Durch zunehmende Flächenkonkurrenzen und ambitionierte Flächensparziele in Politik, Raumplanung und Umweltschutz gewinnen die Themen Flächenentwicklung, -monitoring und -management sowie Flächenbedarfsprognosen an Bedeutung. Im fünften Band der Serie Flächennutzungsmonitoring sind aktuelle Beiträge von Experten aus Wissenschaft und Praxis vereint, die auf dem Dresdner Flächennutzungssymposium 2013 vorgestellt und diskutiert wurden. Sie geben Antworten zu Fragen nach Flächenerhebungsmethoden, zum fernerkundlichen Flächenmonitoring, zur indikatorenbasierten Beschreibung ausgewählter Aspekte der Flächennutzungsstruktur, zum Einsatz von Geobasisdaten und nutzererhobenen Daten (Crowdsourcing), zu Gebäudeerhebungen und -bestandsanalysen, zu kleinräumigen Datenangeboten und Analyseverfahren zur Siedlungsstruktur sowie zur Prognose der Flächenentwicklung.

Seit 2010 werden die Geobasisprodukte „Amtliche Hausumringe“ und „Amtliche Hauskoordinaten“ (auch georeferenzierte Adressdaten genannt) – geometrische Teilauszüge der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) – von der Zentralen Stelle für Hauskoordinaten, Hausumringe und 3D-Gebäudemodelle (ZSHH) der Bezirksregierung Köln für länderübergreifende oder bundesweite Untersuchungen angeboten. Erstmals sind dadurch umfassendere Untersuchungen zum deutschen Gebäudebestand möglich und Ausdifferenzierungen nach Menge, geometrischer Eigenschaften (u. a. Gebäudetyp) sowie seiner Nutzung durchführbar. Das Analysepotenzial ist aber noch weitaus größer, da sowohl auf administrativer Ebene als auch auf Rasterebene räumliche Muster für unterschiedliche thematische Fragestellungen abbildbar werden. Das raumbezogene Informationsinstrument Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) ist eine wissenschaftliche Dienstleistung des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung und stellt seit 2012 auch Gebäudeindikatoren auf Grundlage dieser Katasterdaten bereit. In diesem Beitrag werden dazu erste Arbeitsergebnisse vorgestellt.

