Universität Stuttgart
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Item Open Access Begrünungspotential in ariden und semi-ariden Städten : Fallstudie Teheran, Iran(2014) Agharabi, Amena; Kaule, Giselher (Prof. Dr.-Ing.)Aufgrund des großen Wachstums der Städte in ariden und semi-ariden Zonen und der jährlichen Erweiterung der Trockengebiete, mit der in vielen Fällen die Zerstörung oder Unterentwicklung der städtischen Grünflächen einhergeht, versucht diese Arbeit, das Stadtbegrünungspotenzial einzuschätzen und eventuelle Hindernisse zu identifizieren. Während Grünflächen in Städten nicht nur zur Erhöhung der visuellen/ Lebensqualität, sondern auch zur Verbesserung des Klimas, Verbannung der Hitze und Bekämpfung der Umweltverschmutzung eine Notwendigkeit sind, verfügen trockene Länder nur über sehr begrenzte Wasserressourcen, die zudem unter starkem Druck durch das hohe Bevölkerungswachstum stehen. Diese Studie hat mit der Erforschung der Eigenschaften der trockenen Region im Allgemeinen und insbesondere Irans Teheran als Fallstudie gewählt. Diese Stadt, die in historischen Aufzeichnungen als üppiges Grün des Gartens dargestellt ist, leidet jetzt unter Wassermangel, Umweltverschmutzung und der Knappheit von Grünfläche, die in einigen Stadtbezirken weniger als 2 Quadratmeter pro Kopf beträgt. Eine nachhaltige Entwicklung der städtischen Grünflächen in Teheran ist ein multi-dimensionales Thema und wird von zahlreichen komplexen und miteinander verwobenen wirtschaftlichen, politischen, sozialen und ökologischen Faktoren beeinflusst. Die Probleme und vorgeschlagenen Lösungen sind im Überblick: 1. Eine dicht gebaute Stadt, knappe freie Räume und unverhältnismäßige Verteilung der Flächennutzungen: Angesichts der unterschiedlichen Struktur, Bevölkerungsdichte, Bedürfnisse und Möglichkeiten der verschiedenen Stadtbezirke wurde mehrere Strategien in Bezug auf Architektur und Stadtplanung für jeden Stadtbereich vorgeschlagen. 2. Die Kosten für die Grünflächenentwicklung im Vergleich zu ihrem Nutzen: Im Gegensatz zu den definierten Kosten für die Bebauung, Errichtung und Instandhaltung von Grünflächen ist der Preis bzw. der realisierte Wert dieses Gutes in Geldeinheiten bei dem Mangel von Vergleichsobjekten und Verkaufshandlungen schwer zu berechnen. Hier wurden die abstrakten Werte mit Ersatzobjekten und neuen Methoden für einen annähernd konkreten Preis für die langfristige Entwicklung der Grünflächen Teherans, wie auch die Schadensschätzung und Kompensationsmethoden bei Verlusten, manifestiert. 3. Mangelnde Bürgerbeteiligung und Sensibilisierung der Öffentlichkeit für den Umweltschutz und das Stadtgrün: In dieser Arbeit wurden mit einigen Beispielen die Bildung und Umweltkommunikation in den Schulen und Medien sowie die Rolle der Umwelt-NGOs und der nützlichen kulturellen Wurzeln und Traditionen zur Motivierung und Koordinierung der Bürger effektiv geschätzt. 4. Rechtliche, administrative und organisatorische Herausforderungen der Grünflächen von Teheran: Mit der Beschreibung des Grünflächenmanagements und der finanziellen Zyklus- und Budgetplanung in Teheran und der Gesetze, die das Grundstücks-/Wohneigentumsrecht und den Grunderwerb regelten, werden Lösungen und Teilweise eine Reform der Regulierung und besonders das adaptive Management sowie ein demokratisches und transparentes Verfahren und Informationsvermittlung in Grünflächeprojekten als Leitfaden für die Ermutigung zur Bürgerbeteiligung und Systemverbesserung vorgeschlagen. 5. Der Mangel an Wasser für die Bewässerung der Grünflächen: Für eine Antwort werden an dieser Stelle erstens der Wasserstand und die Trinkwasseranfrage/ der Wasserverbrauch berechnet und bewiesen, dass die natürlichen Gründe für den Wassermangel bei einem übermäßigen Verbrauch und hohen Wasserverlust liegen und entgegen der landläufigen Wahrnehmung in Teheran kein grundsätzlicher Mangel an Wasser für die Bewässerung der Grünflächen herrscht, da Teheran in einem Abwassermeer schwimmt und mit einer Abwasserbehandlung ausreichend Wasser nicht nur für öffentliche Grünflächen, sondern auch für die stadtnahe Landwirtschaft zur Verfügung stehen würde und die Nutzung von behandeltem Abwasser und Wasser aus anderen Quellen wie Qanats und Wasserläufen den Wasserstress in der warmen Jahreszeit reduzieren könnte. Bei einer Veränderung der Bewässerungsmethoden zur Verbesserung der Effizienz der Bewässerung und passenden Pflanzenauswahl werden die Entwicklung und der Ausbau der städtischen Grünflächen um das Fünffache in der Gegend, ohne Schäden für Umwelt und Trinkwasserressourcen, ermöglicht. 