Planung und Wandel stehen in einem spannungsreichen Verhältnis zueinander. Planung steht für ein systematisches, von Dritten nachvollziehbares Vorgehen zur Realisierung kurz-, mittel- oder langfristiger Ziele. Pläne sind Entscheidungsprämissen für zukünftige Entscheidungen. Wandel definieren Marshall Scott Poole und Andrew Van de Ven als Unterschied einer Einheit im Zeitverlauf. Wandel in der Form eines „Lebenszykluses“ verläuft als durch Planung nicht wesentlich beeinflussbarer Entwicklungsprozess mit verschiedenen Phasen oder Stadien. Doch auch geplanter Wandel wird für möglich gehalten. Andere hingegen erwarten eher, dass Pläne auf Grund gewandelter Rahmenbedingungen nicht (vollständig) umzusetzen sind. Planung und Wandel zeigt sich auch als Wandel der Planung und von Plänen. Diese komplexen Beziehungen zwischen Planung und Wandel sind bisher in der Forschung zur räumlichen Planung und Raumentwicklung nur ansatzweise beachtet worden. Auf der Basis der angelsächsisch geprägten Wandelforschung als Teil der Strategieforschung will die vorliegende Arbeit einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Planungsforschung leisten, insbesondere für Themen der strategischen räumlichen Planung. Die Arbeit konzentriert sich auf die theoretische Aufgabenstellung. Die vorliegende Arbeit wendet sich in erster Linie an Planungsforscherinnen und theoretisch interessierte Planungspraktiker. Als empirische Basis dienen vom Autor bereits durchgeführte Fallstudien zur kommunalen Strategieentwicklung und eine Auswertung der theoretischen und empirischen Literatur zur strategischen räumlichen Planung. Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur in letzter Zeit verstärkt festzustellenden Berücksichtigung der Strategieforschung in der räumlichen Planungsdiskussion (z. B. Healey). Sie geht zugleich über diese Diskussion hinaus, indem sie spezifische theoretische, methodische und empirische Ansätze der Strategieforschung in den Vordergrund rückt (z. B. Van de Ven & Poole, Burgelman, Tushman & Romanelli). / Planning and change are in tension. Planning stands for a systematic, reliable procedure to realize aims of short-, mid- or long-term relevance. Plans are decision premises for future decisions. Marshall Scott Poole and Andrew Van de Ven define change as difference of an entity over time. Change as life-cycle change happens as unplanned change with predefined phases or stages. However, some point to the possibility of planned change. Others expect that plans will not be implemented (completely) due to changed circumstances. Furthermore, the theme “Planning and Change” takes the form of change of planning and plans. Research on spatial planning and spatial development has paid only limited attention to these complex relationships between planning and change. Based on research on change, especially in the USA and England, which forms part of strategy research, the thesis wants to make a contribution to further develop planning research, especially with regard to themes of strategic spatial planning. Planning researchers and practitioners that are interested in planning theory form the audience of this thesis. The thesis focuses on the theoretical challenge of researching planning and change. It is based on empirical studies of the author with regard to strategy development of local government and local administration and an analysis of the existing theoretical and empirical literature regarding strategic spatial planning. The thesis seeks to influence subsequent empirical work. Through this, the thesis contributes to the ongoing debate about how to use strategy research for strategic spatial planning (e.g., Healey). However, the thesis goes one step further through considering selected theoretical, methodological and empirical contributions of strategy research (e. g., Van de Ven & Poole, Burgelman, Tushman & Romanelli).

Im Bereich der städtebasierten siedlungsstrukturellen Analysen spielen Gebäudedaten mit Informationen zur Gebäudenutzung und dem Gebäudetyp eine wichtige Rolle. Auf diesen Daten basiert die Modellierung von demografischen und sozioökonomischen Kenngrößen, welche bei Aufgaben der Siedlungsentwicklung oder in der Infrastrukturplanung zum Einsatz kommen. Vonseiten der amtlichen Vermessungsanstalten stehen kleinräumige und flächendeckende Daten zur Gebäudenutzung nur in begrenztem Umfang zur Verfügung. Eine darauf aufbauende Bevölkerungsabschätzung ist aus diesem Grund nur eingeschränkt möglich. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Integration von nutzergenerierten Geodaten aus dem OpenStreetMap (OSM) Projekt für den Einsatz zur Abschätzung gebäudebasierter Bevölkerungs- und Wohnungszahlen zu untersuchen. Der Fokus liegt dabei besonders auf der Abgrenzung von Wohn- und Nichtwohnnutzung innerhalb von Gebäuden. Diese Informationen sind in den amtlichen Geobasisdaten nicht zu finden, können jedoch aus OSM Punkt- und Polygondaten extrahiert werden. Hauptgegenstand der Untersuchung ist die Entwicklung eines Modells zur Integration der Nichtwohnnutzungsinformationen aus OSM, welches Gewerbeinformationen anhand der OSM-Tags analysiert. Dazu war neben einer geeigneten Typologie, die Festlegung von Regeln zur Verarbeitung mehrerer Gewerbe in einem amtlichen Gebäude notwendig. Über räumliche Verschneidungen der Datensätze erfolgt die eigentliche Datenintegration. Zur Umsetzung des Modells wurden drei Python-Skripte erarbeitet, welche alle notwendigen Vorverarbeitungsschritte und anschließenden Modellberechnungen automatisiert durchführen. Zusätzlich zur Bestimmung des Nichtwohnnutzungsanteiles in den Gebäuden, fand eine Wohnung- und Bevölkerungsabschätzung mittels gebäudetypischer Kenngrößen auf Gebäudebasis statt. Mittels der Abschätzungsergebnisse ohne und mit OSM-Gewerbeinformationen, konnte eine Bewertung dieser Methode erfolgen. Eine Beurteilung der Qualität des Modells im Vergleich zur Realität benötigt geeignete Validierungsdaten. Diese wurden in Form von baublockbezogenen statistischen Einwohner- und Wohnungszahlen von der Stadt Dresden bereitgestellt und zur Ergebnisdiskussion herangezogen. Regionale Unterschiede konnten anhand von Übersichts- und Detailkarten sowie statistischen Analysen herausgearbeitet werden. / Building data with information of building uses and building types play an important role for city-based settlement structure analyses. The estimation of demographic and socio-economic parameters is based on this data. They were used in the field of settlement development or in infrastructure planning. The availability of area-wide and small-scale data of building uses from surveying authorities is limited. For this reason, the estimation of population based on this data cannot be realised sufficiently. Therefore, it was the aim of this research paper to analyse the integration of user-generated geodata from OpenStreetMap (OSM)-project for estimating building-based population and housing units. The research focuses on the separation of residential and non-residential usage within buildings. Not being detected in official geodatasets, the information can be retrieved from OSM-point and polygondata. The development of a model for the integration of non-residential information from OSM is the main subject of this research. It contains the analyses of commercial information out of the OSM Tags. Besides an appropriate typology specifications are necessary to process multiple businesses within one official building. The actual data integration occurs with the help of spatial intersections between the datasets. The implementation of the model is based on three Python-scripts, executing all pre-processing and following calculation steps automatically. In addition to the identification of non-residential building-parts, an estimation of population and housing units per building, based on typical building parameters took place. By means of the estimation results with and without OSM-information it was possible to valuate this method. Validation data is necessary to measure the quality of the model in comparison to reality. This datasets was provided by the City of Dresden, consisting of statistical population and building unit numbers based on building blocks, and used for the discussion of the results. To describe regional differences, maps with overview and detailed scales as well as statistical schemata where used.

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.