In diesem Beitrag werden erste Ergebnisse eines Forschungsprojekts zur akkuraten Klassifikation von Baumarten anhand von Sentinel-2-Daten vorgestellt. Basierend auf der ArcGIS-Plattform wird über Rasterfunktionsketten ein optimaler Workflow erstellt, um einzelne Baumarten hierarchisch zu klassifizieren und die Übertragbarkeit auf ein anderes Gebiet zu testen. Dieser Workflow kann dann über den ArcGIS-Image-Server auf große Datenmengen angewendet werden. Sowohl klassisch als auch multitemporal wurden verschiedene Bandkombinationen, Vegetationsindizes und Hauptkomponenten in pixel- vs. objektbasierten Klassifikationsansätzen verglichen. Als Klassifikatoren wurden zwei Machine-Learning-Algorithmen gewählt: ein Support Vector Machine Classifier (SVM) und ein Random Trees Classifier (RTC). Die besten Ergebnisse wurden über einen objektbasierten, hierarchischen Ansatz erzielt. Laub- und Nadelwälder wurden zunächst mit einer Gesamtgenauigkeit von 97,2 % über eine multitemporale, objektbasierte Klassifikation, basierend auf Kanal 8, erreicht. Ähnliche Genauigkeiten lieferte auch die SVM-Klassifikation, basierend auf den vier Hauptkomponenten der Augustszene mit vorangestellter Segmentierung der Maiszene. Eine anschließende Klassifikation der Laubbäume zwischen Buche, Eiche und restlichen Laubbäumen erzielte in einem multitemporalen Ansatz eine Gesamtgenauigkeit von 91 %. Es wurde an einer Szene im Mai, basierend auf den Kanälen 8,3 und 2, segmentiert und dann an den Hauptkomponenten 1 bis 12 der Augustszene über einen SVM-Algorithmus klassifiziert. Diese vorläufigen Ergebnisse sind vor dem Hintergrund der mittleren räumlichen Auflösung der Sentinel-2-Daten als sehr vielversprechend zu bewerten. Weitere Ziele des Projekts liegen in der Klassifikation einzelner Nadelbaumarten und in einer Übertragbarkeitsstudie auf ein zweites Gebiet.

Die automatische Detektion von Objekten in 3D-Geodaten ist ein wichtiger Bestandteil vieler GIS-Workflows, sei es bei der Kartierung geomorphologischer Formen (Bremer, Sass 2012; Rutzinger et al. 2012) Austrian Alps, using a combination of terrestrial (TLS, der Generierung von 3D-Stadtmodellen (Niemeyer et al. 2012) oder der Entwicklung autonom agierender Fahrzeuge (Maturana, Scherer 2015). Besonders in städtischen Räumen, welche durch komplexe Objektstrukturen sowie eine Vielzahl an verschiedenen Objekttypen charakterisiert sind, können automatische Methoden allein jedoch selten zufriedenstellende Ergebnisse liefern. In diesem Beitrag möchten wir daher untersuchen, inwieweit nutzergenerierte Geodaten bzw. sogenanntes „MicroMapping“ Ansatzpunkte für die Lösung des beschriebenen Problems sein können. Im Rahmen des 3D-MAPP-Projektes wurden dazu 3D-MicroMapping-Aufgaben mit einer unterschiedlichen Komplexität entworfen und in einer Webanwendung implementiert. Die Anwendbarkeit der Methode wurde anschließend in einer empirischen Nutzerstudie untersucht. In der Studie wurden segmentierte LiDAR-Punkwolken genutzt, welche Bäume im städtischen Raum abbilden. Die Aufgabe für die Teilnehmer der Studie bestand darin, Informationen zur Höhe der Baumkrone, zu fehlenden Teilen der Bäume und zu weiteren in der Punktwolke abgebildeten Objekten zu erfassen.

