PROSPER-RO

Prospektive synergistische Planung von Entwicklungsoptionen in Regiopolen - am Beispiel des Stadt-Umland-Raums Rostock

Untersuchungsgebiet des Projektes


Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. habil. Jens Tränckner
Bearbeiter:  M.Sc. Frauke Kachholz, M.Sc. Jannik Schilling, M.Sc. Boris Richter, Dr.-Ing. Christine Stapel
Förderung:  BMBF “Stadt-Land-Plus
Zeitraum: 01.09.2018 – 31.08.2023

Forschungsverbund:

  • Professur für Wasserwirtschaft, Universität Rostock, Prof. J. Tränckner
  • Professur für Geodäsie und Geoinformatik, Universität Rostock, Prof. R. Bill
  • Professur für Bodenphysik, Universität Rostock, Prof. B. Lennartz
  • Hansestadt Rostock, Senatsbereich Bau und Umwelt, S. Schmeil
  • Landkreis Rostock - Umweltamt, Güstrow, R. Stuchlik
  • Warnow-Wasser und Abwasserverband (WWAV), Rostock, T. Schulze
  • biota - Institut für ökologische Forschung und Planung GmbH, Bützow, Dr. Dr. D. Mehl
  • BN Umwelt GmbH, Rostock, F. Zörner
  • Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH, Berlin, Prof. A. Dehnhardt

Projektbeschreibung

Bewertung von Planungsvarianten mittels GIS-Algorithmen

Die sektorübergreifende, integrale Entwicklung von großen Städten und ihrem Umland ist zunehmend zur Kernfrage für die Zukunftsfähigkeit von Regionen geworden. Dies gilt umso mehr für Regiopolen, welche außerhalb der großen Wirtschaftsregionen mit eher agrarisch geprägtem Umland liegen. Gerade diese müssen zur Sicherung des Wirtschaftsstandorts attraktive Bedingungen für Gewerbe und Lebensqualität bieten und als Motor für wirtschaftliche und sozio-ökonomische Entwicklung weit in das Umland ausstrahlen. Gleichzeitig bieten diese Regionen aber gerade noch eine besonders hohe Ausstattung mit naturnahen Kulturlandschaften mit starken Ökosystemleistungen für Umwelt und Gesellschaft. Ein konsequent wissensbasierter Ausgleich zwischen wirtschaftlich und sozio-ökonomisch bedingten Interessen und dem Erhalt naturnaher Landschaften und ihrer Funktion ist damit entscheidend für die Zukunftsfähigkeit dieser Regionen. Im Zentrum steht dabei der Umgang mit der Ressource Land in Kombination infrastruktureller Entwicklung.

Das Projektgebiet umfasst den Stadt-Umland-Raum der Hansestadt Rostock mit ca. 250.000 Einwohnern (Rostock: 200.000, Umland: 50.000). Der Stadt-Umland-Region Rostock (LEP, 2016) sind insgesamt 18 Umland-Gemeinden mit gemeinsamer Gemeindegrenze sowie weitere Umlandgemeinden mit starker räumlicher Verflechtung zur Kernstadt zugeordnet.

Arbeitspaket

Arbeitspaket 2 - GIS-basiertes Entscheidungsunterstützungssystem

Für eine regions- und sektorenübergreifende Planung wird ein integrales GIS als Entscheidungsunterstützungssystem (EUS) für den gesamten Stadt-Umland-Raum mit topischen Elementarflächen aufgebaut.

Neben den räumlich und nutzungsspezifisch verdichteten Flächentypen beinhaltet das GIS auch ein digitales Geländemodell, relevante Infrastrukturen und zugeordnete Massenflüsse (Trink-/Abwasser, Abfall, Verkehr, Strom, Gas) sowie alle weiteren raumplanerisch relevanten Informationen. Das System soll Szenariobetrachtungen in Abhängigkeit geplanter Flächennutzungen ermöglichen und dabei in allen Raum- und Systemebenen entsprechende Auswertungen als Grundlage von Planungsprozessen ermöglichen.

Arbeitspaket 3 - Einheitlicher Bewertungsmaßstab Ökosystemleistung

Ein nachhaltiges und ressourcenschonendes Wasser- und Landmanagement muss verschiedenste Nutzungsinteressen integrieren, synergistisch zusammenführen oder auch sinnvoll gegeneinander abwägen. Bei Fragen geplanter konkreter Flächennutzung führen gesetzliche Normative häufig zu sektoralen und areal begrenzten Prüfungen einzelner Landschaftsfunktionen und ihrer möglichen Beeinträchtigung, was eine konsistente system- und raumübergreifende Planung des Stadt-Umland-Raumes behindert. Der Ökosystemleistungsansatz kann eine Integration der unterschiedlichen Perspektiven leisten und 

  • über normierte einheitliche Bewertungsmaßstäbe und
  • über die Monetarisierung der zentral angesprochenen Ökosystemleistungen

einen jeweils einheitlichen Bewertungsmaßstab zur Verfügung stellen, der planerische Abwägungen deutlich erleichtert. Bei konsequenter Umsetzung können über Ökosystemleistungen (ÖSL) grundsätzlich alle von der Gesellschaft als relevant angesehenen direkten und indirekten Beiträge von Ökosystemen zum menschlichen Wohlergehen beschrieben, quantifiziert und bewertet werden.

