Die im Zentrum der Dissertation stehende Entwicklung eines strategischen Ansatzes zur Kombination von angebotsorientiertem Leerstands- bzw. Flächenmanagement mit nachfrageorientierten Standortplanungs- und -analyseinhalten des Handels zielt auf die Sicherung attraktiver und zukunftsfähiger Einzelhandelsstrukturen. Das Ergebnis stellt einen auf der Seite der Kommunen umzusetzenden gesamtstädtischen Informations-, Management- und Vermarktungsansatz dar, der die Einzelhandelsentwicklung der City-, Stadtteil- und Nebenlagen stützt und die wohnortnahe Grundversorgung sicherstellt. Die Basis des Strategischen Managementansatzes beruht auf der Kopplung von existierenden Ansätzen, Verfahren und Techniken mit den Ergebnissen von drei empirischen Analysen, in denen theoretisch erarbeitete Faktoren der Praxis gegenübergestellt und zusätzliche für die Ansatzerarbeitung und Umsetzung relevante Aspekte empirisch-theoriegeleitet erhoben worden sind. Aus den theoretischen und empirischen Vorarbeiten ist der Strategische Managementansatz anschließend in Form verschiedener, miteinander gekoppelter Bausteine zusammengestellt worden. Der erste Baustein besteht aus organisatorischen, institutionellen und verfahrensspezifischen Festsetzungen. Der zweite Baustein spiegelt Inhalte und Maßnahmen wider, über die der Erhalt bestehender und der Ausbau attraktiver Einzelhandelsstrukturen im Rahmen operativer Tätigkeiten sichergestellt werden soll. Der dritte Baustein stellt die Umsetzung dieses Leistungsspektrums mittels Geoinformationstechnologie dar. Die Dissertation schließt mit einer Überprüfung der Realisierbarkeit des theoretisch erarbeiteten Managementansatzes. Dazu ist eine beispielhafte Entwicklung einschließlich der Umsetzung des angestrebten Leistungs- bzw. Funktionsspektrums am Beispiel der niedersächsischen Gemeinde Bramsche durchgeführt worden.

The majority of the world’s population lives in urban areas, and more and more people are migrating to urban areas. However, the health hazards of urban life affect the population as well. They often suffer from non-communicable diseases, cardiovascular diseases, cancer and psychosocial problems. To address the increasing concerns about urban health, the WHO developed health promotion initiatives, known as the Healthy Cities programmes in 1986, which aim to place health high on the agendas of decision-makers and to promote comprehensive local strategies for health promotion and sustainable development. It successfully engages local governments in health development from thousands of cities worldwide in both developed and developing countries, including China. In 1994, China started to develop Healthy City pilot projects in the name of Healthy Cities with the suggestion of the WHO. However, the Chinese government started related activities about the environment and health long before WHO introduced the concept of Healthy Cities. The Patriotic Health Campaign was launched in 1952; despite it being a social movement that was not exclusively oriented to urban areas, it paved the way for Healthy Cities programmes in China. Since 1984, the National Government developed more than 40 policies and National Hygienic Cities to improve the urban environment and support Healthy Cities-related activities. However, the implementation of national policies depends on local level actions where collaboration across sectors is problematic, especially since different ministries tend to work separately according to their own prioritized programme. Shanghai is the first mega-city in China to initiate the action for Healthy City development. It was successful in raising high standards for the health status of the population and improving the urban environment in a quantitative way. However, institutional change, especially intersectoral collaboration remains a big challenge for the implementation. Therefore, it would be interesting to know how the local actors develop the Healthy City programme in the specific context of China. However, there is a lack of empirical studies on the Healthy City programme, and few studies focus on intersectoral relationships in Healthy City development; some researches only include limited actors, and some fail to identify the local institutional settings and connect with the international context. On this background, it looks into the policy making processes of making different programmes at different stages as well as the respective modes of policy implementation. This research aims to unfold how local actors develop the Healthy City programme in Shanghai. Two propositions are guiding the analysis: first, whereas policies in China are mainly developed on a national level where everyday challenges of individual local level entities do not play a decisive role, Healthy City policies are implemented on the local level (of cities or city districts) where municipal specificities and local conditions heavily influence the action potentials and actions of authorities and other stakeholders. Second, whereas Healthy City-oriented policies are comprehensive in nature, their implementation is rather fragmented and sectoral. The study applies an approach that is influenced by the discussion about actor-centered institutionalism. The interpretive lens of actor-centered institutionalism is taken to identify the main actors, analyse how they interact with each other, and the underlying institutional settings that are crucial to interpreting policy making and policy implementation. The study will also find out whether the actor-centered institutionalism approach is fully applicable under the conditions of China, or whether certain modifications are to be made. The research follows a qualitative approach, collecting data from multiple sources such as documents, including historic documents in archives, and interviews, combining a variety of research methods including stakeholder analysis, discourse analysis and network analysis. Shanghai is used as a case study as it has the longest experience with the implementation of Healthy City programmes in China, and was also the first to issue a Healthy City Action Plan in 2003. It established the first municipal committee for health promotion in 2005. Whereas the older programmes are analysed based on documents, the latest Healthy City programme is scrutinised by employing document analysis and interviews of different stakeholders in order to get an in-depth understanding of the policy making and implementation processes. This thesis aspires to contribute to the empirical knowledge of the development of public policies, the understanding of actors and actor constellations in Healthy City programmes with reference to specific institutional settings in China, and examining the compatibility and limitations of this interpretive lens in the Chinese context. Moreover, policy recommendations related to practice in Shanghai are provided as further motivation and commitment to Healthy City development in China.