6. Die Auswahl der entsprechenden Pflanzenarten für Teheran: Trotz der Vielfalt der Pflanzenarten in Teheran ist die Bandbreite der vorherrschenden Arten beschränkt. Mit einem Vergleich von Klima und Bodenverhältnissen in den verschiedenen Stadtbezirken von Teheran und den bestehenden Bäumen, vorherigen Aufzeichnungen und der Empfehlungen der zuständigen Reviergärtner und einer Kombination dieser Merkmale und Eigenschaften - unter Heranziehung der einschlägigen Literatur- wurden hier die besten Baumarten für die verschiedenen Bezirke ausgewählt.Item Open Access Modellierung biomassedominierter Energiesysteme : Methodenentwicklung anhand eines Fallbeispiels im Ost-Pamir, Tadschikistan(2015) Hohberg, Georg; Kaule, Giselher (Prof. Dr.-Ing.)Die Bereitstellung und Nutzung biogener Energieträger unterscheidet sich in wesentlichen Aspekten von jener nichtregenerativer Energieträger. Aufgrund ihrer dezentralen und flächenintensiven Erzeugung sind biogene Energieträger durch einen starken Raumbezug, Konkurrenz zu anderen Landnutzungsformen, Rückkopplungen innerhalb des Erzeugungssystems sowie durch Saisonalität und damit Einschränkungen in der Verfügbarkeit geprägt. Biomasse ist heute vor allem in Entwicklungsländern von großer Bedeutung für die Energiebereitstellung. Auch die Energieversorgung im tadschikischen Ost-Pamir, einer in Zentral Asien gelegenen und wenig entwickelten Hochgebirgsregion, ist maßgeblich durch biogene Energieträger geprägt. Ein großer Teil des Energiebedarfs wird hier durch Zwergsträucher (Krascheninnikovia ceratoides und Artemisia spp.) und Viehdung befriedigt. Die Zwergstrauchbestände des Ost-Pamir sind neben ihrer energetischen Verwendung auch als Nahrungsgrundlage für das Nutzvieh bedeutsam. Da bei einer Übernutzung der Zwergstrauchbestände zukünftig weniger Nutzvieh gehalten werden kann, jedoch ausbleibende Dungerträge zukünftig durch zusätzliche Zwergstrauchbiomasse kompensiert werden müssen, besteht die Möglichkeit einer selbstverstärkenden Wirkungskette. Die durch übermäßige Zwergstrauchernte hervorgerufene Degradation von Weideflächen im Ost-Pamir wurde von BRECKLE UND WUCHERER (2006, S.233) als Tereskensyndrom bezeichnet. Die Methode der Energiesystemanalyse wird verwendet, um wissensbasierte Entscheidungsgrundlagen für die Energiepolitik zu liefern. Ein Standardwerkzeug der Energiesystemanalyse sind optimierende Energiesystemmodelle. Diese verstehen Energiesysteme als rein technisch-ökonomische Systeme. Biomassedominierte Energiesysteme hingegen stellen eine Verbindung aus technisch-ökonomischem System, biophysikalischem System und sozialem System dar. Ziel dieser Arbeit ist es, durch Gegenüberstellung und Diskussion verschiedener Modellierungsansätze eine geeignete Methode zur Simulation von biomassedominierten Energiesystemen zu identifizieren und auf ein Fallbeispiel im Ost-Pamir anzuwenden. Im betrachteten Fallbeispiel soll geklärt werden, inwieweit die Zwergstrauchentnahme im Ost-Pamir eine Zerstörung ihrer Wachstumsgrundlagen bedingt und ob kurz bis mittelfristig mit einen Zusammenbruch der lokalen Energieversorgung gerechnet werden muss. Die Simulation von Entwicklungsszenarien soll zudem die Bandbreite von möglichen Entwicklungen beschreiben und Optimierungspotenzial aufzeigen. Ein System-Dynamics-GIS-Hybridansatz bietet die Möglichkeit der zeitlich kontinuierlichen, räumlich aufgelösten Modellierung, mit der auch Rückkopplungen in Systemen abgebildet werden können. Er ist daher für die Modellierung biomassedominierter Energiesysteme geeignet. Basierend auf dem beschriebenen Simulationsansatz und auf einer detaillierten