Die Umsetzung von Maßnahmen zur Renaturierung von Gewässern geht mit zahlreichen planerischen und finanziellen Herausforderungen einher. Will man dies erfolgreich vor Ort mit den Flächeneigentümern/-nutzern, Kommunen, etc. gestalten, sind u.a. Kosten-Nutzen-Betrachtungen notwendig. Am Beispiel der Anlage von gewässerschonenden Bewirtschaftungsformen (z. B. Agrarholzsysteme) wird dargestellt. dass die Verbesserung ökologischer Zustände an Gewässern auch Wirkungen auf regionale Wertschöpfungsketten entfalten können. Ausführungen zum (Umwelt-)Nutzen von Gewässerrenaturierungen und zum Einsatz möglicher Förder- und Finanzierungsinstrumentarien runden die Studie ab. Die Veröffentlichung richtet sich an Flächeneigentümer, Flächenbewirtschafter, Kommunen, politische Entscheidungsträger und fachlich interessierte Bürger. Redaktionsschluss: 30.06.2020

The presented dissertation entitled „Development and Validation of a Landscape Metrics Based Approach for Standardized Landscape Assessment Considering Spatial Patterns” addresses three main questions: I. Which ecosystem services depend on landscape structure? II. How can landscape metrics be used to achieve a standardized routine for assessing the impact of landscape structure on the hereon dependent ecosystem services? III. How can regional planning benefit from the consideration of landscape structural effects on the provision of ecosystem services? The PhD study was carried out in the context of the Climate Change adaptation project REGKLAM (funding code 01 LR 0802). The work package “Land Use” was conducted at the Institute of Soil Science and Site Ecology of the TU Dresden under the direction of Prof. Dr. Makeschin. The PhD study took place in the framework of a sub-work package of it, which was called “Integrated Land Use Assessment”. The aim of this sub-work package was the evaluation of Climate Change adaptation strategies at the landscape scale in a cross-sectoral manner. The ecosystem services concept was chosen as methodological framework for this purpose. Particular motivation of this PhD study was that landscape structural aspects are often not sufficiently considered in commonly used ecosystem services assessment approaches. A standardized assessment procedure regarding the impact of the composition and configuration of land use/ land cover types is not yet existent in contemporary planning approaches, neither in strategic environmental assessment. In my thesis, I developed in the period from 2010 to 2014 a methodological basis which addresses this challenge. My thesis was realized as cumulative dissertation, which consists of three articles. These articles are published in peer-reviewed, ISI-listed international journals, whereas the third article still is in press. The short introduction in chapter one gives information on the motivation and the structure of the thesis. In chapter two, the research hypothesis is formulated and scope and objectives are explained. Chapter three gives an overview of the history of landscape metrics, the state-of-the-art, and current research in topic. In chapter four, the model region, focus areas, and the methodological basis are described. The fifth chapter summarizes results of the three articles (Frank et al. 2012, 2013, in press). Discussions in chapter six critically reflect the methodology and identify limitations, strengths, and its contribution to regional planning and to decision-making. Furthermore, some suggestions for extending the approach to other ecosystem services, especially regulating services, are made and perspectives towards different research questions are shown. Chapter seven summarizes the main outcomes of the PhD study. The central output of the dissertation is a module of GISCAME, a land use change impact assessment platform for supporting regional planning. The landscape metrics based ecosystem services assessment approach facilitates calculation, combination, and interpretation of a choice of landscape metrics and, hence, the evaluation of the impact of composition and configuration of land use patterns on ecosystem services. I selected eleven focus areas in the planning region “Upper Elbe Valley/Eastern Ore Mountains” to demonstrate the application and validation of the landscape metrics based approach that I propose in my dissertation. With these use cases, I show that the landscape structure significantly influences the provision of the ecosystem services ecological integrity and landscape aesthetics. Within the first use case I could demonstrate that the afforestation planning can be enhanced by including landscape metrics in the planning process. Actual priority areas for afforestation do not contribute to ecological integrity at the regional scale. Landscape fragmentation, habitat connectivity, and landscape diversity must be taken into account in order to identify most efficient priority areas for afforestation in terms of enhancing ecological integrity. The second use case focused on the question, how landscape structure influences scenic beauty. By means of a survey, I performed a comparison between the landscape metrics based approach and landscape perception of 153 respondents. This test underpinned my assumption that a landscape metrics based routine allows conclusions on the value of landscape aesthetics. The third use case gives practical advice in the current planning challenge about how to enhance water erosion protection planning in the context of Climate Change. Here, I demonstrated that not only land use change in preferential water erosion paths, but especially the change of management strategies combined with an improvement of landscape structure have the capacity to reduce water erosion potential by 92 %. The results show that it is of great importance to consider landscape structural aspects in current and future regional planning questions because additional, relevant planning information becomes tangible. The comparison of the presented method with other landscape metrics based approaches for ecosystem services assessment shows that the interpretation of the landscape metric values in the GISCAME platform module goes one step further towards usability for planning support: its transparency, spatial transferability, and