Um den wachsenden Herausforderungen, denen Städte weltweit gegenüberstehen, entgegenwirken zu können, bedarf es an Schutz und Förderung urbaner Ökosysteme (oder auch “Stadtnatur”). Urbane Ökosysteme stellen eine Vielfalt diverser Ökosystemleistungen bereit und sind damit elementar für den Erhalt der Lebensqualität und des Wohlergehens städtischer Bevölkerung. Zudem spielt die Förderung urbaner Ökosysteme eine bedeutende Rolle in der Anpassung an die Folgen des Klimawandels, da sie in der Lage sind, klimatische Extremereignisse abzumildern. In diesem Kontext ist es von hoher Bedeutung, die Position urbaner Ökosysteme in der Stadtentwicklung und im Rahmen von Entscheidungsprozessen zu stärken; denn gerade diese “Leistungserbringer” sind es, die stark gefährdet sind und durch zunehmende Bebauungen, Versiegelungen und klimatische Veränderungen in Städten negativ beeinflusst werden. Eine stärkere Einbindung des Ökosystemleistungskonzepts kann die Position urbaner Ökosysteme in Stadtplanungsprozessen stärken und deren Erhalt und Förderung evozieren. Hierzu werden standardisierte und praxisorientierte Methoden zur Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen benötigt. Die Betrachtung lokaler, kleinräumiger Skalen und Bereiche ist in diesem Zusammenhang von hoher Bedeutung, da diese einerseits die Planungsebene und andererseits auch die Nachfrage seitens der lokalen Bevölkerung direkt betreffen. Hier knüpft die vorliegende Dissertation an und verfolgt das übergeordnete Ziel, einen anwendungsorientierten methodischen Ansatz für die Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen auf kleinräumiger Skala zu entwickeln und zu erproben. Die vorliegende Dissertation ist in drei aufeinanderfolgende Untersuchungsstufen aufgeteilt: (1) „Review”, (2) „Development” und (3) „Transfer”. Jeder Artikel dieser kumulativen Dissertation adressiert jeweils eine dieser Stufen und befasst sich mit jeweiligen Untersuchungszielen sowie Fragestellungen. Der erste Artikel stellt eine systematische Literaturübersicht über den aktuellen Wissensstand zu Bewertungsmethoden urbaner Ökosystemleistungen unterschiedlicher Grüninfrastrukturtypen und Raumskalen vor. Es konnte aufgezeigt werden, dass ein Großteil der Methoden generalisierender Art ist und damit nur wenige Ansätze auch einzelne, kleinskalige Raumstrukturen (z.B. Einzelbäume, kleine Grünflächen) untersuchen. Vielmehr werden Grüninfrastrukturen aggregiert und zusammengefasst bewertet. Mit der ersten Stufe dieser Dissertation („Review”) konnte eine Übersicht über den Wissensstand gegeben und bestehender Forschungsbedarf aufgezeigt werden. In dem zweiten Artikel wurde die Entwicklung sowie Anwendung eines praxisorientierten methodischen Ansatzes zur Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen kleinskaliger Raumstrukturen präsentiert. Mittels dieses Ansatzes, welcher die zweite Stufe „Development” adressiert, können Potenziale urbaner Ökosystemtypen hinsichtlich der Bereitstellung von drei ausgewählten Ökosystemleistungen bewertet werden. Darüber hinaus können gezielte Maßnahmenvorschläge abgeleitet werden, die z.B. den Zustand und folglich das Leistungsvermögen dieser Ökosystemtypen verbessern können. Der dritte Artikel dieser Dissertation ist der Untersuchungsstufe „Transfer” zugehörig und befasst sich mit digitalen Tools, die die Planung und Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen auf kleinen, urbanen Raumskalen erleichtern. Der erste Teil des Artikels analysiert bestehende Tools und identifiziert optimale Tooleigenschaften sowie Forschungslücken, welche für die Entwicklung entsprechender anwendungsfreundlicher Planungstools von Bedeutung sind. Im zweiten Teil dieses Artikels werden diese Ergebnisse aufgegriffen und ein sich in Entwicklung befindliches, webbasiertes Tool zur Ableitung kleinskaliger Hitzeanpassungsmaßnahmen für die Planungspraxis vorgestellt. Der zuvor entwickelte und präsentierte methodische Ansatz der „Development”-Stufe stellt dabei einen integrierten Bestandteil des Tools dar und kann