In den letzten Jahren ist das Bewusstsein für die Thematik der zunehmenden Lichtverschmutzung weltweit und auch in Deutschland gestiegen. Mittlerweile befassen sich nicht mehr nur Astronom:innen und Biolog:innen mit den Auswirkungen der künstlichen Nachthelligkeit. Auch Beleuchtungsplanung, Stadtverwaltung und Politik suchen nach Wegen, der Problematik zu begegnen.
Die Landschaftsplanung als Fachplanung des Naturschutzes in Deutschland hat die Aufgabe, Natur und Landschaft sowie Auswirkungen anthropogener Aktivitäten auf diese zu analysieren und zu bewerten. Künstliche Beleuchtung bewirkt nach aktuellen Forschungen negative Effekte insbesondere auf die Schutzgüter Arten und Biotope sowie Landschaftsgestalt und Erholung. An Lichtquellen aufgrund von Hitze und Erschöpfung sterbende Insekten, Fledermäuse, die am Ausflug aus ihren Quartieren gehindert werden, ein erhöhtes Krebsrisiko für den Menschen oder die Behinderung von Wissenschaft und Forschung der Astronomie sind nur einige Beispiele für negative Auswirkungen.
Für die Analyse und Bewertung solcher Belastungen im Rahmen der Landschaftsplanung fehlen jedoch methodische Ansätze. Die Entwicklung ebenjener wird durch die Komplexität der Thematik sowie die Bandbreite an beteiligten Fachbereichen und Akteur:innen erschwert. Darüber hinaus fehlen belastbare Grenzwerte aufgrund mangelnder Forschung.
Die vorliegende Arbeit widmet sich der Entwicklung eines methodischen Ansatzes, der es ermöglicht, Auswirkungen von Beleuchtung auf Natur und Landschaft im Rahmen der kommunalen Landschaftsplanung zu ermitteln und adäquate Maßnahmen anzusetzen. Konkret wird dabei die Fragen behandelt, wie sich Lichtbelastungen für die betroffenen Schutzgüter der Landschaftsplanung ermitteln, räumlich verorten und mittels Maßnahmen verhindern, mindern oder beseitigen lassen.
Der Ablauf der Methodik gliedert sich in die drei Schritte:
A - Analyse der Beleuchtungssituation,
B - Bewertung der Lichtbelastung für Arten und Biotope und
C - Bewertung der Lichtbelastung für Landschaftsgestalt und Erholung.
Die entwickelte Methodik wird in ArcGIS Pro durchgeführt, nutzt leicht zugängliche Datengrundlagen und erfordert kein komplexes Zusatzwissen des/der Planers:in zum Thema ‚Licht‘. Ein Handlungsleitfaden am Ende der Arbeit ermöglicht eine schnelle Übersicht und eine einfache Durchführung der einzelnen Schritte.:1 Einleitung
Teil I Grundlagen
2 Planungskontext Deutschland
2.1 Das Planungssystem
2.2 Betrachtungsgegenstand der Landschaftsplanung
2.2.1 Definitionen von ‚Umwelt‘, ‚Natur‘ und ‚Landschaft‘
2.2.2 Das Konzept der Schutzgüter
2.2.3 Das Schutzgut Arten und Biotope
2.2.4 Das Schutzgut Landschaftsgestalt und Erholung
2.3 Der kommunale Landschaftsplan
3 Bewertungsmethoden in der vorsorgenden Landschaftsplanung
3.1 Definitionen
3.2 Anforderungen an Bewertungsmethoden
3.3 Bewertungsmaßstab und Zielerfüllungsgrad
3.3.1 Leitlinien und Leitbilder mit Bezug zu künstlicher Beleuchtung
3.3.2 Umweltqualitätsziele und -standards
4 Licht und seine physikalischen Eigenschaften
4.1 Begriffliche Abgrenzung
4.2 Beschreibung und Eigenschaften von Licht
4.3 Wichtige physikalische Größen zur Beschreibung von Licht
5 Natürliches Licht und Umwelt
5.1 Natürliche Lichtrhythmen
5.2 Interaktionen zwischen Licht und Mensch
5.3 Interaktionen zwischen Licht und Tieren
5.4 Interaktionen zwischen Licht und Pflanzen
6 Künstliche Beleuchtung im Außenraum
6.1 Historische Entwicklung künstlicher Beleuchtung