flexibility are the main strengths of the approach. However, there is a clear need to involve the impact of landscape structure aspects also regarding other ecosystem services. / Die vorgelegte Dissertation mit dem Titel „Entwicklung und Validierung eines auf Landschaftsstrukturmaßen basierten Ansatzes zur standardisierten Landschaftsbewertung unter Berücksichtigung räumlicher Muster“ behandelt die drei Hauptfragen I. Welche Ökosystemdienstleistungen hängen von der Landschaftsstruktur ab? II. Wie können Landschaftsstrukturmaße genutzt werden, um ein standardisiertes Bewertungsverfahren dieser abhängigen Ökosystemdienstleistungen zu ermöglichen? III. Wie kann die Regionalplanung von der Berücksichtigung der Effekte von Landschaftsstruktur auf die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen profitieren? Die Promotions-Studie wurde im Rahmen des Klimawandel-Anpassungs-Projektes REGKLAM (Förderkennzeichen 01 LR 0802) durchgeführt. Das Arbeitspaket „Landnutzung“ wurde am Institut für Bodenkunde und Standortslehre der TU Dresden unter Leitung von Prof. Dr. Makeschin bearbeitet. Die Promotions-Studie erfolgte im Rahmen des Teil-Arbeitstaktes „Integrierte Landnutzungsbewertung“. Ziel dieses Teil-Arbeitspaketes war die Bewertung von Klimawandel-Anpassungs-Strategien auf Landschaftsebene in Sektor-übergreifender Weise. Zu diesem Zweck wurde das Ökosystemdienstleistungskonzept als methodischer Rahmen gewählt. Der spezielle Anlass dieser Promotion-Studie war, dass landschaftsstrukturelle Aspekte in gebräuchlichen Ökosystemdienstleistungs-Bewertungsansätzen oft ungenügend berücksichtigt sind. Ein standardisiertes Bewertungsverfahren des Einflusses von Zusammensetzung und Anordnung von Landnutzungs-/Landbedeckungstypen existiert weder in aktuellen Planungsansätzen noch in Umweltverträglichkeitsprüfungen. In meiner Dissertation entwickelte ich im Zeitraum von 2010 bis 2014 eine methodische Grundlage, welche diese Herausforderung angeht. Meine Promotion wurde als kumulative Dissertation, welche aus drei Artikeln besteht, umgesetzt. Diese Artikel wurden in begutachteten, ISI-gelisteten, internationalen Journalen veröffentlicht, wobei sich das dritte aktuell im Druck befindet. Die kurze Einleitung im ersten Kapitel informiert über die Beweggründe und die Struktur der Dissertation. Im zweiten Kapitel ist die Forschungshypothese formuliert sowie Geltungsbereich und Zeile erläutert. Kapitel drei gibt einen Überblick über die Geschichte der Landschaftsstrukturmaße, den aktuellen Forschungsstand und aktuelle Forschungsfelder. Im vierten Kapitel sind die Modellregion, die Fallstudien-Gebiete, sowie methodische Grundlagen beschrieben. Das fünfte Kapitel fasst die Ergebnisse der drei Artikel (Frank et al. 2012, 2013, im Druck) zusammen. Diskussionen in Kapitel sechs reflektieren die Methodik kritisch und identifizieren ihre Grenzen und Stärken sowie den Beitrag der Ergebnisse zu Regionalplanung und Entscheidungsfindung. Darüber hinaus werden einige Empfehlungen zur Erweiterung des Ansatzes für weitere Ökosystemdienstleistungen, insbesondere regulierende Leistungen, getroffen und Perspektiven zur Anwendung für andere Forschungsfragen werden aufgezeigt. Kapitel sieben fasst schließlich die wichtigsten Ergebnisse der Promotions-Studie zusammen. Das zentrale Ergebnis der Dissertation ist eine Erweiterung des Entscheidungsunterstützungs-Werkzeuges GISCAME. Der auf Landschaftsstrukturmaßen basierende Ökosystemdienstleistungs-Bewertungsansatz ermöglicht die Berechnung, Kombination und Interpretation einer Auswahl von Landschaftsstrukturmaßen und somit die Bewertung des Einflusses von Zusammensetzung und Anordnung von Landnutzungsmustern auf Ökosystemdienstleistungen. Ich wählte elf Fokusgebiete in der Planungsregion „Oberes Elbtal/Osterzgebirge“ aus um die Anwendung und Validierung des auf Landschaftsstrukturmaßen basierenden Ansatzes, den ich in der Dissertation vorschlage, zu demonstrieren. Mittels dieser Anwendungsfälle zeige ich, dass die Landschaftsstruktur die Bereitstellung der Ökosystemdienstleistungen ökologische Integrität und Landschaftsästhetik erheblich beeinflusst. Im ersten Anwendungsfall konnte ich zeigen, dass die Aufforstungsplanung durch die Einbeziehung von Landschaftsstrukturmaßen in den Planungsprozess verbessert werden kann. Vorranggebiete für Waldmehrung in ihrer derzeitigen Form tragen nicht zur ökologischen Integrität auf der regionalen Ebene bei. Landschaftszerschneidung, Biotopverbund und Landschaftsdiversität müssen vermehrt beachtet werden, um Vorranggebiete für Waldmehrung für eine Verbesserung der ökologischen Intaktheit effizienter anzuordnen. Der zweite Anwendungsfall richtete sich auf die Frage, wie Landschaftsstruktur die Landschaftsästhetik beeinflusst. Mithilfe einer Befragung verglich ich den auf Landschaftsstrukurmaßen basierenden Ansatz mit der Landschaftswahrnehmung von 153 Befragten. Dieser Test untermauerte meine Annahme, dass das auf Landschaftsstrukurmaßen basierende Vorgehen Rückschlüsse auf den ästhetischen Wert einer Landschaft zulässt. Der dritte Anwendungsfall gibt praktische Hinweise bezüglich der aktuellen Planungs-Herausforderung, wie Erosionsschutzplanung im Kontext des Klimawandels verbesset werden kann. In diesem Fall konnte ich zeigen, dass nicht nur Landnutzungsänderungen in präferenziellen Abflussbahnen, sondern insbesondere eine Änderung der Bodenbearbeitungsstrategie in Kombination mit verbesserter Landschaftsstruktur das Potential hat, die potentielle Wassererosion um 92 % zu reduzieren. Die Ergebnisse zeigen, dass es von großer Bedeutung ist, landschaftsstrukturelle Aspekte in aktuellen und zukünftigen Planungsfragen zu berücksichtigen, da somit zusätzliche, maßgebliche Informationen greifbar werden. Der Vergleich der vorliegenden Methodik mit anderen Ansätzen, die Landschaftsstrukturmaße nutzen um Ökosystemdienstleistungen zu bewerten, zeigt, dass die automatisierte Interpretation der Landschaftsstrukturmaße mittels des neuen Moduls in GISCAME einen Schritt in Richtung Nützlichkeit für Planungsunterstützung geht: Transparenz, räumliche Übertragbarkeit und Flexibilität sind weitere Stärken des Ansatzes. Jedoch gibt es eindeutig den Bedarf den Einfluss von Landschaftsstruktur auf weitere Ökosystemdienstleistungen einzubeziehen.