zur Förderung von Ökosystemleistungen bei der Planung kleinräumiger Hitzeanpassungsmaßnahmen beitragen. Die Dissertation leistet einen Beitrag für das Forschungsfeld urbaner Ökosystemleistungen, insbesondere deren Erfassung und Bewertung auf kleinräumigen Skalen. Mit den aufeinander aufbauenden Untersuchungsstufen und damit verbundenen wissenschaftlichen Artikeln konnten zum einen der Stand der Wissenschaft sowie bestehende Forschungslücken aufgezeigt werden. Zum anderen konnten diese Erkenntnisse in der Folge im Rahmen der Entwicklung eines methodischen Ansatzes zur Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen aufgegriffen werden. Die Anwendung dieses Ansatzes wurde ebenfalls an zwei deutschen Stadtteilen (Dresden-Gorbitz, Erfurt-Oststadt) demonstriert. Die praxisorientierte Ansatzentwicklung stellt eine Basis für einen Transfer in die Planungspraxis in Form eines Webtools dar, wodurch die Dissertation zudem zur Entwicklung eines Hilfsinstrumentes für eine nachhaltige Stadtentwicklung beitragen kann. Aus den drei Artikeln dieser kumulativen Dissertation können einerseits im Rahmen der Synthese Potenziale für weitere Forschungen sichtbar gemacht werden, wie beispielsweise einer Erweiterung des Ansatzes um Zustands- und Bewertungsparameter sowie Möglichkeiten zur digitalen Generierung der benötigten Datengrundlage. Andererseits werden im Syntheseteil auch methodische Schwächen aufgezeigt und reflektiert, wie z.B. sich potenziell ergebende Verzerrungen durch den Einbezug von Fachexpertise in den Bewertungsschlüssel. Zusammenfassend ist hervorzuheben, dass das Ökosystemleistungskonzept durch eine gezielte Darstellung und Vermittlung von Werten urbaner Ökosysteme einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigen Stadtplanung leisten kann. Die Entwicklung von Methoden zur Erfassung und Bewertung dieser Leistungen, welche bestenfalls standardisiert sowie praxisorientiert sind und kleinräumige Maßstäbe berücksichtigen, spielt dabei eine elementare Rolle. Der Einsatz solcher Methoden kann dazu beitragen, dass Ökosystemleistungen in urbanen Räumen erhalten und gar gefördert werden. Letztlich ergeben sich hierdurch Potenziale für nachhaltige Stadtentwicklungen und den dazugehörigen Entscheidungsprozessen. / In order for cities to withstand or even counteract the growing challenges they face, it is vital to protect and promote urban ecosystems (or “urban nature”). Providing a variety of diverse ecosystem services, urban ecosystems are fundamental to maintaining the quality of life and well-being of city residents. In addition, the promotion of urban ecosystems plays an important role in the task of adapting to the repercussions of climate change and can help mitigate extreme climatic events. In this context, it is hugely important to strengthen the position of urban ecosystems within urban development and decision-making processes, because it is precisely these “service providers” that are seriously endangered and negatively affected by the spread of built-up areas, the expansion of soil sealing and related changes in the urban climate. A stronger integration of the ecosystem services concept and thus the representation and communication of the various ecosystem services can ensure that greater account is taken of urban ecosystems in urban planning processes and at the same time secure their preservation. For this purpose, we need standardized and practice-oriented methods for mapping and assessing urban ecosystem services, in particular regarding local, small-scale sites and areas, as these are directly related to both the planning level and the needs of the local population. This is the point of departure for the present dissertation, which pursues the overall objective of developing and testing an application-oriented methodological approach for the mapping and assessment of urban ecosystem services at small spatial scales. The dissertation is divided into three successive stages of investigation: (1) Review, (2) Development and (3) Transfer. Each article in