Der Rat für Nachhaltige Entwicklung wurde 2001 von der Bundesregierung berufen und berät diese in Fragen der Nachhaltigkeitspolitik. Er trägt mit Vorschlägen zu Zielen und Indikatoren zur Fortentwicklung der Nachhaltigkeitsstrategie bei, initiiert Projekte und fördert den gesellschaftlichen Dialog zu einer ausgewogenen und gerechten Balance zwischen den Bedürfnissen der heutigen Generation und den Lebensperspektiven künftiger Generationen. Der Beitrag beschreibt die Aktivitäten des Rates beim Thema Flächensparen. Da die messbaren Erfolge in der Flächensparpolitik bisher bescheiden ausgefallen sind, regte er 2013 einen politischen Aktionsrahmen an, denn den vielen guten Praxisbeispielen und sinnvollen Programmen fehlt noch ein gemeinsamer sicht- und erfahrbarer Rahmen. Ziel des Aktionsrahmens ist eine Entscheidungskultur, die das Flächensparen in der Praxis zur Normalität macht. Die Ausgestaltung des Aktionsrahmens muss allerdings durch alle Beteiligten erfolgen, damit sich die Gremien und Behörden auf den unterschiedlichen Ebenen mit diesem identifizieren können.

Nachdem die Einheitswerte als Basis für die Grundsteuer durch das Bundesverfassungsgericht verworfen wurden, stehen drei Reformmodelle in der engeren Wahl: Das schon 2016 vom Bundesrat in den Gesetzgebungsprozess eingebrachte „Kostenwert“-Modell, das wertunabhängige Flächenmodell sowie das Bodenwertmodell. Deutlich am vorteilhaftesten ist dabei – nicht nur aus siedlungspolitischer Sicht – das Bodenwertmodell. Aus politischen Gründen könnte allerdings eine Dämpfung der Bodenwertkomponente erforderlich sein. Diese sollte nach Ansicht des Autors über eine Bodenflächen- und nicht durch eine Gebäudekomponente erfolgen.

In Umsetzung des Zieles, einen nachhaltigen Umgang mit der Ressource Fläche zu finden, ist eine Vielfalt an Flächenpolitiken entstanden. Aus Sicht der Flächenanalytik entsteht deswegen zunehmend der Bedarf, einen strukturierten Zugang zu dieser Vielfalt zu schaffen. Mit dem politikwissenschaftlichen Ansatz des Institutionalismus lassen sich Flächenpolitiken hinsichtlich ihrer Wirkungsweise ordnen. Der Beitrag stellt eine solche Strukturierung aktueller Flächenpolitiken vor, geht auf das Verhältnis zwischen Flächenanalytik und Flächenpolitik ein und zieht Rückschlüsse für einen zukünftig verbesserten Informationszugang durch Konzeption und Aufbau eines Wissensportals zum Thema Fläche.

Die städtebauliche Innenentwicklung ist der Inbegriff einer nachhaltigen Stadtentwicklung und seit dem Jahr 2004 im BauGB verankert. Vor dem Hintergrund des modifizierten 30-ha-Flächensparziels der Bundesregierung bis 2030, der angestrebten Flächenkreislaufwirtschaft bis 2050 sowie angesichts des starken Siedlungsflächendrucks in den Städten erfährt die Thematik eine weiter zunehmende Relevanz. Die baureifen Grundstücke in den Innenbereichen der Städte stellen eine erhebliche Ressource für die Errichtung des dringend benötigten innerstädtischen bezahlbaren und geförderten Wohnraums dar.

Mithilfe des vom BMBF geförderten Forschungsprojekts AktVis soll durch die Entwicklung und Erprobung neuer praxisnaher Entscheidungshilfen sowie interaktiver Planungsinstrumente eine aktive Innenentwicklung unterstützt werden. Denn trotz des breiten Konsens, angefangen bei der Wissenschaft bis hin zur kommunalen Praxis, hinsichtlich der ökologischen, ökonomischen und sozialen Notwendigkeit einer Reduzierung der Flächeninanspruchnahme und Fokussierung städtebaulicher Entwicklungen auf den Siedlungskörper, bestehen weiterhin Defizite in der faktischen Umsetzung. Insbesondere der Zugriff auf Grundstücke, die im Privateigentum stehen, erweist sich als schwierig. Für eine erfolgreiche Aktivierung von Innenentwicklungspotenzialen werden daher die Stakeholder und Schlüsselakteure, also die Eigentümer, Bürger und lokalen Gruppen, in den Kommunen als außerordentlich relevant angesehen. Diese sollen durch eine intensive Einbindung und die aktive Mitgestaltung der Ortskerne für Projekte mobilisiert werden. Mithilfe eines Multitouch-Tisches sowie eines WebGIS werden die Möglichkeiten des selbstbestimmten Editierens von Inhalten und der Veränderungen der Ortschaften gegeben. Die dreidimensionale Visualisierung mit unterschiedlichen Tools soll zur Aktivierung von Potenzialen beitragen.