6.2 Aufgabe der Beleuchtung im Außenraum
6.3 Arten künstlicher Beleuchtung im Außenraum
6.4 Charakteristik von Beleuchtung im Außenraum
6.5 Erfassung und Planung von Beleuchtung
7 Lichtverschmutzung
7.1 Entstehung, Begriffsbestimmung und korrelierende Messgrößen
7.2 Aktueller Stand der Lichtverschmutzung und rechtlicher Rahmen
7.2.1 Weltweit
7.2.2 Europa
7.2.3 Deutschland
7.3 Kritische Betrachtung der aktuellen Diskussion und bestimmender Akteure
8 Einfluss von Lichtverschmutzung auf die Schutzgüter der Landschaftsplanung
8.1 Arten und Biotope
8.1.1 Methodik
8.1.2 Ergebnisse
8.1.3 Zusammenfassung der Auswirkungen auf das Schutzgut Arten und Biotope
8.1.4 Diskussion der Datenlage
8.2 Einfluss auf Landschaftsgestalt und Erholung
8.2.1 Stand der Forschung und Methodik
8.2.2 Ergebnisse: Auswirkungen von Beleuchtung
8.2.3 Zusammenfassung der Auswirkungen auf Landschaftsgestalt und Erholung
8.2.4 Diskussion der Datenlage
8.3 Präzisierung der Minderungsmöglichkeiten und Best Practice Beispiele
8.3.1 Minderung der Negativeffekte
8.3.2 Bewusstseinsstärkung
8.3.3 Möglichkeiten auf konzeptionellen Planungsebenen
8.3.4 Best-Practice-Beispiele
9 Lichtverschmutzung in der vorsorgenden Landschaftsplanung
9.1 Einflussmöglichkeiten
9.2 Aktueller Stand der Beachtung
9.2.1 Methodik
9.2.2 Ergebnisse
9.2.3 Fazit aus der Plananalyse
9.3 Ansätze für Analyse und Bewertung von Lichtverschmutzung für Natur und Landschaft
9.3.1 Bewertungsmaßstäbe zur Problematik Lichtverschmutzung
9.3.2 Methodenansätze aus der Forschung
Teil II – Methodenentwicklung
10 Einführung zur Methodenentwicklung
10.1 Ziel und zugrundeliegende Fragestellung
10.2 Ablauf
10.3 Anwendungsraum und Anforderungen
10.4 Definitionen
10.5 Freital als Beispielplanungsgebiet
A – Analyse der Beleuchtung
11 Einführung zu Karte A
11.1 Fragestellung
11.2 Kriterien zur Eignung von Methodenansätzen für die Landschaftsplanung
11.3 Bestehende Methodenansätze zur Messung der Beleuchtungssituation (Darstellung der Lichtimmission)
11.3.1 Messung der Bodenbeleuchtungsstärke
11.3.2 Leuchtdichtemessungen
11.3.3 Messung der Himmelshelligkeit
11.3.4 Erfassung mittels sozialempirischer Methoden
11.3.5 Messungen aus der Luft (Befliegung)
11.4 Bestehende Methodenansätze zur Modellierung der Beleuchtungssituation
11.4.1 Mathematische Modelle auf Grundlage der Stadtlage und -größe
11.4.2 Abschätzung der Beleuchtungssituation auf Grundlage von Satellitendaten
11.4.3 Modellierung auf Grundlage von Daten zu Lichtquellen
11.5 Methoden unter Nutzung existierender Datengrundlagen
11.5.1 Lichtverschmutzungsatlas
11.6 Zusammenfassung und Auswahl eines Methodenansatzes für die Landschaftsplanung
11.7 Eingangsdaten
11.7.1 Daten zu Lichtemittenten
11.7.2 Daten zur künstlichen Himmelsaufhellung
11.7.3 Sonstige
12 Layer A1 – Lichtemittenten-Hotspots
12.1 Hotspots auf Grundlage des Leuchtenkatasters
12.1.1 Leuchtenausgestaltung
12.1.2 Lichtpunktdichte
12.2 Hotspots auf Grundlage der Landnutzungen
12.3 Darstellung der Hotspots
13 Layer A2 – Modellierung der direkten Einstrahlung aus Lichtemittenten
13.1 Definition des Modellierungsgegenstandes
13.1.1 Lichttechnische Größe
13.1.2 Abgrenzung beleuchteter Flächen
13.1.3 Zusammenfassung Modellierungsgegenstand
13.2 Umsetzung im GIS
13.2.1 Puffer
13.2.2 Sichtfeldanalysen
13.3 Beurteilung der Modellierungsergebnisse
13.3.1 Messungen
13.3.2 Verbal-argumentative Einschätzung der Eignung der Datengrundlage