Das Buch informiert über neueste Methoden und Datengrundlagen eines Flächennutzungsmonitorings sowie kleinräumigen Statistik- und Prognosemethoden. Grundlage sind die Beiträge des 3. Dresdner Flächennutzungssymposiums. Zwei Trends bestimmen die rasante Entwicklung: das stetig verbesserte Datenangebot sowie die Abstimmung von Liegenschafts- und Geotopographie im AAA-Projekt. Diese wird nun endlich die tatsächliche Flächennutzung harmonisieren und neue Perspektiven für ein genaueres Flächennutzungsmonitoring eröffnen. In der Analyse und Visualisierung ist der Trend zu Rasterkarten unübersehbar. Denn administrative Gebietseinheiten werden momentan immer größer und entziehen sich damit einem Monitoring. Sie müssen zwingend um kleinräumigere und zeitlich konstante Analyseeinheiten ergänzt werden; dazu eignen sich insbesondere quadratische geographische Gitterzellen.:Aktuelle Trends der Flächennutzungsentwicklung Flächennutzungsentwicklung in Deutschland – Trendanalysen auf Basis der aktuellen amtlichen Flächenstatistik Gertrude Penn-Bressel............................................................................3 Flächenverbrauch und Landschaftszersiedelung – Wo steht Deutschland im internationalen Vergleich? Stefan Fina............................................................................................11 Aktuelle Ergebnisse des IÖR-Monitors zur Flächennutzung in Deutschland Tobias Krüger........................................................................................23 Methoden des Flächennutzungsmonitorings Fernerkundliche Erhebungen in Kombination mit Geo- und Statistikdaten – Mehrwert durch Datenverknüpfung Wieke Heldens, Hannes Taubenböck, Thomas Esch, Christian Geiß, Michael Wurm, Michael Thiel...................................................................39 Kleinräumige quantitative Abschätzung des deutschen Gebäudebestandes – Ausgangslage und Perspektive Martin Behnisch, Gotthard Meinel..........................................................47 Siedlungsflächenmonitoring in Rasterkarten Markus Dießelmann, Gotthard Meinel, Robert Hecht..............................61 Amtliche Flächenstatistik – ALK – IÖR-Monitor – Ergebnisse eines Vergleichs Gotthard Meinel, Ekkehard Scheffler......................................................71 Visualisierungs- und Bewertungsmethoden Visualisierung von Ergebnissen der Arealstatistik der Schweiz mit Kriging- und Mischrasterkarten Werner Meyer........................................................................................83 Monitoring- und Bewertungsmethoden von Problem- und Stadterneuerungs‑ gebieten – Realisierung im Stadtteilmonitor Dresden Nguyen Xuan Thinh................................................................................93 Raumbeobachtung und Flächenmanagement in der Metropolregion Rhein-Neckar Hans-Peter Hege.................................................................................107 Neue Analyse- und Visualisierungsmöglichkeiten im Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) Jochen Förster.....................................................................................115 Amtliche Geodaten und -dienste als Grundlage eines Monitorings Das ATKIS Basis-DLM im neuen Gewand – was hat sich geändert Wolfram Kunze....................................................................................125 Das neue Geobasisprodukt 3D-Gebäudestrukturen Stephan Heitmann...............................................................................135 Informationsdienst „GeoDaten Dresden“ – informatorisches Instrument zum Flächensparen? Marcus Dora.........................................................................................141 Indikatoren und Monitoring des Freiraums Indikatoren und Monitoring der biologischen Vielfalt in Deutschland Werner Ackermann, Rainer Dröschmeister, Ulrich Sukopp...................149 Landschaftszerschneidung und Waldfragmentierung – Neue Indikatoren des IÖR-Monitors Ulrich Walz, Tobias Krüger, Ulrich Schumacher.....................................163 Prognosen der Flächeninanspruchnahme Das 30-Hektar-Ziel – Flächensparen auf Kosten sozialer und ökonomischer Belange? Stefan Siedentop.................................................................................173 Modellgestützte Projektion der Flächeninanspruchnahme in den Kreisen Deutschlands bis 2020 Martin Distelkamp, Philip Ulrich............................................................181 Gewerbeflächenprognosen – Methodische Zugänge und Forschungsbedarf Karsten Rusche, Alexander Mayr.........................................................189 Kleinräumige Statistik – Probleme und Lösungen Indikatorensysteme im Spannungsfeld zwischen europäischen Anforderungen und regionalem Informationsbedarf Hans-Dieter Kretschmann....................................................................199 „Äpfel mit Birnen vergleichen, aber nicht mit Zitronen“ – Überlegungen zu einer Erweiterung der regionalstatistischen Analyseeinheiten in der amtlichen Statistik Markus Sigismund................................................................................205 Möglichkeiten und Grenzen der Regionalisierung statistischer Erhebungen am Beispiel des Zensus 2011 Michael Bubik, Karsten Lamla...............................................................213 Das kleinräumige städtische Gliederungssystem AGK als Basis intrakommunaler Informationssysteme Rainer Schönheit..................................................................................219 Strategien der Geoinformationsnutzung Geoinformations-Nutzung durch Geodateninfrastrukturen: Das Beispiel GDI Metropolregion Hamburg Sascha Tegtmeyer...............................................................................229 Planungsraumbezogene Informationsbereitstellung für Monitoring und Analyse – Umsetzungsbaustein der Rahmenstrategie Soziale Stadtentwicklung Berlin Dietrich Bangert...................................................................................235 Kommunale Geodateninfrastrukturen und sozio-technischer Systemwandel: Entwicklungspfade in Deutschland Marc Wolfram.......................................................................................241 Autorenverzeichnis..............................................................................255

Der vierte Band der Serie Flächennutzungsmonitoring fokussiert auf Methoden und Programme der Flächenerhebung. Vor diesem Hintergrund widmen sich die Beiträge des 4. Dresdner Flächennutzungssymposiums der Diskussion internationaler Entwicklungen, der Entwicklung von Indikatoren zur Beschreibung der Flächennutzungsstruktur, der Analyse von Gebäudebeständen, dem Angebot an kleinräumigen Daten und der Beschreibung von Analyse- und Prognoseverfahren. Das verbesserte Angebot amtlicher aber auch freier Geodaten (z. B. OpenStreetMap) und innovative Berechnungsverfahren der geographischen Informationswissenschaft führen zu noch genaueren Informationen für die Akteure der Raumentwicklung. Ein Beispiel dafür sind statistische Aussagen zum deutschen Gebäudebestand auf Basis von Gebäudegeometriedaten (Hausumringe/Hauskoordinaten).

Das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) verfolgt u. a. das Ziel, präzise Kenntnisse über das Mengengerüst des deutschen Gebäudebestandes und seiner Eigenschaften zu gewinnen und räumlich hochauflösende Indikatoren als Grundlage einer nachhaltigen Raumentwicklung für Planer und Entscheidungsträger zu erarbeiten. Dieser Beitrag fokussiert auf Ansätze der räumlichen Analyse, die eine Quantifizierung und Charakterisierung des Gesamtbestandes von Wohn- und Nichtwohngebäuden unterstützen. Vorgestellt werden erste Ergebnisse einer deutschlandweiten Auswertung amtlicher Hauskoordinaten und Hausumringe. Der Gebäudebestand wird nach Bundesländern und nach Raumstrukturtypen des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) gegliedert. Es besteht Bedarf, nicht nur Datenmodelle zu entwickeln, sondern daraus auch Erklärungs- und Messmodelle abzuleiten, die einen expliziten Raumbezug aufweisen und sich zur bestandsorientierten Wissensgewinnung sowie zur Strategieentwicklung eignen – auch im europäischen Kontext.