this cumulative dissertation addresses one of these stages by considering the respective research objectives as well as questions. The first article presents a systematic literature review of current methods to assess urban ecosystem services for different green infrastructure types and at various spatial scales. It is shown that most previous methods are rather generalized, i.e. only a few approaches allow the investigation of individual, small-scale spatial structures such as single trees or small green spaces. Instead, most standard methods assess green infrastructure in an aggregated manner. The opening Review stage of this dissertation provides an overview of the current state of knowledge and identifies existing research needs. In the second article, I present the development and application of a practice-oriented methodological approach for the mapping and assessment of urban ecosystem services provided by small-scale spatial structures. Through this approach, which addresses the second Development stage, the potentials of urban ecosystem types can be assessed with respect to the provision of three selected ecosystem services. Such assessments can then be used to identify proposals for targeted measures to improve the condition and consequently the capacity of these ecosystem types to deliver ecosystem services. The third article of this dissertation belongs to the Transfer stage and deals with digital tools to facilitate the planning and implementation of climate change adaptation measures at small (urban) spatial scales. The first part of the article analyzes existing tools and identifies optimal tool features as well as research gaps relevant to the development of appropriate user-friendly planning tools. The second part addresses these findings and presents a web-based tool currently under development aimed at deriving small-scale heat adaptation measures for planning practice. The previously developed and presented methodological approach of the Development stage represents an integrated component of the tool which can contribute to the promotion of ecosystem services in the planning of heat adaptation measures at small spatial sites. The dissertation contributes to the research field of urban ecosystem services, in particular their mapping and assessment at small spatial scales. Through the successive stages of investigation and the publishing of associated scientific articles, I was able to determine the state of the art and pinpoint existing research gaps. These findings could subsequently be exploited to develop a methodological approach for the mapping and assessment of urban ecosystem services. The application of this approach was demonstrated on two German city districts, namely Dresden-Gorbitz and Erfurt-Oststadt. The practice-oriented approach ultimately enabled a transfer to planning practice in the form of a web tool, whereby the dissertation also contributes to the development of a supporting tool for sustainable urban development. Potentials for further research can be drawn from the three articles of this dissertation, such as an extension of the methodological approach by condition and assessment parameters as well as possibilities for digital generation of the required data basis. Furthermore, methodological limitations are also identified and reflected on, such as potential biases due to the inclusion of expert opinions within the assessment key. In summary, it should be emphasized that the ecosystem services concept can make a significant contribution to sustainable urban planning through the targeted presentation and communication of urban ecosystem services. Here we require methods for mapping and assessing these services which are standardized, practice-oriented and take small-scale scales into account. The use of such methods can help to maintain and even promote ecosystem services in urban areas. Ultimately, this will lead to fresh potentials for sustainable urban development and improvements in the associated decision-making processes.