The presented dissertation entitled „Development and Validation of a Landscape Metrics Based Approach for Standardized Landscape Assessment Considering Spatial Patterns” addresses three main questions: I. Which ecosystem services depend on landscape structure? II. How can landscape metrics be used to achieve a standardized routine for assessing the impact of landscape structure on the hereon dependent ecosystem services? III. How can regional planning benefit from the consideration of landscape structural effects on the provision of ecosystem services? The PhD study was carried out in the context of the Climate Change adaptation project REGKLAM (funding code 01 LR 0802). The work package “Land Use” was conducted at the Institute of Soil Science and Site Ecology of the TU Dresden under the direction of Prof. Dr. Makeschin. The PhD study took place in the framework of a sub-work package of it, which was called “Integrated Land Use Assessment”. The aim of this sub-work package was the evaluation of Climate Change adaptation strategies at the landscape scale in a cross-sectoral manner. The ecosystem services concept was chosen as methodological framework for this purpose. Particular motivation of this PhD study was that landscape structural aspects are often not sufficiently considered in commonly used ecosystem services assessment approaches. A standardized assessment procedure regarding the impact of the composition and configuration of land use/ land cover types is not yet existent in contemporary planning approaches, neither in strategic environmental assessment. In my thesis, I developed in the period from 2010 to 2014 a methodological basis which addresses this challenge. My thesis was realized as cumulative dissertation, which consists of three articles. These articles are published in peer-reviewed, ISI-listed international journals, whereas the third article still is in press. The short introduction in chapter one gives information on the motivation and the structure of the thesis. In chapter two, the research hypothesis is formulated and scope and objectives are explained. Chapter three gives an overview of the history of landscape metrics, the state-of-the-art, and current research in topic. In chapter four, the model region, focus areas, and the methodological basis are described. The fifth chapter summarizes results of the three articles (Frank et al. 2012, 2013, in press). Discussions in chapter six critically reflect the methodology and identify limitations, strengths, and its contribution to regional planning and to decision-making. Furthermore, some suggestions for extending the approach to other ecosystem services, especially regulating services, are made and perspectives towards different research questions are shown. Chapter seven summarizes the main outcomes of the PhD study. The central output of the dissertation is a module of GISCAME, a land use change impact assessment platform for supporting regional planning. The landscape metrics based ecosystem services assessment approach facilitates calculation, combination, and interpretation of a choice of landscape metrics and, hence, the evaluation of the impact of composition and configuration of land use patterns on ecosystem services. I selected eleven focus areas in the planning region “Upper Elbe Valley/Eastern Ore Mountains” to demonstrate the application and validation of the landscape metrics based approach that I propose in my dissertation. With these use cases, I show that the landscape structure significantly influences the provision of the ecosystem services ecological integrity and landscape aesthetics. Within the first use case I could demonstrate that the afforestation planning can be enhanced by including landscape metrics in the planning process. Actual priority areas for afforestation do not contribute to ecological integrity at the regional scale. Landscape fragmentation, habitat connectivity, and landscape diversity must be taken into account in order to identify most efficient priority areas for afforestation in terms of enhancing ecological integrity. The second use case focused on the question, how landscape structure influences scenic beauty. By means of a survey, I performed a comparison between the landscape metrics based approach and landscape perception of 153 respondents. This test underpinned my assumption that a landscape metrics based routine allows conclusions on the value of landscape aesthetics. The third use case gives practical advice in the current planning challenge about how to enhance water erosion protection planning in the context of Climate Change. Here, I demonstrated that not only land use change in preferential water erosion paths, but especially the change of management strategies combined with an improvement of landscape structure have the capacity to reduce water erosion potential by 92 %. The results show that it is of great importance to consider landscape structural aspects in current and future regional planning questions because additional, relevant planning information becomes tangible. The comparison of the presented method with other landscape metrics based approaches for ecosystem services assessment shows that the interpretation of the landscape metric values in the GISCAME platform module goes one step further towards usability for planning support: its transparency, spatial transferability, and flexibility are the main strengths of the approach. However, there is a clear need to involve the impact of landscape structure aspects also regarding other ecosystem services.:Contents Contents I List of Figures III List of Tables IV Summary V 1. Introduction 1 1.1. Motivation 1 1.2. Structure and strategy 1 2. Scope and objectives 3 3. Background and context 5 4. Methods 8 4.1. Model region and focus areas 8 4.2. Assessment framework: GISCAME 9 4.3. Challenge of standardization 10 4.4. Approach for assessing biotope connectivity 13 5. Results 15 5.1. Assessment of ecological integrity: Frank, S., Fürst, C., Koschke, L., and Makeschin, F. 2012. A contribution towards a transfer of the ecosystem service concept to landscape planning using landscape metrics. Ecological Indicators 21: 30-38. 15 5.2. Relationship of structure and ecosystem service: Frank, S., Fürst, C., Koschke, L., Witt, A., and Makeschin, F. 2013. Assessment of landscape aesthetics-Validation of a landscape metrics-based assessment by visual estimation of the scenic beauty. Ecological Indicators 32: 222-231 17 5.3. Extended scope of application in current planning questions: Frank, S., Fürst, C., Witt, A., Koschke, L., and Makeschin, F. in press. Making use of the ecosystem services concept in regional planning - trade-offs from reducing water erosion. Landscape Ecology. DOI: 10.1007/s10980-014-9992-3. 