13.3.3 Verbal-argumentative Einschätzung Werkzeuganwendung in ArcGIS Pro
13.4 Auswahl und Darstellung einer Variante
14 Layer A3 – Darstellung der Himmelshelligkeit
15 Zusammenfassende Beschreibung der Beleuchtungssituation (Karte A)
B – Bewertung Arten und Biotope
16 B1 - Bewertung der Lichtempfindlichkeit von Arten und Biotopen
16.1 Definition und Bewertungsziel
16.2 verwendete Datengrundlagen
16.3 Bestandsbeschreibung
16.3.1 Landnutzung und Biotoptypen
16.3.2 Bestehende Schutzgebiete und Vorgaben aus übergeordneter Planung
16.3.3 Artvorkommen im Untersuchungsgebiet
16.4 Zielartenkonzepte
16.4.1 Vorteile von Zielartenkonzepten
16.4.2 Kritikpunkte an der Verwendung von Zielarten
16.4.3 Die Auswahl von Zielarten
16.4.4 Zielarten für die Bewertung der Lichtsensitivität
16.5 Auswahl und Beschreibung der Zielarten für Freital
16.5.1 Vögel
16.5.2 Fledermäuse
16.5.3 Insekten
16.6 Layer B1.1 - Empfindlichkeit gegenüber direkter Beleuchtung aufgrund von Zielartenvorkommen
16.6.1 Sensitivitätsindex
16.6.2 Anpassung des Sensitivitätsindex
16.7 Layer B1.2 - Empfindlichkeit gegenüber direkter Beleuchtung weiterer Flächen
16.7.1 Schützenswerte Lebensräume
16.7.2 Flächen der Biotopvernetzung
16.8 Layer B1.3 - Empfindlichkeit gegenüber Himmelsaufhellung
16.8.1 Vogelzugrouten
16.8.2 Größere zusammenhängende Gewässerkomplexe
16.9 Zusammenfassende Beschreibung der lichtempfindlichen Flächen für Arten und Biotope (Karte B1)
17 B2 - Konfliktanalyse und Maßnahmenkonzeption
17.1 Layer B2.1 Minderung bestehender Belastungen
17.1.1 Konflikte mit beleuchteten Flächen
17.1.2 Konflikte mit Raum- und Himmelsaufhellung
17.2 Layer B2.2 Schutz und Entwicklung von Flächen
17.3 weitere Maßnahmen ohne Verortung
17.4 Zusammenfassung des Ziel- und Maßnahmenkonzeptes (Karte B2)
C - Bewertung der Lichtempfindlichkeit von Landschaftsgestalt und Erholung
18 C1 Bewertung der Lichtempfindlichkeit von Landschaftsgestalt und Erholung
18.1 Definition und Bewertungsziel
18.2 Im vorliegenden Fall verwendete Datengrundlagen
18.3 Bestandsbeschreibung
18.3.1 Landschaftsbild
18.3.2 Erholung
18.3.3 Erlebbarkeit von natürlicher Dunkelheit und Sternenhimmel
18.4 Layer C1.1 – (kulturhistorisch) bedeutsame Orte der Himmelsbeobachtung
18.5 Layer C1.2 – Orte zum Erleben von Sternenhimmel und Dunkelheit
18.6 Zusammenfassende Beschreibung der lichtempfindlichen Flächen für Landschaftsgestalt und Erholung
19 C2 Konfliktanalyse und Maßnahmenkonzeption
19.1 Layer C2.1 – Minderung bestehender Belastungen
19.1.1 Konflikte mit beleuchteten Flächen
19.1.2 Konflikte mit Himmelsaufhellung
19.2 Layer C2.2 – Schutz und Entwicklung von Flächen
19.3 weitere Maßnahmen ohne Verortung
19.4 Zusammenfassung des Ziel- und Maßnahmenkonzeptes (Karte C2)
Teil III – Zusammenfassung und Anleitung für die Durchführung in der Praxis
20 Zusammenfassung
20.1 Anleitung zur Durchführung in der Praxis
20.1.1 Analyse der Beleuchtungssituation vor Ort (Karte A)
20.1.2 Arten und Biotope (Karten B1 und B2)
20.1.3 Landschaftsgestalt und Erholung (Karten C1 und C2)
20.2 Diskussion
20.2.1 Praxistauglichkeit
20.2.2 Inhaltliche Richtigkeit
20.3 Fazit
Quellenverzeichnis
Danksagung
Eidesstattliche Erklärung
Anhang
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:89676 |
| Date | 04 April 2024 |
| Creators | Zschorn, Maria |
| Contributors | Schmidt, Catrin, Stemmer, Boris, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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