In Zeiten des Klimawandels, immer häufiger auftretender Starkregenereignisse und folgender Hitzeperioden, stehen wir vor neuen Herausforderungen im Umgang mit Regenwasser. An die Stelle der bloßen Regenwasserableitung muss eine nachhaltige Regenwasserbewirtschaftung treten, durch welche die Oberflächengewässer vor Verunreinigungen und Zerstörung sowohl geschützt als auch die Wasserressourcen vor Ort geschont werden. Nicht oder kaum verunreinigtes Regenwasser soll möglichst nicht aufwendig gesammelt und abgeleitet, sondern rückgehalten und dem örtlichen Wasserkreislauf wieder zugeführt werden. Verstärkte Versickerung unterstützt die Grundwasserneubildung. Durch Maßnahmen einer wassersensiblen Stadtentwicklung entstehen positive Effekte für das Mikroklima. Das im urbanen Raum anfallende Regenwasser wird vor Ort gespeichert und für Vegetation, Verdunstung – und damit auch Kühlung – verfügbar gemacht. Gleichzeitig verringern dezentrale Lösungen Starkregenabflüsse, Überlastungen der Kanalisation und reduzieren Überflutungen. Redaktionsschluss: 12.01.2023

Energy consumption rates have been dramatically increasing on a global scale within the last few decades. A significant role in this increase is subjected by the recent high temperature levels especially at summer time which caused a rapid increase in the air conditioning demands. Such phenomena can be clearly observed in developing countries, especially those in hot climate regions, where people depend mainly on conventional air conditioning systems. These systems often show poor performance and thus negatively impact the environment which in turn contributes to global warming phenomena. In recent years, the demand for urban or district cooling technologies and networks has been increasing significantly as an alternative to conventional systems due to their higher efficiency and improved ecological impact. However, to obtain an efficient design for district cooling systems is a complex task that requires considering a wide range of cooling technologies, various network layout configuration possibilities, and several energy resources to be integrated. Thus, critical decisions have to be made regarding a variety of opportunities, options and technologies. The main objective of this thesis is to develop a tool to obtain preliminary design configurations and operation patterns for district cooling energy systems by performing roughly detailed optimizations and further, to introduce a decision-making approach to help decision makers in evaluating the economic aspects and environmental performance of urban cooling systems at an early design stage. Different aspects of the subject have been investigated in the literature by several researchers. A brief survey of the state of the art was carried out and revealed that mathematical programming models were the most common and successful technique for configuring and designing cooling systems for urban areas. As an outcome of the survey, multi objective optimization models were decided to be utilized to support the decision-making process. Hence, a multi objective optimization model has been developed to address the complicated issue of decision-making when designing a cooling system for an urban area or district. The model aims to optimize several elements of a cooling system such as: cooling network, cooling technologies, capacity and location of system equipment. In addition, various energy resources have been taken into consideration as well as different solar technologies such as: trough solar concentrators, vacuum solar collectors and PV panels. The model was developed based on the mixed integer linear programming method (MILP) and implemented using GAMS language. Two case studies were investigated using the developed model. The first case study consists of seven buildings representing a residential district while the second case study was a university campus district dominated by non-residential buildings. The study was carried out for several groups of scenarios investigating certain design parameters and operation conditions such as: Available area, production plant location, cold storage location constraints, piping prices, investment cost, constant and variable electricity tariffs, solar energy integration policy, waste heat availability, load shifting strategies, and the effect of outdoor temperature in hot regions on the district cooling system performance. The investigation consisted of three stages, with total annual cost and CO2 emissions being the first and second single objective optimization stages. The third stage was a multi objective optimization combining the earlier two single objectives. Later on, non-dominated solutions, i.e. Pareto solutions, were generated by obtaining several multi objective optimization scenarios based on the decision-makers’ preferences. Eventually, a decision-making approach was developed to help decision-makers in selecting a specific solution that best fits the designers’ or decision makers’ desires, based on the difference between the Utopia and Nadir values, i.e. total annual cost and CO2 emissions obtained at the single optimization stages. / Die Energieverbrauchsraten haben in den letzten Jahrzehnten auf globaler Ebene dramatisch zugenommen. Diese Erhöhung ist zu einem großen Teil in den jüngst hohen Temperaturniveaus, vor allem in der Sommerzeit, begründet, die einen starken Anstieg der Nachfrage nach Klimaanlagen verursachen. Solche Ereignisse sind deutlich in Entwicklungsländern zu beobachten, vor allem in heißen Klimaregionen, wo Menschen vor allem konventionelle Klimaanlagensysteme benutzen. Diese Systeme verfügen meist über eine ineffiziente Leistungsfähigkeit und wirken sich somit negativ auf die Umwelt aus, was wiederum zur globalen Erwärmung beiträgt. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Stadt- oder Fernkältetechnologien und -Netzwerken als Alternative zu konventionellen Systemen aufgrund ihrer höheren Effizienz und besseren ökologischen Verträglichkeit satrk gestiegen. Ein effizientes Design für Fernkühlsysteme zu erhalten, ist allerdings eine komplexe Aufgabe, die die Integration einer breite Palette von Kühltechnologien, verschiedener Konfigurationsmöglichkeiten von Netzwerk-Layouts und unterschiedlicher Energiequellen erfordert. Hierfür ist das Treffen kritischer Entscheidungen hinsichtlich einer Vielzahl von Möglichkeiten, Optionen und Technologien unabdingbar. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, ein Werkzeug zu entwickeln, das vorläufige Design-Konfigurationen und Betriebsmuster für Fernkälteenergiesysteme liefert, indem aureichend detaillierte Optimierungen durchgeführt werden. Zudem soll auch ein Ansatz zur Entscheidungsfindung vorgestellt werden, der Entscheidungsträger in einem frühen Planungsstadium bei der Bewertung städtischer Kühlungssysteme hinsichtlich der wirtschaftlichen Aspekte und Umweltleistung unterstützen soll. Unterschiedliche Aspekte dieser Problemstellung wurden in der Literatur von verschiedenen Forschern untersucht. Eine kurze Analyse des derzeitigen Stands der Technik ergab, dass mathematische Programmiermodelle die am weitesten verbreitete und erfolgreichste Methode für die Konfiguration und Gestaltung von Kühlsystemen für städtische Gebiete sind. Ein weiteres Ergebnis der Analyse war die Festlegung von Mehrzieloptimierungs-Modelles für die Unterstützung des Entscheidungsprozesses. Darauf basierend wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein Mehrzieloptimierungs-Modell für die Lösung des komplexen Entscheidungsfindungsprozesses bei der Gestaltung eines Kühlsystems für ein Stadtgebiet oder einen Bezirk entwickelt. Das Modell zielt darauf ab, mehrere Elemente des Kühlsystems zu optimieren, wie beispielsweise Kühlnetzwerke, Kühltechnologien sowie Kapazität und Lage der Systemtechnik. Zusätzlich werden verschiedene Energiequellen, auch solare wie Solarkonzentratoren, Vakuum-Solarkollektoren und PV-Module, berücksichtigt. Das Modell wurde auf Basis der gemischt-ganzzahlig linearen Optimierung (MILP) entwickelt und in GAMS Sprache implementiert. Zwei Fallstudien wurden mit dem entwickelten Modell untersucht. Die erste Fallstudie besteht aus sieben Gebäuden, die ein Wohnviertel darstellen, während die zweite Fallstudie einen Universitätscampus dominiert von Nichtwohngebäuden repräsentiert. Die Untersuchung wurde für mehrere Gruppen von Szenarien durchgeführt, wobei bestimmte Designparameter und Betriebsbedingungen überprüft werden, wie zum Beispiel die zur Verfügung stehende Fläche, Lage der Kühlanlage, örtliche Restriktionen der Kältespeicherung, Rohrpreise, Investitionskosten, konstante und variable Stromtarife, Strategie zur Einbindung der Solarenergie, Verfügbarkeit von Abwärme, Strategien der Lastenverschiebung, und die Wirkung der Außentemperatur in heißen Regionen auf die Leistung des Kühlsystems. Die Untersuchung bestand aus drei Stufen, wobei die jährlichen Gesamtkosten und die CO2-Emissionen die erste und zweite Einzelzieloptimierungsstufe darstellen. Die dritte Stufe war ein Pareto-Optimierung, die die beiden ersten Ziele kombiniert. Im Anschluss wurden nicht-dominante Lösungen, also Pareto-Lösungen, erzeugt, indem mehrere Pareto-Optimierungs-Szenarien basierend auf den Präferenzen der Entscheidungsträger abgebildet wurden. Schließlich wurde ein Ansatz zur Entscheidungsfindung entwickelt, um Entscheidungsträger bei der Auswahl einer bestimmten Lösung zu unterstützen, die am besten den Präferenzen des Planers oder des Entscheidungsträgers enstpricht, basierend auf der Differenz der Utopia und Nadir Werte, d.h. der jährlichen Gesamtkosten und CO2-Emissionen, die Ergebnis der einzelnen Optimierungsstufen sind.