Arbeitspaket 4 - Synergistische regionale Entwicklungskonzepte

Mit Hilfe des GIS-EUS und des einheitlichen monetären Indikatorensatzes sollen beispielhaft konkrete Entwicklungsoptionen entwickelt werden. Durch die Kombination innovativer Planung mit einer einheitlichen Bewertungsmethode lassen sich strategische Ziele, wie nachhaltige wirtschaftliche und soziale Entwicklung, Flächenverbrauchsminderung, Erhalt von Flächen-/Bodenfunktionen, sowie Biodiversität, Verminderung von Bodenerosion u.a. integral optimieren. Es werden konzeptionelle Ideen entwickelt, Vorzugsvarianten ermittelt, sektoral untersetzt und schließlich zu einem synergistischen Gesamtkonzept ausgearbeitet.

Ergebnisse

Abschlussbericht

GIS-basiertes Entscheidungsunterstützungssystem

Mit dem GIS-EUS ist es möglich, die Auswirkungen von geplanten oder szenarienhaft entworfenen Landnutzungsänderungen auf Infrastrukturen sowie Ökosystemfunktionen und -leistungen auf der Raum- und Maßstabsebene von Flächennutzungsplänen (F-Plänen) zu prüfen. Dazu lassen sich die im Rahmen des Arbeitspakets 2 erarbeiteten Grundlagenkarten o.g. Fachbereiche in der Startansicht als einzelne Layer einblenden. Neue Planflächen können eingezeichnet bzw. per Upload von Shapefiles in einer zip-Datei in die Karte einfügt werden. Ihre vorgesehene Nutzung sowie ggf. Maßnahmen und Details zur Flächengestaltung (z.B. Dachbegrünung, Baum-Rigolen etc.) werden über interaktive Menüs als Attribute hinzugefügt. Nach dem Ausführen der Bewertungsroutinen lassen sich die einzelnen Ergebnisdaten sich für die lokale Weiterverarbeitung exportieren.

Abbildung 1: Ergebnisansicht des GIS-EUS zur Auswertung von Ökosystemleistungen

Ökosystemleistungen als Indikator

Ökosysteme des Stadt-Umland-Raumes von Rostock stellen zahlreiche Ressourcen bereit und erbringen vielfältige nützliche Funktionen. Der Beitrag dieser Ökosysteme zum Wohlergehen des Menschen wird in PROSPER-RO mithilfe des Ökosystemleistungsansatzes als 6-stufiger, flächenbezogener Indikator abgebildet. Im Rahmen des Arbeitspakets 3 wurden insgesamt 14 Ökosystemleistungen (ÖSL) bewertet und als Rasterkarte dargestellt (Auswahl siehe Abbildung 2).

Die Indikatoren werden im weiteren Projektverlauf monetarisiert und in das GIS-basierte Entscheidungsunterstützungssystem integriert, um Auswirkungen zukünftiger Flächeninanspruchnahmen zu abzubilden, bzw. mögliche Landnutzungsszenarien zu vergleichen. Wie die Bewertung von Ökosystemleistungen für eine effiziente Flächennutzung eingesetzt werden kann, stellten Tim Hoffmann und Dietmar Mehl in ihrem Vortrag zur Status-Konferenz 2020 der BMBF-Fördermaßnahme "Stadt-Land-Plus" vor. Die Berechnungsmethoden sind jeweils in Steckbriefen beschrieben:

  • Kulturpflanzen, pflanzliche Rohstoffe für Verarbeitung
  • Landschaftsästhetik
  • Erholung
  • Bildung und Wissenschaft
  • Hochwasserregulation
  • Niedrigwasserregulation
  • Pufferwirkung von Böden
  • Wasserrückhaltevermögen
  • Bodenrückhalt
  • C-Retention
  • N-Retention
  • Rückhalt THG 1
  • Rückhalt THG 2
  • Kühlwirkung
  • Habitatbereitstellung
Abbildung 2: Rasterkarten von bewerteten Ökosystemleistungen im Projektgebiet; Skala jeweils von lila (Stufe 0: äußerst geringe/fehlende ÖSL) bis grün (Stufe 5: sehr hohe ÖSL)

Regionale Entwicklungsszenarien und -konzepte

Mithilfe der Grundlagendaten (s.o) wurden für das Stadtgebiet der Hanse- und Universitätsstadt Rostock, sowie den Landkreis Rostock Flächenpotentiale für eine mögliche, zukünftige Wohnraum- und Gewerbeentwicklung abgeschätzt. Darauf aufbauend, wurden regionale Konzepte für die Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung erstellt. Als Fallstudie wurden Szenarien des Niederschlagswassermanagements bei Erweiterung von Gewerbestandorten und Wohngebieten bei Dummerstorf verglichen. Ergänzend wurde die aktuelle Erreichbarkeit von Wertstoffhöfen analysiert und Vorschläge für den Ausbau und die Ausstattung des Wertstoffhofnetzes im Stadt-Umland-Raum der Regiopolregion Rostock erarbeitet.

Abbildung 3: Beispiel für eine Erreichbarkeitsanalyse zu Wertstoffhöfen im Untersuchungsgebiet