Durch zunehmende Flächenkonkurrenzen und ambitionierte Flächensparziele in Politik, Raumplanung und Umweltschutz gewinnen die Themen Flächenentwicklung, -monitoring und -management sowie Flächenbedarfsprognosen an Bedeutung. Im fünften Band der Serie Flächennutzungsmonitoring sind aktuelle Beiträge von Experten aus Wissenschaft und Praxis vereint, die auf dem Dresdner Flächennutzungssymposium 2013 vorgestellt und diskutiert wurden. Sie geben Antworten zu Fragen nach Flächenerhebungsmethoden, zum fernerkundlichen Flächenmonitoring, zur indikatorenbasierten Beschreibung ausgewählter Aspekte der Flächennutzungsstruktur, zum Einsatz von Geobasisdaten und nutzererhobenen Daten (Crowdsourcing), zu Gebäudeerhebungen und -bestandsanalysen, zu kleinräumigen Datenangeboten und Analyseverfahren zur Siedlungsstruktur sowie zur Prognose der Flächenentwicklung.

Nach Darstellung der Anforderungen an ein zeitgemäßes Flächennutzungsmonitoring werden aktuelle Ergebnisse des Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) vorgestellt. Diese beruhen insbesondere auf der Analyse topographischen Geobasisdaten von 2012 (mittlere Grundaktualität 2010). Die Siedlungs- und Verkehrsfläche steigt danach weiter ungemindert, sodass keine Entwarnung bzgl. des Erreichens der Flächensparziele gegeben werden kann. Da sich der IÖR-Monitor insbesondere auf die Auswertung des ATKIS Basis-DLM stützt, werden dessen jüngste Entwicklungen mit den Aspekten Aktualität und AAA-Migration vorgestellt. Erstmals werden die Ergebnisse des IÖR-Monitors durch Migrationseffekte geringfügig beeinflusst, die im Detail dargestellt werden. Anschließend werden neue Indikatoren der Kategorie Siedlung (Bodenversiegelungsgrad), Gebäude (Gebäudedichte und -überbauungsgrad) sowie Landschaftsqualität (Anteil naturbetonter Flächen und Hemerobieindex) erläutert. Inzwischen ist auch die kleinräumige Indikatordarstellung in Form von Rasterkarten bis 100-m-Rasterweite in einem integrierten Detailviewer mit GIS-Funktionalität möglich. Die technische Realisierung und die verfügbaren Indikatorkarten werden kurz vorgestellt. Der Beitrag schließt mit einem Ausblick auf die nächsten Arbeiten im IÖR-Monitor ab.

Seit 2010 werden die Geobasisprodukte „Amtliche Hausumringe“ und „Amtliche Hauskoordinaten“ (auch georeferenzierte Adressdaten genannt) – geometrische Teilauszüge der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) – von der Zentralen Stelle für Hauskoordinaten, Hausumringe und 3D-Gebäudemodelle (ZSHH) der Bezirksregierung Köln für länderübergreifende oder bundesweite Untersuchungen angeboten. Erstmals sind dadurch umfassendere Untersuchungen zum deutschen Gebäudebestand möglich und Ausdifferenzierungen nach Menge, geometrischer Eigenschaften (u. a. Gebäudetyp) sowie seiner Nutzung durchführbar. Das Analysepotenzial ist aber noch weitaus größer, da sowohl auf administrativer Ebene als auch auf Rasterebene räumliche Muster für unterschiedliche thematische Fragestellungen abbildbar werden. Das raumbezogene Informationsinstrument Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) ist eine wissenschaftliche Dienstleistung des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung und stellt seit 2012 auch Gebäudeindikatoren auf Grundlage dieser Katasterdaten bereit. In diesem Beitrag werden dazu erste Arbeitsergebnisse vorgestellt.