18 6. Discussion 20 6.1. Critical reflection of the methods 20 6.2. Challenge of validation 21 6.3. Supporting decision-making and planning 22 6.4. Outlook 23 6.4.1. Extension of the LM set and assessment criteria 23 6.4.2. Extension by consideration of further ecosystem services and different research fields 23 6.5. Proposal for enhancement of practice relevancy of LMs 24 7. Concluding remark 26 References 27 Appendices 33 / Die vorgelegte Dissertation mit dem Titel „Entwicklung und Validierung eines auf Landschaftsstrukturmaßen basierten Ansatzes zur standardisierten Landschaftsbewertung unter Berücksichtigung räumlicher Muster“ behandelt die drei Hauptfragen I. Welche Ökosystemdienstleistungen hängen von der Landschaftsstruktur ab? II. Wie können Landschaftsstrukturmaße genutzt werden, um ein standardisiertes Bewertungsverfahren dieser abhängigen Ökosystemdienstleistungen zu ermöglichen? III. Wie kann die Regionalplanung von der Berücksichtigung der Effekte von Landschaftsstruktur auf die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen profitieren? Die Promotions-Studie wurde im Rahmen des Klimawandel-Anpassungs-Projektes REGKLAM (Förderkennzeichen 01 LR 0802) durchgeführt. Das Arbeitspaket „Landnutzung“ wurde am Institut für Bodenkunde und Standortslehre der TU Dresden unter Leitung von Prof. Dr. Makeschin bearbeitet. Die Promotions-Studie erfolgte im Rahmen des Teil-Arbeitstaktes „Integrierte Landnutzungsbewertung“. Ziel dieses Teil-Arbeitspaketes war die Bewertung von Klimawandel-Anpassungs-Strategien auf Landschaftsebene in Sektor-übergreifender Weise. Zu diesem Zweck wurde das Ökosystemdienstleistungskonzept als methodischer Rahmen gewählt. Der spezielle Anlass dieser Promotion-Studie war, dass landschaftsstrukturelle Aspekte in gebräuchlichen Ökosystemdienstleistungs-Bewertungsansätzen oft ungenügend berücksichtigt sind. Ein standardisiertes Bewertungsverfahren des Einflusses von Zusammensetzung und Anordnung von Landnutzungs-/Landbedeckungstypen existiert weder in aktuellen Planungsansätzen noch in Umweltverträglichkeitsprüfungen. In meiner Dissertation entwickelte ich im Zeitraum von 2010 bis 2014 eine methodische Grundlage, welche diese Herausforderung angeht. Meine Promotion wurde als kumulative Dissertation, welche aus drei Artikeln besteht, umgesetzt. Diese Artikel wurden in begutachteten, ISI-gelisteten, internationalen Journalen veröffentlicht, wobei sich das dritte aktuell im Druck befindet. Die kurze Einleitung im ersten Kapitel informiert über die Beweggründe und die Struktur der Dissertation. Im zweiten Kapitel ist die Forschungshypothese formuliert sowie Geltungsbereich und Zeile erläutert. Kapitel drei gibt einen Überblick über die Geschichte der Landschaftsstrukturmaße, den aktuellen Forschungsstand und aktuelle Forschungsfelder. Im vierten Kapitel sind die Modellregion, die Fallstudien-Gebiete, sowie methodische Grundlagen beschrieben. Das fünfte Kapitel fasst die Ergebnisse der drei Artikel (Frank et al. 2012, 2013, im Druck) zusammen. Diskussionen in Kapitel sechs reflektieren die Methodik kritisch und identifizieren ihre Grenzen und Stärken sowie den Beitrag der Ergebnisse zu Regionalplanung und Entscheidungsfindung. Darüber hinaus werden einige Empfehlungen zur Erweiterung des Ansatzes für weitere Ökosystemdienstleistungen, insbesondere regulierende Leistungen, getroffen und Perspektiven zur Anwendung für andere Forschungsfragen werden aufgezeigt. Kapitel sieben fasst schließlich die wichtigsten Ergebnisse der Promotions-Studie zusammen. Das zentrale Ergebnis der Dissertation ist eine Erweiterung des Entscheidungsunterstützungs-Werkzeuges GISCAME. Der auf Landschaftsstrukturmaßen basierende Ökosystemdienstleistungs-Bewertungsansatz ermöglicht die Berechnung, Kombination und Interpretation einer Auswahl von Landschaftsstrukturmaßen und somit die Bewertung des Einflusses von Zusammensetzung und Anordnung von Landnutzungsmustern auf Ökosystemdienstleistungen. Ich wählte elf Fokusgebiete in der Planungsregion „Oberes Elbtal/Osterzgebirge“ aus um die Anwendung und Validierung des auf Landschaftsstrukturmaßen basierenden Ansatzes, den ich in der Dissertation vorschlage, zu demonstrieren. Mittels dieser Anwendungsfälle zeige ich, dass die Landschaftsstruktur die Bereitstellung der Ökosystemdienstleistungen ökologische Integrität und Landschaftsästhetik erheblich beeinflusst. Im ersten Anwendungsfall konnte ich zeigen, dass die Aufforstungsplanung durch die Einbeziehung von Landschaftsstrukturmaßen in den Planungsprozess verbessert werden kann. Vorranggebiete für Waldmehrung in ihrer derzeitigen Form tragen nicht zur ökologischen Integrität auf der regionalen Ebene bei. Landschaftszerschneidung, Biotopverbund und Landschaftsdiversität müssen vermehrt beachtet werden, um Vorranggebiete für Waldmehrung für eine Verbesserung der ökologischen Intaktheit effizienter anzuordnen. Der zweite Anwendungsfall richtete sich auf die Frage, wie Landschaftsstruktur die Landschaftsästhetik beeinflusst. Mithilfe einer Befragung verglich ich den auf Landschaftsstrukurmaßen basierenden Ansatz mit der Landschaftswahrnehmung von 153 Befragten. Dieser Test untermauerte meine Annahme, dass das auf Landschaftsstrukurmaßen basierende Vorgehen Rückschlüsse auf den ästhetischen Wert einer Landschaft zulässt. Der dritte Anwendungsfall gibt praktische Hinweise bezüglich der aktuellen Planungs-Herausforderung, wie Erosionsschutzplanung im Kontext des Klimawandels verbesset werden kann. In diesem Fall konnte ich zeigen, dass nicht nur Landnutzungsänderungen in präferenziellen Abflussbahnen, sondern insbesondere eine Änderung der Bodenbearbeitungsstrategie in Kombination mit verbesserter Landschaftsstruktur das Potential hat, die potentielle Wassererosion um 92 % zu reduzieren. Die Ergebnisse zeigen, dass es von großer Bedeutung ist, landschaftsstrukturelle Aspekte in aktuellen und zukünftigen Planungsfragen zu berücksichtigen, da somit zusätzliche, maßgebliche Informationen greifbar werden. Der Vergleich der vorliegenden Methodik mit anderen Ansätzen, die Landschaftsstrukturmaße nutzen um Ökosystemdienstleistungen zu bewerten, zeigt, dass die automatisierte Interpretation der Landschaftsstrukturmaße mittels des neuen Moduls in GISCAME einen Schritt in Richtung Nützlichkeit für Planungsunterstützung geht: Transparenz, räumliche Übertragbarkeit und Flexibilität sind weitere Stärken des Ansatzes. Jedoch gibt es eindeutig den Bedarf den Einfluss von Landschaftsstruktur auf weitere Ökosystemdienstleistungen einzubeziehen.:Contents Contents I List of Figures III List of Tables IV Summary V 1. Introduction 1 1.1. Motivation 1 1.2. Structure and strategy 1 2. Scope and objectives 3 3. Background and context 5 4. Methods 8 4.1. Model region and focus areas 8 4.2. Assessment framework: GISCAME 9 4.3. Challenge of standardization 10 4.4. Approach for assessing biotope connectivity 13 5. Results 15 5.1. Assessment of ecological integrity: Frank, S., Fürst, C., Koschke, L., and Makeschin, F. 2012. A contribution towards a transfer of the ecosystem service concept to landscape planning using landscape metrics. Ecological Indicators 21: 30-38. 15 5.2. Relationship of structure and ecosystem service: Frank, S., Fürst, C., Koschke, L., Witt, A., and Makeschin, F. 2013. Assessment of landscape aesthetics-Validation of a landscape metrics-based assessment by visual estimation of the scenic beauty. Ecological Indicators 32: 222-231 17 5.3. Extended scope of application in current planning questions: Frank, S., Fürst, C., Witt, A., Koschke, L., and Makeschin, F. in press. Making use of the ecosystem services concept in regional planning - trade-offs from reducing water erosion. Landscape Ecology. DOI: 10.1007/s10980-014-9992-3. 18 6. Discussion 20 6.1. Critical reflection of the methods 20 6.2. Challenge of validation 21 6.3. Supporting decision-making and planning 22 6.4. Outlook 23 6.4.1. Extension of the LM set and assessment criteria 23 6.4.2. Extension by consideration of further ecosystem services and different research fields 23 6.5. Proposal for enhancement of practice relevancy of LMs 24 7. Concluding remark 26 References 27 Appendices 33