Gemeinschaftsgärten unterscheiden sich von anderen urbanen Grünflächen dadurch, dass sie gemeinschaftlich und überwiegend unentgeltlich angelegt und gepflegt werden und einer breiteren Öffentlichkeit zur Verfügung stehen. Marit Rosol führt in ihrer stadtgeographischen Dissertation Gemeinschaftsgärten als einen neuen Freiraumtyp ein und analysiert ihn im Kontext aktueller Tendenzen der Freiraumpolitik, der Forschungen zum bürgerschaftlichen Engagement sowie des Wandels von Staat und Planung. Anhand von neun Berliner Fallbeispielen werden Gemeinschaftsgärten umfassend charakterisiert. Motive und Ziele der relevanten AkteurInnen werden ebenso herausgearbeitet wie Potenziale, Schwierigkeiten und Risiken. Schließlich leitet die Autorin praktische Handlungsempfehlungen sowohl für die GartenaktivistInnen als auch für die räumliche Planung ab. Dabei wird auch auf aktuelle Erfahrungen „grüner Zwischennutzungen“ sowie der community gardens in New York, Toronto und Seattle verwiesen. Gemeinschaftsgärten entstehen derzeit – so die These der Arbeit –vor dem Hintergrund eines gesellschaftlichen Wandels, der einerseits Freiräume für BewohnerInnen schafft, andererseits auch die Gefahr einer Abwälzung bislang kommunaler Aufgaben sowie eine ungleiche Versorgung mit öffentlichen Freiräumen befürchten lässt. Mit der Untersuchung der Bedingungen und Grenzen freiwilligen Engagements leistet die Arbeit einen empirischen und theoretischen Beitrag zur Diskussion um Stand und Entwicklung kommunaler Infrastrukturen. / Community gardens differ from other urban green spaces like parks or allotments, because they are managed collectively and mostly voluntarily and are open to a broader public. Marit Rosol introduces community gardens as a new type of urban green spaces in Germany and analyses it in the context of landscape planning politics, research concerning civic engagement and changes of the (local) state and spatial planning. Based on qualitative research, especially in-depth interviews, nine Berlin case study community gardens are described comprehensively. Motivation and aims of the relevant actors as well as potentials, difficulties and risks are shown. Moreover the author gives practical advise both for gardening activists as for urban planners. For this purpose she also draws on experiences with “green” temporary uses as well as with community gardens in New York, Toronto and Seattle. Community gardens are currently coming into being in Berlin - so the thesis of the work - because of changes in society, which open up new opportunities for residents, but also imply the risk of downloading former state responsibilities onto them and unequal provision with open green spaces. With the study on conditions and barriers of voluntary engagement the work makes a theoretical and empirical contribution to the debates of state and development of municipal infrastructures.

Inhalt: Nachhaltiger Stadtumbau und Erneuerbare Energien - Ansatz und Konzepte einer ökologischen Stadtentwicklung Wohnprojekt Dresden Pillnitz - Innovatives Energiekonzept für zwei Mehrfamilienhäuser in Passivhausbauweise Tiefbautechnik in der Praxis - Die spektakuläre Gablenzbach-Sanierung Mauern für die Ewigkeit - Rekonstruktion, Sanierung und Neubau von Mauerwerksbauten Wärmebrückenbeheizung - Ein Widerspruch? Solares Heizen mit Großanlagen - Chancen und Perspektiven Bauphysikalische Wertung von belüfteten und nicht belüfteten Dächern Kritische Aspekte zum sommerlichen Wärmeschutz – Vorbemessung

Für die Beantwortung verschiedener Fragestellungen im Siedlungsraum werden kleinräumige Informationen zur Siedlungsstruktur (funktional, morphologisch und sozio-ökonomisch) benötigt. Der Gebäudebestand spielt eine besondere Rolle, da dieser die physische Struktur prägt und sich durch dessen Nutzung Verteilungsmuster von Wohnungen, Arbeitsstätten und Infrastrukturen ergeben. In amtlichen Geodaten, Karten und Diensten des Liegenschaftskatasters und der Landesvermessung sind die Gebäude in ihrem Grundriss modelliert. Diese besitzen allerdings nur selten explizite semantische Informationen zum Gebäudetyp. Es stellt sich die Frage, ob und wie genau eine automatische Erkennung von Gebäudetypen unter Nutzung von Methoden der Geoinformatik, der Mustererkennung und des maschinellen Lernens möglich ist. In diesem Buch werden methodische Bausteine zur automatischen Klassifizierung von Gebäudegrundrissen vorgestellt. Im Kern werden Fragen beantwortet zu den Datenanforderungen, der Gebäudetypologie, der Merkmalsgewinnung sowie zu geeigneten Klassifikationsverfahren und den Klassifikationsgenauigkeiten, die abhängig von Eingangsdaten, Siedlungstyp und Trainingsdatenmenge erzielt werden können. Der Random-Forest-Algorithmus zeigte die höchste Flexibilität, Generalisierungsfähigkeit und Effizienz und wurde als bestes Klassifikationsverfahren identifiziert. Die Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag zur Gewinnung kleinräumiger Informationen zur Siedlungsstruktur. Die entwickelte Methodik ermöglicht ein breites Anwendungsspektrum in der Wissenschaft, Planung, Politik und Wirtschaft (u. a. Stadt- und Regionalplanung, Infrastrukturplanung, Risikomanagement, Energiebedarfsplanung oder dem Geomarketing). / Building data are highly relevant for the small-scale description of settlement structures. Spatial base data from National Mapping and Cadastral Agencies describe the buildings in terms of the geometry but often lack semantic information on the building type. Here, methods for the automatic classification of building footprints are presented and discussed. The work addresses issues of data integration, data processing, feature extraction, feature selection, and investigates the accuracy of various classification methods. The results are of scientific, planning, policy and business interest at various spatial levels.