In dem Beitrag werden das Konzept und erste Realisierungsergebnisse eines Monitors vorgestellt, der Zustand und Entwicklung von Siedlungs- und Freiraumstruktur in Deutschland beschreibt. Grundlage ist das ATKIS Basis-DLM, dessen Geobasisdaten einer gesetzlichen Fortschreibung unterliegen. Dieses digitale Landschaftsmodell ist der aktuellste und genauste topographische Datensatz, der flächendeckend für Deutschland vorliegt. Die hochauflösenden GIS-Daten ermöglichen erstmals die Berechnung sehr kleinräumiger Kennzahlen und Indikatoren der Flächennutzung für die gesamte Fläche der Bundesrepublik Deutschland. Das geplante Indikatorensystem umfasst die Themenbereiche Siedlung, Freiraum, Bevölkerung, Landschafts- und Naturschutz sowie Verkehr. Es soll, in Ergänzung zu bestehenden flächenstatistischen Berichtssystemen, den urbanen Nutzungswandel und den damit einhergehenden Druck auf Freiräume und Schutzgebiete, insbesondere unter Nachhaltigkeitsaspekten, beschreiben. Die Ergebnisse der komplexen Berechnungen werden im Internet bereitgestellt. Ein Überblicks- und ein Detail-Viewer ermöglichen eine einfache Visualisierung der raumbezogenen Indikatoren und Entwicklungsphänomene. Der Monitor und die damit verbundenen methodischen Entwicklungen sind Aufgabe des Forschungsbereichs „Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung“ des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung.

Zahlreiche Hoffnungen sind mit einer auf Pflanzen basierenden Wirtschaft, einer Bioökonomie, verbunden. Ob deren Weiterentwicklung den Zustand der Umwelt und die Wohlfahrt eines Landes verbessern kann, bleibt jedoch fraglich. Sich im Aufbau befindliche Bioökonomie-Monitoring-Systeme haben die Aufgabe, Informationen über Zielkonflikte zu liefern und somit eine erkenntnisgestützte Politikgestaltung zu ermöglichen. Das Ziel dieser Doktorarbeit ist es, Erkenntnisse für die Weiterentwicklung solcher Systeme zu gewinnen. Bisher entwickelte Bioökonomie-Indikatoren sind ungeeignet, den Übergang von einer fossil-basierten zu einer bio-basierten Wirtschaft korrekt abzubilden. In der vorliegenden Arbeit werden deshalb entsprechende Indikatoren entwickelt und am Beispiel der Biokunststoffproduktion in Deutschland gemessen. Damit leiste ich einen Beitrag zur systematischen Indikatorenentwicklung, zur Charakterisierung einer bestimmten Bioökonomie-Transformation und zur quantitativen Modellierung der Indikatoren. Zukünftige Bioökonomie-Monitoring-Systeme könnten davon profitieren, wenn die Indikatorenentwicklung noch stärker als Prozess verstanden wird, der eine Auseinandersetzung mit den Zielen und deren Messbarkeit umfasst, sich so lange wiederholt bis zufriedenstellende Indikatoren verfügbar sind und die wichtigsten Akteure einbezieht. Zudem ist ein stärkerer Fokus auf nachhaltige Bioökonomie-Transformationen erforderlich, die sich an einem kreislauf- und suffizienzbasierten Wirtschaften orientieren und den Substitutionsbegriff weiter fassen als bisher. Das hier entwickelte Biokunststoff-Modell könnte in Monitoring-Systeme integriert werden, wenn es um Kohlenstoffflüsse und Post-Produktionsprozesse ergänzt wird. Forschungsbedarf besteht beim Aufbau eines auf gesellschaftliche Bedürfnisse fokussierten Monitoring-Systems und bei der Wirksamkeit von Monitoring-Systemen in der politischen Entscheidungsfindung. / The relationship between bioeconomy transitions and sustainable development is not straightforward. For policymakers it is often difficult to keep track of bioeconomy developments and formulate appropriate bioeconomy-related policies that are also conducive towards sustainable development. Consequently, bioeconomy monitoring systems have recently been initiated to provide more reliable sources of information. There is a clear mismatch between the vision of a transition from fossil-based to bio-based economies and available indicators. I aim here to enhance current bioeconomy monitoring systems by developing and applying a set of appropriate indicators and providing insight into three key issues: 1) how indicators can be systematically developed, 2) what dimensions of an economy need to receive attention while monitoring transition from a fossil-based to a bio-based one, and 3) what kinds of quantitative models are suitable for this purpose. This study shows that it is possible to quantify the bioeconomy transition and measure it with systematically developed indicators, applied to plastics substitution. I conclude that, 1) developing bioeconomy indicators should be a process that is goal-oriented, iterative, and inclusive, 2) bioeconomy transition indicators need to exhibit advancement in the circular use of biomass and in sufficient consumption behavior, and 3) the model developed here can be integrated into bioeconomy monitoring systems but requires advances regarding carbon flows and post-production processes. Developers of bioeconomy monitoring systems should develop new indicators through stronger involvement of carefully selected stakeholders. Policymakers need to participate more actively in designing such systems and provide greater and more stable funding. Research could explore sectoral strategies to reduce environmental impacts while fulfilling societal needs, design related indicator sets, and assess their relevance for political decision-making.