Untersuchung des Energiesystems von Alichur, der zweitgrößten Siedlung des Ost-Pamir, wird das Energiemodell Alichur erstellt und parametrisiert. Nach eingehender Sensitivitätsanalyse und Validitätsprüfung werden im Energiemodell Alichur drei Szenarien simuliert: Szenario Business-as-usual (BAU, gleichbleibendes Management), Szenario Breckle (SB, verschlechtertes Management) und Szenario Optimierung und Energieautarkie (SOE, optimiertes Management). Die Simulationsergebnisse sämtlicher Szenarien zeigen, dass kurz- bis mittelfristig nicht mit einem Zusammenbruch des Energiesystems von Alichur gerechnet werden muss. Zwar ist zukünftig mit einem steigenden Aufwand für die Zwergstrauchernte zu rechnen, weil vermehrt auch ortsferne Bestände beerntet werden müssen. Aufgrund der Erntekultur, bei der bis zu 50 % der Zwergsträucher auf der Fläche verbleiben, ist jedoch eine völlige Degradation der Zwergstrauchbestände in der betrachteten Fallstudie nicht gegeben. Lediglich im ortsnahen Bereich erfolgt eine sehr intensive Zwergstrauchnutzung, die in den nächsten Dekaden kaum Zwergstrauchbiomassezuwachs erwarten lässt. Bei einem verschlechterten Ressourcenmanagement (Szenario SB) ist frühestens in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts mit einer Verknappung der erreichbaren Zwergstrauchbestände zu rechnen. Nicht eindeutig geklärt werden konnte die Frage, ob die gegenwärtige Zwergstrauchnutzung dauerhaft betrieben werden kann (Szenario BAU). Grundsätzlich ist bei optimiertem Management, verbunden mit moderaten Energieeinsparungen eine nachhaltige und autarke auf biogenen Energieträgern basierende Energieversorgung in der Region möglich (Szenario SOE). Die vermutete selbstverstärkende Wirkungskette zwischen thermischer Zwergstrauchnutzung und Weidekapazität kann in der Simulation nicht bestätigt werden.Item Open Access Resistance and resilience of European beech forests (Fagus sylvatica L.) after forest fire(2016) Maringer, Janet; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Item Open Access Trockenrasenverbund in der Region Hegau-Randen-Klettgau(2009) Kissling, Stephanie; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Vor dem Hintergrund der zunehmenden Fragmentierung der Landschaft und dem an-haltenden Verlust an wertvollen Lebensräumen ist im Naturschutz seit den 1990er Jahren die Bedeutung der Vernetzung der Biotope stärker ins Bewusstsein gerückt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, auf regionaler Ebene die Notwendigkeit eines Verbundkonzep-tes von Trockenrasen zu untersuchen. Als Untersuchungsgebiet für die grenzüberschreiten-de Bearbeitung der Verbundfrage wurde ein ca. 900 km2 großes Gebiet ausgewählt, wel-ches Teile des Schweizer Juras umfasst und Richtung Nordwesten an die Ausläufer der Schwäbischen Alb anschließt. Für die Quantifizierung des physischen Verbundes kamen in der vorliegenden Arbeit verschieden GIS-basierte Verfahren zum Einsatz. Der funktionale Verbund umfasst den über Arten stattfindenden Austausch zwischen den Flächen. Hierfür wurden zwei Zielarten ausgewählt: zum einen das relativ flugfreudige, in Metapopulatio-nen vorkommende Widderchen Zygaena carniolica. Zum anderen die nur über ein geringes Ausbreitungspotential verfügende und daher stark gefährdete Pflanzenart Pulsatilla vulgaris. Für die Bearbeitung von Zygaena carniolica wurden in einer geschichteten Stichprobe Trockenrasenflächen ausgewählt wurden. Für diese Flächen wurde mit einem logistischen Regressionsmodell die Bedeutung der Faktoren Habitatqualität, Flächengröße und Isolationsgrad für das Vorkommen von Zygaena carniolica ermittelt. Für die genetischen Untersuchungen an Pulsatilla vulgaris wurden von Populationen unterschiedlicher Populationsgröße und Isolationsgraden Proben genommen und mit der AFLP-Methode analysiert. Mit der multivariaten Auswertung konnte gezeigt werden, dass die Habitatqualität die wichtigste Einflussgröße auf das Vorkommen von Zygaena carniolica ist, wobei die Larvalhabitate wichtiger sind als die Imaginalhabitate. Die Konnektivität ist der drittwich-tigste Faktor für das Vorkommen der Art. Die