Der demografische Wandel und die damit verbundene Stadtschrumpfung führen in vielen sächsischen Städten zu städtebaulichen Missständen. Als Reaktion darauf formulieren die Städte mit dem Stadtumbau Ost Ziele zur Wiederherstellung nachhaltiger Siedlungsstrukturen. Das Handeln der Gemeinden wird dabei durch überörtliche Institutionen des Stadtumbau-Programms beeinflusst. Ziel der Arbeit ist die Ermittlung des Zusammenhangs zwischen den gemeindlichen siedlungspolitischen Zielen und den überörtlichen Vorgaben im sächsischen Stadtumbau. Als Erklärungszusammenhang für den oben beschriebenen situativen und institutionellen Kontext wird der akteurzentrierte Institutionalismus herangezogen. Ziele sind eines der vier Elemente der Stadtplanung. Es bestehen sowohl Gründe für eindeutige als auch für vage Ziele. Die vertikalen Zielbeziehungen vom Zweck bis zum Handlungsziel ergeben eine Zielhierarchie, die sich in den überörtlichen Vorgaben im Stadtumbau-Programm als hybride Zielhierarchie wiederfindet. Für den Anwendungsfall der siedlungspolitischen Ziele, die sich aus flächen- und gebäudepolitischen Aussagen zusammensetzen, wird ein Kategorienschema entwickelt, mit dem die Stadtumbaukonzepte untersucht werden können. Der empirische Teil der Arbeit basiert auf einer inhaltsanalytischen Themenanalyse von 24 Stadtumbaukonzepten im Direktionsbezirk Chemnitz. Dabei wird grundsätzlich die Programmorientierung der Gemeinden nachgewiesen. Allerdings formulieren sie eindeutige, vielfach aber auch vage Handlungsziele. Ein Vorrang der gebäude- gegenüber den flächenpolitischen Zielen ist nicht festzustellen. Im Ergebnis ist im sächsischen Stadtumbau weder ein Vorrang der Eindeutigkeit noch der Vagheit festzustellen. Die sächsischen Gemeinden im Stadtumbau Ost orientieren sich bei der Zielformulierung zwar an den überörtlichen Vorgaben. Zugleich orientieren sie sich aber an den Risiken des demografischen Wandels und der Stadtschrumpfung. Daher wird das Postulat der Ziel- und Risikoorientierung formuliert. Auf dieser Basis werden Handlungsempfehlungen für die überörtlichen raumpolitischen Ebenen gegeben, um das Programm Stadtumbau Ost hinsichtlich der siedlungspolitischen Ziele zu optimieren. Diese Empfehlungen beziehen sich auf die Stadtumbau-Paragrafen, das Förderprogramm sowie die Arbeitshilfe und sonstigen Formen der Betreuung der Gemeinden.

In den letzten Jahren hat eine Fachdiskussion begonnen, wie die Flächeninanspruchnahme von Siedlung und Verkehr gemessen und wie die amtlichen Flächenstatistik um qualitative Aspekte der Flächennutzungsentwicklung ergänzt werden kann, welche Rolle hochauflösende topographische Geobasisdaten dabei spielen und wie Analyseergebnisse leicht verständlich visualisiert werden können. Vorliegender Band vereint dazu Antworten, die auf dem 2. Dresdner Flächennutzungssymposium 2010 gegeben wurden. Die Beiträge umfassen die Themen Trends der Flächennutzungsentwicklung in Deutschland, Flächenerhebungsprogramme, topographische Datengrundlagen, Regionalstatistik, indikatorbasierte Beschreibung der Flächennutzungsstruktur, Prognose der Entwicklung sowie die Ergebnisvisualisierung, beispielsweise auch im neuen internetbasierten Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor).