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Landnutzungsszenarien

Titel des Teilprojektes:
Siedlungs- und Landnutzungszenarien 2030 für eine Klimawandel-optimierte Siedlungsentwicklung (Landnutzungsszenario 2030; BBSR)

Einführung:
Siedlungsexpansion und die Siedlungsstruktur haben einen erheblichen Einfluss auf den Klimawandel. Einer dezentral konzentrierten, kompakten jedoch hinreichend durchgrünten und auf den Ausbau der öffentlichen Verkehrsinfrastruktur ausgerichteten Siedlungsstruktur wird ein wichtiger Beitrag zur Minderung der CO2-Emissionen, insbesondere bei Verkehr und Hausbrand, beigemessen. Kompakte und qualitätsvoll verdichtete Siedlungsstrukturen tragen aber auch zur Widerstandsfähigkeit (Resilienz) und damit zur proaktiven Anpassung an die unvermeidbaren Folgen des Klimawandels bei.

Gleichzeitig beeinflussen die weitere Siedlungsexpansion und damit einhergehende Siedlungsdispersion und Zerschneidung direkt die noch verfügbare Freifläche vor allem für die Landwirtschaft. Indirekt werden dadurch außerdem Optionen für ein klimaschonendes Landnutzungsmanagement vermindert. Dessen Beitrag zum Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel wird überdies durch den Stadtumbau mit Rückbau, Flächenrecycling und Entsiegelung wie auch die Transformation urban gestalteter Landschaftsräume, seien es Konversionsflächen im Freiland, Tagebaulandschaften oder Anlagen der regenerativen Energiegewinnung, beeinflusst.

Poster zum Herunterladen (PDF; nicht barrierefrei; 3,6 MB)

Institution:
Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR)

Das BBSR ist eine Ressortforschungseinrichtung im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS). Das BBSR ist dabei auf folgenden Themenfeldern aktiv: Stadt- und Raumentwicklung, Städtebau, Wohnungs- und Immobilienmarkt sowie Bauen und Baukultur auf nationaler und europäischer Ebene.

Ziele

Das Teilprojekt "Siedlungs- und Landnutzungsszenarien 2030" (kurz: Landnutzungsszenario 2030) zielt auf die baulich geprägten Landschaftsbestandteile, insbesondere die Siedlungsflächen. Szenarien von deren künftiger Entwicklung stehen im Fokus. Sie sollen vor allem das Mengengerüst für die Freifläche weiterer Landnutzungsanalysen von CC-LandStraD vorgeben, und darüber hinaus Strategien einer CO2-mindernden Siedlungsentwicklung ausloten.

Kern des Teilprojektes ist die Erarbeitung von Landnutzungsszenarien 2030. Anhand einer Trendprognose (business-as-usual) werden die wahrscheinliche Flächennutzung sowie Szenarien für das Jahr 2030 entworfen. Das Teilprojekt Landnutzungsszenario 2030 dient somit besonders der Projektion und Regionalisierung der Entwicklung von Siedlungs- und Verkehrsflächen in Deutschland. Die Ergebnisse werden auf ihre Klimawirksamkeit geprüft und mit den Untersuchungsergebnissen der anderen Teilprojekte zusammengeführt.

Forschungsansatz und Methoden

Für die Erarbeitung der Landnutzungsszenarien 2030 wird zunächst eine Trendprognose erstellt. Unter einer Trendprognose ist die wahrscheinliche zukünftige Entwicklung zu verstehen, wie sie aus Beobachtungen aus der Vergangenheit, bereits beschlossenen Politiken sowie aus Expertenannahmen zu erwarten ist. Ferner sollen weitere Entwicklungsszenarien, welche auf unterschiedlichen wirtschaftlichen, politischen und demographischen Annahmen basieren, die Bandbreite möglicher Entwicklungspfade der Flächennutzung für das Jahr 2030 beschreiben.

Die Ausdehnung von Siedlungs- und Verkehrsflächen geht in Deutschland fast ausschließlich mit der Umwidmung ehemalig landwirtschaftlich genutzter Flächen einher. Die Berechnungen sollen deutlich machen, wie viel (Landwirtschafts-)Fläche im Trend bzw. bei den jeweiligen Szenarien durch zusätzliche Siedlungs- und Verkehrsfläche beansprucht wird. Anschließend erfolgt eine Bewertung der Klimawirksamkeit der Szenarien. Es wird darüber hinaus zu prüfen sein, an welchen Stellschrauben gedreht werden muss, um die wahrscheinliche Flächennutzung einer klimaoptimierten Landnutzung näherzubringen.

Szenarien:
Die folgende Übersicht stellt die Zuordnung der im Bereich Siedlung und Verkehr betrachteten Maßnahmen zu den einzelnen verfolgten Strategien dar (Stand Juni 2013).