Dieser Beitrag fokussiert auf die bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) und widmet sich den folgenden Fragen: Wie kann das Flächenpotenzial deutscher Gebäudefassaden in Bezug auf die Eignung für BIPV überschlägig erfasst, beschrieben und nach verschiedenen Gebäudefunktionen bewertet werden? Wo können künftig 1 Milliarde PV-Module in Deutschland installiert werden? Untersucht wird das theoretische Fassadenflächenpotenzial (ohne Berücksichtigung von Fenster- und Türflächenanteilen, ohne Bewertung der tatsächlichen Solareinstrahlung) in Deutschland, um zu analysieren, ob ausreichend Fassadenflächen für die Bereitstellung der benötigten elektrischen Leistung vorhanden sind. Es wird eine Bestandsanalyse für alle Gebäude in Deutschland durchgeführt, die darauf abzielt, jene Gebäudefunktion mit besonderer Eignung für BIPV unter Berücksichtigung der Fassadenausrichtung zu bestimmen. Außerdem wird ermittelt, auf welche Stadt- und Gemeindetypen besonders relevante Gebäude entfallen.

Der Sektor der Nichtwohngebäude (NWG) wird im Projekt Forschungsdatenbank Nichtwohngebäude (ENOB:dataNWG) zum ersten Mal in Deutschland Gegenstand einer auf Repräsentativität ausgelegten Primärdatenerhebung. Ziel des Projekts ist es, für Politik, Wirtschaft und Wissenschaft belastbare Daten zur Struktur, zu Stand und Dynamik der energetischen Qualität und zu den Entscheidungsprozessen bei Modernisierung im Bestand der Nichtwohngebäude bereitzustellen. Dabei werden erstmals Geobasisdaten als Auswahlgrundlage für eine klassische Stichprobenerhebung in der bisher unbekannten Grundgesamtheit der Nichtwohngebäude genutzt. ENOB:dataNWG wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im 6. Energieforschungsprogramm gefördert (Förderkennzeichen 03ET1315). Zur Energieanalyse von Gebäuden wird das Werkzeug VSA zur Version 2.0 weiterentwickelt, dass mit Mitteln der KfW Bankengruppe unterstützt wird. Das Forschungskonsortium aus dem Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) in Dresden, dem Fachgebiet Ökonomie des Planens und Bauens der Bergischen Universität Wuppertal (BUW) und dem Institut Wohnen und Umwelt (IWU) in Darmstadt bearbeitet das Projekt.

Von 1992 an wurden für die Landeshauptstadt Potsdam auf Basis von Fernerkundungsdaten alle sechs Jahre Daten zu Realnutzung (Biotopen), Versiegelung und Grünvolumen erfasst. Dabei wurden höchstauflösende Fernerkundungsdaten in Verbindung mit visueller Interpretation und automatisierten Regressionsbaummodellen verwendet, die die Ableitung dieser Parameter mit hoher Genauigkeit sicherstellen. Im Jahr 2016 wurden erstmals multitemporale Sentinel-2- und stereoskopische WorldView 3-Daten einbezogen. Das Verfahren bietet die Möglichkeit, die städtebauliche Entwicklung detailliert nachzuvollziehen und funktionale Zusammenhänge städtebaulicher Prozesse zu verstehen. Ansprüche an eine wirkungsvolle Klimaanpassung im Sinne der Reduktion von Hitzestress können so besser definiert werden. Die Kontinuität und der hohe Detaillierungsgrad des städtischen Umweltmonitorings sind zudem geeignet, weitere räumliche Analysen zu verifizieren.