Since formal instruments of spatial planning in Germany have turned out to be too inflexible to govern regional development, new ones are being implemented. One of them is Regional Land Management (RLM), which can be described as an application of regional management. A RLM comprises various aspects of planning, development and use of sites for industrial purposes, housing, recreation, open space et cetera. The complexity of tasks requires the cooperation between public and private actors ("public private partnership"), for instance municipalities and firms as well as different lobby groups. In most cases a Regional Development Concept contents the necessary guidelines, objectives and steps. This process has been analysed in the Municipal Network of "Saalebogen", which consists of Rudolstadt, Saalfeld and Bad Blankenburg and is situated in East Thuringia. Like elsewhere in Thuringia the "Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen", i. e. the state development corporation, has taken considerable measures toward the revitalisation of industrial areas by acquisition, clearing, development and commercialisation. Thus, it was explored to what extent the participating municipalities undertook activities in terms of mutual coordination of industrial areas and public projects on existing sites referring to different functions within the Municipal Network. This has to take into account especially the decline of population due to the volatile economic performance of the region. The overall question is whether and how it can be managed to stimulate a development from the bottom of the region. The method of research chosen is threefold: Based on a new understanding of communicative and cooperative planning and a general concept for an RLM, the respective elements in the "Saalebogen" were defined as they can found in the urban and regional development plans and concepts. Interviews should show the motives, objectives and actions of planners, local politicians and entrepreneurs who are more or less involved in the RLM. Moreover, data on several industrial sites are evaluated in order to reflect the actual results. In the conclusion the implications of the RLM for regional planning and governance are formulated as well as improvements concerning planning system, spatial arrangement and organisation. / Die Raumplanung hat in der jüngeren Vergangenheit einen deutlichen Paradigmenwechsel vollzogen. Zunehmende Umsetzungsdefizite von formalen Plänen haben informellen Planungsinstrumenten einen erheblichen Bedeutungszuwachs beschert. Dazu gehören v.a. Regionale Entwicklungskonzepte (REK), die zur Behandlung einzelner Themenschwerpunkte bzw. Teilräume unter Einbeziehung der jeweils relevanten Akteure erstellt werden. Gerade in Ostdeutschland hat es sich als sinnvoll und notwendig erwiesen, nicht nur formale Rechtspläne in einem aufwendigen Verfahren zu erstellen, sondern im Vorgriff darauf bzw. parallel dazu Entwicklungskonzepte zu erarbeiten. Der zu untersuchende Raum des Städtedreiecks am Saalebogen stellt einen Städteverbund, bestehend aus Saalfeld, Rudolstadt und Bad Blankenburg, dar und wurde inhaltlich in einem REK verankert. Der dabei gewählte Ansatz eines Regionalmanagements umfasst zahlreiche Akteure auf den verschiedenen Ebenen (Land, Region, Kommunen, Unternehmen etc.). In diesem Zusammenhang sind planerische Überlegungen nicht zuletzt von Fragen der Flächenentwicklung (Revitalisierung, Nachnutzung, Neuerschließung) bestimmt. Nachdem die Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen (LEG) erhebliche Leistungen in der Entwicklung gewerblicher Standorte sowie im Projektmanagement erbracht hat, stellt sich die Frage, inwieweit die beteiligten Kommunen ihrerseits eine abgestimmte, koordinierte und kooperative Flächenentwicklung betreiben. Elemente hierfür sind etwa die Bevorzugung gemeinsamer Standorte und die Rücknahme einzelner Flächen. Weiterhin soll anhand der Arbeit untersucht werden, wie mit den Rahmenbedingungen der Schrumpfung umgegangen wird. Dies betrifft v.a. die (interkommunale) (Um-) Nutzung bestimmter Standorte bzw. Flächen im Rahmen eines Bestandsmanagements. In Anbetracht der organisatorischen Form der Zusammenarbeit ist am konkreten Beispiel insgesamt von Interesse zu untersuchen, ob mit "weichen", kooperativen Instrumenten der Regionalentwicklung "harte" Standort- bzw. Flächennutzungsentscheidungen getroffen werden können. Als normative Grundlage zur Beurteilung kann dabei das Postulat einer nachhaltigen Raumentwicklung herangezogen werden, aus dem sich Kriterien einer ressourcensparenden und nutzungseffizienten Flächenentwicklung einerseits sowie einer kontinuierlichen Beteiligung von Akteuren bzw. Institutionalisierung der Zusammenarbeit andererseits ableiten lassen. In einer theoretischen Einführung werden die sich wandelnden raumplanerischen Funktionen allgemein erörtert sowie die Instrumente REK und Städtenetze im Besonderen vorgestellt. In einem nächsten Schritt erfolgt eine Begriffsbestimmung "des" regionalen Flächenmanagements anhand einzelner Elemente der Planung und deren Umsetzung bzw. Nutzung. Nach einer Beschreibung des Untersuchungsraums stehen konkrete Rahmenbedingungen (REK, Städteverbund), bisherige Aktivitäten und zukünftige Vorhaben eines regionalen Flächenmanagements im Mittelpunkt der Arbeit. Um dies differenziert beurteilen zu können, werden der (zeitliche) Vergleich von Raumordnungsplänen und REK, Gespräche mit regional bedeutsamen Akteuren sowie die Auswertung von Strukturdaten durchgeführt. Mit dieser empirischen Vorgehensweise verbunden sind neue Erkenntnisse über Entscheidungsprozesse in der Regionalentwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Flächenentwicklung. Außerdem werden Vorschläge für die Weiterentwicklung des RFM im Städtedreieck und allgemein erarbeitet. Damit liegt der Schwerpunkt der Untersuchung auf planungspraktischen sowie umsetzungsbezogenen Fragestellungen.

Since formal instruments of spatial planning in Germany have turned out to be too inflexible to govern regional development, new ones are being implemented. One of them is Regional Land Management (RLM), which can be described as an application of regional management. A RLM comprises various aspects of planning, development and use of sites for industrial purposes, housing, recreation, open space et cetera. The complexity of tasks requires the cooperation between public and private actors ("public private partnership"), for instance municipalities and firms as well as different lobby groups. In most cases a Regional Development Concept contents the necessary guidelines, objectives and steps. This process has been analysed in the Municipal Network of "Saalebogen", which consists of Rudolstadt, Saalfeld and Bad Blankenburg and is situated in East Thuringia. Like elsewhere in Thuringia the "Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen", i. e. the state development corporation, has taken considerable measures toward the revitalisation of industrial areas by acquisition, clearing, development and commercialisation. Thus, it was explored to what extent the participating municipalities undertook activities in terms of mutual coordination of industrial areas and public projects on existing sites referring to different functions within the Municipal Network. This has to take into account especially the decline of population due to the volatile economic performance of the region. The overall question is whether and how it can be managed to stimulate a development from the bottom of the region. The method of research chosen is threefold: Based on a new understanding of communicative and cooperative planning and a general concept for an RLM, the respective elements in the "Saalebogen" were defined as they can found in the urban and regional development plans and concepts. Interviews should show the motives, objectives and actions of planners, local politicians and entrepreneurs who are more or less involved in the RLM. Moreover, data on several industrial sites are evaluated in order to reflect the actual results. In the conclusion the implications of the RLM for regional planning and governance are formulated as well as improvements concerning planning system, spatial arrangement and organisation. / Die Raumplanung hat in der jüngeren Vergangenheit einen deutlichen Paradigmenwechsel vollzogen. Zunehmende Umsetzungsdefizite von formalen Plänen haben informellen Planungsinstrumenten einen erheblichen Bedeutungszuwachs beschert. Dazu gehören v.a. Regionale Entwicklungskonzepte (REK), die zur Behandlung einzelner Themenschwerpunkte bzw. Teilräume unter Einbeziehung der jeweils relevanten Akteure erstellt werden. Gerade in Ostdeutschland hat es sich als sinnvoll und notwendig erwiesen, nicht nur formale Rechtspläne in einem aufwendigen Verfahren zu erstellen, sondern im Vorgriff darauf bzw. parallel dazu Entwicklungskonzepte zu erarbeiten. Der zu untersuchende Raum des Städtedreiecks am Saalebogen stellt einen Städteverbund, bestehend aus Saalfeld, Rudolstadt und Bad Blankenburg, dar und wurde inhaltlich in einem REK verankert. Der dabei gewählte Ansatz eines Regionalmanagements umfasst zahlreiche Akteure auf den verschiedenen Ebenen (Land, Region, Kommunen, Unternehmen etc.). In diesem Zusammenhang sind planerische Überlegungen nicht zuletzt von Fragen der Flächenentwicklung (Revitalisierung, Nachnutzung, Neuerschließung) bestimmt. Nachdem die Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen (LEG) erhebliche Leistungen in der Entwicklung gewerblicher Standorte sowie im Projektmanagement erbracht hat, stellt sich die Frage, inwieweit die beteiligten Kommunen ihrerseits eine abgestimmte, koordinierte und kooperative Flächenentwicklung betreiben. Elemente hierfür sind etwa die Bevorzugung gemeinsamer Standorte und die Rücknahme einzelner Flächen. Weiterhin soll anhand der Arbeit untersucht werden, wie mit den Rahmenbedingungen der Schrumpfung umgegangen wird. Dies betrifft v.a. die (interkommunale) (Um-) Nutzung bestimmter Standorte bzw. Flächen im Rahmen eines Bestandsmanagements. In Anbetracht der organisatorischen Form der Zusammenarbeit ist am konkreten Beispiel insgesamt von Interesse zu untersuchen, ob mit "weichen", kooperativen Instrumenten der Regionalentwicklung "harte" Standort- bzw. Flächennutzungsentscheidungen getroffen werden können. Als normative Grundlage zur Beurteilung kann dabei das Postulat einer nachhaltigen Raumentwicklung herangezogen werden, aus dem sich Kriterien einer ressourcensparenden und nutzungseffizienten Flächenentwicklung einerseits sowie einer kontinuierlichen Beteiligung von Akteuren bzw. Institutionalisierung der Zusammenarbeit andererseits ableiten lassen. In einer theoretischen Einführung werden die sich wandelnden raumplanerischen Funktionen allgemein erörtert sowie die Instrumente REK und Städtenetze im Besonderen vorgestellt. In einem nächsten Schritt erfolgt eine Begriffsbestimmung "des" regionalen Flächenmanagements anhand einzelner Elemente der Planung und deren Umsetzung bzw. Nutzung. Nach einer Beschreibung des Untersuchungsraums stehen konkrete Rahmenbedingungen (REK, Städteverbund), bisherige Aktivitäten und zukünftige Vorhaben eines regionalen Flächenmanagements im Mittelpunkt der Arbeit. Um dies differenziert beurteilen zu können, werden der (zeitliche) Vergleich von Raumordnungsplänen und REK, Gespräche mit regional bedeutsamen Akteuren sowie die Auswertung von Strukturdaten durchgeführt. Mit dieser empirischen Vorgehensweise verbunden sind neue Erkenntnisse über Entscheidungsprozesse in der Regionalentwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Flächenentwicklung. Außerdem werden Vorschläge für die Weiterentwicklung des RFM im Städtedreieck und allgemein erarbeitet. Damit liegt der Schwerpunkt der Untersuchung auf planungspraktischen sowie umsetzungsbezogenen Fragestellungen.