Modellverbund - Bereich Siedlung und Verkehr
Zunächst werden Projektionen der Raumansprüche für einzelne Landnutzungen ermittelt (z. B. Siedlungs- und Verkehrsfläche, landwirtschaftliche Fläche, forstwirtschaftliche Flächen). Für die urbanen Nutzungsarten wird das von der GWS Osnabrück entwickelte Modell PANTA RHEI REGIO eingesetzt. Das Modell projiziert, basierend auf den vergangenen demographischen, wirtschaftlichen und siedlungsstrukturellen Trends, die nutzungsartendifferenzierte Siedlungs- und Verkehrsfläche (z. B. Gebäude- und Freifläche Wohnen, Wirtschaftsflächen, Verkehrsflächen, Erholungs- und städtische Grünflächen) für Landkreise bis zum Jahr 2030. Die demographischen Trends stammen dabei aus dem Modellverbund der Raumordnungsprognose des BBSR. Diese Ergebnisse dienen als Eingangsinformation in das Landnutzungsmodell Land Use Scanner. Es ist ein GIS-basiertes Simulationsmodell, in dem qualitativ formulierte Szenarien quantitativ untersetzt und räumlich explizit simuliert werden.

Auf der Grundlage von flächenhaften Landnutzungsdaten, der Raumplanung und weiterer Standortfaktoren wie Relief oder Erreichbarkeit werden die lokalen Eignungen der einzelnen Landnutzungen ermittelt. Regionale Raumansprüche und lokale Eignung werden schließlich in den Land Use Scanner integriert. Dieser simuliert, basierend auf den mikroökonomischen Theorien der Landrente, die künftigen Landnutzungsänderungen räumlich explizit. Mit Hilfe des künftigen Landnutzungsmusters kann schließlich die Wirksamkeit einzelner simulierter Anpassungsmaßnahmen ermittelt werden.

Ergebnisse

Für das Referenzszenario wurde die nutzungsartendifferenzierte Nachfrage nach Siedlungs- und Verkehrsfläche für das Jahr 2030 ermittelt. Danach reduziert sich die Flächenneuinanspruchnahme durch Siedlung und Verkehr von aktuell 87 ha (2007 bis 2010) pro Tag auf 45 ha bis 2030. Insgesamt steigt der Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche an der Gesamtfläche Deutschlands somit von 13,3 % im Jahr 2010 auf 14,5 % im Jahr 2030. Während die Nachfrage nach Gebäude- und Freiflächen sowie Erholungsflächen zurückgeht, bleibt die Nachfrage nach Verkehrsflächen nahezu konstant.

In der räumlichen Differenzierung der Siedlungs- und Verkehrsflächennachfrage gewinnen vor allem die westdeutschen Kernstädte an Bedeutung. Die Nachfrage in den westdeutschen urbanen Umlandkreisen bleibt allerdings am größten. Grund für diese Entwicklung ist der Zuzug von Zuwanderern vor allem in die wirtschaftlich starken städtischen Zentren. Detaillierte Ergebnisse sind in den BBSR Analysen KOMPAKT 09/2012 erschienen.

Datengrundlage für die Simulation

1.   Aktuelle Landnutzung

Für die Simulation der Landnutzungsänderung werden Informationen zur gegenwärtigen  Landnutzung benötigt. Aktuell sind unterschiedliche räumliche Datensätze verfügbar. Diese unterscheiden sich in ihrer zeitlichen, thematischen und räumlichen Auflösung. Daher war zunächst eine Prüfung erforderlich um festzustellen, welcher Datensatz für die Simulation der Landnutzungsänderung in Deutschland geeignet ist. Es wurde deutlich, dass insbesondere die Abbildung linearer Elemente wie z. B. Straßen und Bahntrassen bei den geprüften Datensätzen auf Grund des Erfassungsmaßstabs schwierig bleibt.

Die folgende Abbildung zeigt eine vergleichende Analyse der verschiedenen Datensätze mit den jeweiligen Anteilen der einzelnen Nutzungsarten an der untersuchten Gesamtfläche.

Im Rahmen von CC-LandStraD wird nun ein kombinierter Datensatz aus DLM-DE (BKG) und dem Urban Atlas (EEA) verwendet. Die folgende Abbildung gibt einen ersten Eindruck über den Detaillierungsgrad der verwendeten Landnutzungsdaten.

Eine Übersicht über alle untersuchten Datensätze sowie detaillierte Ergebnisse des Datenvergleichs sind in den BBSR Analysen KOMPAKT 02/2013 erschienen.
 

2.   Lokale Eignung

Die lokale Eignung wird durch das Muster der vorhandenen Landnutzung sowie durch weitere Faktoren beeinflusst. Zu den naturräumlichen Faktoren zählen die Geländehöhe, die Hangneigung und die Güte des Bodens für die ackerbauliche Nutzung. Zusätzlich werden zahlreiche Festlegungen aus der Regionalplanung und dem Naturschutz in das Modell übernommen (ROPLAMO). Vor allem negativ- und positivplanerische Festlegungen haben im Modell eine steuernde Wirkung auf die Siedlungsentwicklung.

Neben planerischen Festlegungen und angebotsseitigen Faktoren richten sich Landnutzungsentscheidungen nach ökonomischen Faktoren. Diese werden oft in Distanzen bzw. Erreichbarkeiten ausgedrückt, um die Entfernung zu Märkten in die Modellierung einzubeziehen. Hier wurden Daten des Erreichbarkeitsmodells des BBSR verwendet.
 

3.   Simulationsergebnis Referenzszenario

Derzeit wird mit dem Simulationsmodell Land Use Scanner die Landnutzungsänderung bis zum Jahr 2030 projiziert. Ergebnisse werden in Kürze hier veröffentlicht.

Kontakt

Wissenschaftliche Leitung
Dr. Fabian Dosch

Mitarbeit
Dr. Roland Goetzke
Dr. Jana Hoymann
Gisela Beckmann

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