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Den Ausgangspunkt dieser Arbeit bildete die Auseinandersetzung um Landschaft und deren Bedeutung für eine landschaftsbezogene Identitätsbildung aus Sicht der Bewohner ebenso wie aus der planerischen Perspektive. Da Landschaft erst durch die Interpretation ihrer Betrachter und deren Handlungspraktiken zu dem wird, was im Sinne ihrer Nutzer auch den Wert ausmacht, gilt es v. a. sich diesen wertgebenden Prozessen und deren bezugnehmenden Merkmalen zu widmen. Der planerische Auftrag identifikationsstiftende Landschaftsmerkmale zu erfassen und dabei das konstruktivistische Landschaftverständnis als ein Konstrukt eines kollektiven Sozialzusammenhanges verfolgend, bietet für einen Landschaftsdiskurs den größten Anknüpfungspunkt und bringt in seiner Logik das Anliegen der Landschaftsinterpretation von Bewohnern hervor. Schwerpunkt dieser Arbeit ist es herauszustellen, welche Aspekte identitätsstiftender landschaftsbezogener Merkmale die Bewohner für die Verhandlung um raumbezogene Zugehörigkeit hinzuziehen und wie diese mit den Merkmalen der planerischen Analyse übereinstimmen oder sich ergänzen bzw. wie sie verhandelt werden. Mithilfe eines Gruppendiskussionsverfahrens sollen diese Merkmale aus Sicht der Bewohner, methodisch aufbauend auf einer „klassischen“ Kulturlandschaftserfassung, angekoppelt und ergänzt werden. Das Gruppendiskussionsverfahren als Methode der qualitativen Sozialforschung eignet sich zum einen als qualitativer Forschungsansatz für diese Arbeit, weil er eine freie Entfaltung der Relevanzsysteme und damit ein kontrolliertes Fremdverstehen ermöglicht. Im Rahmen des Aneignungsprozesses um Landschaft soll das zentrale Prinzip der Offenheit angesetzt werden, was im Sinne von Kruse (2015, 65) bedeutet, das eigene Relevanzsystem (planerischer Hintergrund) zu öffnen, um das Fremde an sich heranzulassen. Es geht weniger darum den eigenen Standpunkt, Wissensbestände und Konzepte anzuzweifeln, als vielmehr eine reflexive Sensibilisierung für eine eigene Relevanz zu erreichen (vgl. Kruse 2015, 71). Zum anderen liegt die hohe Eignung in einer nondirektiven Gruppenleitungsform und zusätzlich in einer Vielfalt der Diskussionsteilnehmenden. Unter Gruppendiskussion ist ein Gespräch aus bis zu 15 Teilnehmern zu einem gemeinsamen Thema zu verstehen, wobei der Fragende keine vornehmlich gesprächsleitende, sondern v. a. eine beobachtende Position inne hat (nondirektive). Im Rahmen des Forschungsprojektes „Kulturlandschaftspojekt Mittelsachsen“ des Lehrstuhls Landschaftsplanung unter Leitung von Frau Prof. Dr. Catrin Schmidt im Auftrag des Landkreis Mittelsachsen, wurden von der Bearbeiterin in neun Gemeinden des Landkreises Gruppendiskussionen über einen Zeitraum von drei Monaten im Jahr 2014 durchgeführt. Die Auswertung der Gespräche erfolgte auf Basis der dokumentarischen Methode stufenweise. Dazu wurden die aufgezeichneten Gespräche in einem ersten Schritt transkribiert, im Weiteren durch eine formulierende Interpretation in die wesentlichen Themen selektiert und der immanente Sinngehalt wiedergegeben, um dann mit der refletierenden Interpretation zu forschungsleitenden Kernaussagen und Thesen zu kommen. Außerdem wurden die innerhalb des „Kulturlandschaftspojektes Mittelsachsen“ erarbeiteten, landschaftsbezogenen Merkmale der GIS-basierten Landschaftscharakterisierungen den Aussagen aus den Gruppengesprächen gegenübergestellt. In einer vertiefenden Interpretation anhand von Thesen wurden zudem die Zusammenhänge aktueller Landschaftsdiskurse in Abhängigkeit von gesellschaftlichen Rahmenbedingungen verifiziert und die Bedeutung für zu erwartende Trends herausgestellt. Nicht nur die Inhalte und Verhandlungspraktiken innerhalb des Gruppendiskussionsverfahrens wurden an neun geführten Gesprächsrunden analysiert, sondern auch die zur Durchführung notwendigen Schritte. Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Zusammenhängen von Auswahl der Gruppenteilnehmenden und Art und Weise der Fragestellungen sowie der Motivation der Teilnehmenden und den Auswirkungen auf den Erfolg der Diskussion, bildeten die Basis für die Modifizierungsvorschläge eines Gruppendiskussionsverfahrens. Zusammenfassend zeigen diese konkreten Möglichkeiten wie mithilfe von Gruppendiskussionen das Landschaftwissen der Bewohner aufbauend auf einer planerischen Analyse eines Landschaftsausschnittes ermittelt und in ein Kulturlandschaftskonzept integriert werden können. Im Ergebnis wurde dabei deutlich, dass die Wahrnehmung einer Region nicht ohne den Bezug auf den konkreten lokalen Ort funktioniert. Von Vorteil stellte sich dabei das grenzübergreifende Denken der Bewohner heraus. Das Interesse raumbezogener Gesellschaftwissenschaften an Landschaft kann für die Landschaftsplanung sehr inspirierend sein, v. a. wenn das methodische Gerüst der sozialwissenschaftlichen Erhebungsmethoden dabei noch stärker mit den Planungswissenschaften verknüpft werden kann. Es gilt demnach Varianten der empirischen Erhebungsmethoden zum einen und Methoden der Auswertung zum anderen für eine Nutzung in planerischem Kontext weiterzudenken. Diese Arbeit liefert einen wichtigen Ansatz.

Die schnell wachsende Dynamik urbaner Räume stellt global eine große Herausforderung für die urbane und ökologische Nachhaltigkeit dar. In den Stadtregionen in Subsahara-Afrika stehen die Strategien und Instrumente der Landnutzungsplanung, die zur Steuerung der urbanen Dynamik für die urbane und ökologische Nachhaltigkeit eingesetzt werden, vor verschiedenen Herausforderungen, einschließlich der unzureichenden Verfügbarkeit von Daten. Das Ziel dieser Forschung ist es, zu einer effektiven Landnutzungsplanung zur Verbesserung der urbanen und ökologischen Nachhaltigkeit beizutragen, indem integrierte empirische Daten aus Geographischen Informationssystemen, Fernerkundung und Umfragen genutzt werden, um detaillierte und neue Einblicke in die urbane Landdynamik zu bieten. Bei der Untersuchung der Diskrepanzen zwischen der vergangenen und der aktuellen städtischen Landbedeckung und den Flächennutzungsplänen wurde die überwachte Klassifizierung (supervised classification) der Landbedeckung von LANDSAT-Daten aus den Jahren 1987, 2002 und 2017 verwendet, um die nicht-städtischen Entwicklungsflächen zu quantifizieren, die an die Stadt/Bebauung verloren gingen. Experteninterviews wurden zur Anleitung und Entwicklung von drei Szenarioalternativen zur Simulation der Landbedeckung von 2017 bis 2030 und 2050 unter Verwendung des Multi-Layer Perceptron Neural Network und Markov-Modellen verwendet. Die Ergebnisse zeigten eine Zunahme der städtischen/bebauten Flächen und große Unstimmigkeiten zwischen der früheren/aktuellen städtischen Landbedeckung und den bestehenden Flächennutzungsplänen. Außerdem zeigten die Ergebnisse eine hohe, geringe und keine potenzielle Beeinträchtigung der geschützten ökologisch sensiblen Gebiete durch die zukünftige urbane Dynamik unter den Szenarien "Business As Usual", "Adjusted Urban Land" und "Regionaler Flächennutzungsplan". Die Methoden und die zur Verfügung gestellten Basisinformationen, insbesondere aus dem “Adjusted Urban Land” Szenario, wären für eine effektive Flächennutzungsplanung von Nutzen. Dies würde dazu beitragen, die urbane und ökologische Nachhaltigkeit der Stadtregionen in Subsahara-Afrika und im gesamten Globalen Süden zu verbessern, wo eine unzureichende Datenverfügbarkeit die Flächennutzungsplanung erschwert. / Global urban dynamics are rapidly increasing, posing a great challenge to urban and environmental sustainability. In Sub-Saharan Africa city-regions, land use planning strategies and instruments used to guide urban dynamic patterns for urban and environmental sustainability are faced with various challenges, including insufficient data availability. The goal of this research is to contribute to effective land use planning for improving urban and environmental sustainability using integrated empirical data derived from Geographic Information Systems, Remote Sensing, and surveys to offer detailed and new insights into urban land dynamics. While investigating the mismatches between the past and current urban land cover and land use plans, the supervised classification of the land cover of LANDSAT data from 1987, 2002, and 2017 was used to quantify the non-urban development areas lost to urban/built-up. Expert interviews were applied to guide and develop three scenario alternatives to simulate land cover from 2017 to 2030 and 2050 using the Multi-Layer Perceptron Neural Network and Markov models. The results indicated an increase in urban/built-up areas and large mismatches between the past/current urban land cover and the existing land use plans. Also, the results indicated high, little, and no potential degradation of the protected environmentally sensitive areas by the future urban dynamics under the Business As Usual, Adjusted Urban Land, and Regional Land Use Plan scenarios respectively. The methods and the baseline information provided, especially from the Adjusted Urban Land scenario would be useful for effective land use planning. This would support improving the urban and environmental sustainability of the Sub-Saharan African city-regions and across the Global South, where insufficient data availability challenges land use planning.

Die Untersuchung geht der Fragestellung nach, unter welchen Bedingungen sich auf regionaler Ebene die Innovationspotenziale von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) bestmöglich erschließen lassen. Der Theorieteil identifiziert hierfür zunächst drei wesentliche Bestimmungsgründe der regional unterschiedlichen Innovationstätigkeit und beschäftigt sich anschließend mit den wichtigsten regionalen Förderbereichen zur Steigerung der Innovationstätigkeit von KMU. Die Empirie untersucht die Innovationsförderpraxis anhand von zwei regionalen Fallstudien: die niedersächsische Region Weser-Ems und das ostdeutsche Bundesland Brandenburg. Es werden unterschiedliche Förderkonzeptionen zur Unterstützung der regionalen Innovationstätigkeit in den beiden Regionen analysiert. Eine sekundärstatistische Strukturanalyse überprüft hierzu zunächst die Charakteristika der beiden Untersuchungsregionen. Die zentralen empirischen Erkenntnisse werden durch die Auswertung von Experteninterviews mit regionalen Intermediären gewonnen. Dies ermöglicht ein tiefergehendes Verständnis der regionalen Förderpraxis. Als Ergebnis zeigt die Untersuchung Möglichkeiten zur Optimierung der regionalen Innovationsförderung auf und zielt darauf ab, die vorhandenen Einzelmaßnahmen zu einer integrierten Förderstrategie zusammenzuführen. Hierbei kommt es darauf an, Unterstützungsangebote für den gesamten Innovationsprozess vorzuhalten. Als Kernergebnisse formuliert die Untersuchung sechs Schlussfolgerungen für die Ausgestaltung erfolgreicher regionaler Innovationsförderung. Unter Berücksichtigung dieser Schlussfolgerungen werden regionalwirtschaftliche Implikationen zur Weiterentwicklung der regionalen Innovationsförderung aufgezeigt.

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