Habitatmodelle, welche Wanderungsdistan-zen von 750 m annehmen, lieferten für das Vorkommen von Zygaena carniolica die besten Erklärungen. Diese Distanz stimmt gut mit den aus der Literatur bekannten mittleren Flugdistanzen für die Art überein. Die Recherchen und Kartierungen zum Vorkommen von Pulsatilla vulgaris belegen einen dramatischen Rückgang der Art in der Region. Die genetischen Untersuchungen zeigen eine sehr einheitliche genetische Struktur von Pulsatilla vulgaris. Mit 85 % liegt der Großteil der genetischen Diversität innerhalb der Populationen. Die genetische Differen-zierung zwischen den Populationen ist schwach, aber signifikant ausgeprägt. Die Ergebnis-se zeigen, dass zwischen den Populationen von Pulsatilla vulgaris aktuell - wenn über-haupt - nur ein geringer genetischer Austausch stattfindet und die Populationen weitgehend isoliert sind. Die Ergebnisse der Untersuchung belegen, dass aufgrund der vermutlich ausgeprägten Metapopulationsstrukturen von Zygaena carniolica für das längerfristige Überleben der Art der Schutz einzelner Flächen nicht ausreicht, sondern dass ein Verbund von Larval- und Imaginalhabitaten bereitzustellen ist. Die mit der 750-m-Distanz ermittelten und räumlich dargestellten Verbundräume liefern eine Planungsgrundlage für einen regionalen Verbund der Trockenrasen. Für Pulsatilla vulgaris dagegen konnte anhand der Analyse der genetischen Strukturen gezeigt werden, dass die Populationen als weitgehend isoliert betrachtet werden müssen. Für den Schutz von Pulsatilla vulgaris bedeutet dies, dass die noch vorhandenen, größeren Populationen vorrangig zu schützen sind, da aufgrund der biologisch-ökologischen Merkmale der Art eine Besiedlung neuer Standorte kaum stattfin-det. Die Bewahrung der Florenkonstanz an den Reliktstandorten ist prioritär. Die Ergebnis-se zu den Zielarten verdeutlichen die Notwendigkeit sowohl den räumlichen, als auch den zeitlichen Aspekt bei der Planung zu berücksichtigen. Die wichtigste Aufgabe für den Naturschutz besteht darin, die Habitatqualität der Flächen zu erhalten bzw. herzustellen. Hierfür ist eine extensive Flächennutzung entscheidend.Item Open Access Edible landscapes within the urban area of Beijing, China(2016) Wang, Xin; Stokman, Antje (Prof.)In recent years, edible landscape within the urban area (ELWUA) has become a topic of intense study in the field of landscape research worldwide. Urban agriculture could contribute to the sustainability of cities in various ways: socially, economically and environmentally. Therefore, facing the two global challenges of urbanization and food security, the integration of urban agriculture is suggested to be used as a strategy for sustainable and resilient urban development and providing a productive green infrastructure for the future cities. Especially at the present, agriculture is being rediscovered for use in modern urban space and becoming more and more popular in cities all over the world. During the last twenty or so years, the number of related concepts, research projects, conferences and teaching practices has greatly increased, especially in western countries. However, compared with the tremendous upsurge of research on ELWUA in western countries, the research on edible landscapes in China so far has mainly evolved around the issue of integrating agriculture in the suburbs and rural area, but only a few mentioned cases within the urban area. Therefore, there is an urgent need to fill in the research gap in the field of the edible landscape within the urban area (ELWUA) in China, thereby to contribute to the understanding of the essence and significance of the contemporary ELWUA in China in the 21st century. First, this dissertation reviewed the relative definitions, history and services of growing food within urban area, and the types of urban agriculture in Europe as the knowledge foundation of understanding the contemporary ELWUA. Then, taking Beijing as the research area, the research used an empirical research approach (by means of field surveys) with the aim of finding out the ELWUA’s physical characteristics (including spatial characteristics, type of edible plants, evolution process, materials and technology), social characteristics (including the information of the participants, organizational forms and motivations), ELWUA types, ELWUA services and people’s perceptions towards ELWUA. During the process of carrying out the field surveys, 38 sites were selected as the research cases and semi-structured interviews to six groups of people who are related to ELWUA were completed. After that, the characteristics of the ELWUA in Beijing were found through the comparison with European ELWUA cases. Finally, recommendations on how to use edible landscapes as a strategy to serve the sustainable development of Beijing and other metropolitan cities in China were proposed. The main contents and conclusions of the empirical research include: 1. The edible landscapes which exist within the urban area of Beijing are mainly a phenomenon that emerged along with the modern urbanization process of China. They could be classified into three main levels and nine types, which are: 1) the urban food gardening level, which includes family gardens, guerrilla gardens, community gardens, renting farming garden (called “Happy Farm”), educational/demonstration gardens and Danwei kitchen gardens; 2) the urban greening and landscaping level, which includes edible greening and landscaping with fruit trees and edible greening and landscaping with crops or vegetables; 3) the urban farming level, which includes agrotourists’ picking farms and experimental farms. In which, the edible landscapes cultivated by the public mainly emerged during the rapid urbanization process since the Chinese economic reform was carried out in 1978. It is a response of the urban dwellers that are living away from the rural landscape and nature who wish to pursue a healthy life (including leisure, health, food supplement and healthier food) and a pastoral life, rather than only simply an initiative for food production. Growing food within the urban area in Beijing mainly consists of urban residents’ spontaneous activities and it is inseparable from the daily life demands of the Chinese urban dwellers. Because it is an expression of the “people’s will”, it is a natural phenomenon and a cultural product embedded in the Chinese cultivation culture and rooted in the Chinese rapid urbanization process. The ELWUA in Beijing can supply multiple services for urban citizens, including 1) provision services, 2) environmental services, 3) social services, 4) health services, 5) economic services, 6) recreational services, 7) educational services and 8) cultural services. 2. The comparison of the ELWUA in Beijing and European cities indicated that to date the development of ELWUA in China is still in its infancy and has its own characteristics, which could be reflected in: 1) family gardens and informal guerrilla gardens, which are usually built by individuals, account for the majority of the total ELWUA in Beijing, 2) most of the ELWUA in Beijing is located in private space or semi-public space, 3) most of the ELWUA is bottom-up spontaneous activities of the urban dwellers, only a few were built under formal organization, in which, most of them were built only for public greening but not for people’s cultivation, 4) there is a large proportion of aged retirees in the spontaneous “urban hobby farmers”, 5) there is a high demand for growing food within the urban area from the urban residents, but there is a disparity of the perception and attitudes towards ELWUA between the public and the government or other administrations of urban landscape, 6) a lot of potential ELWUA services which could contribute to the urban healthy development and the well-being of people are still waiting to be recognized, explored and applied. 3. The development of ELWUA in China is currently facing a lot of challenges, which mainly include: 1) ELWUA is neglected even excluded from the urban landscape planning by urban authorities, 2) perception of agriculture being inappropriate in a city and lack of vision, 3) lack of space and land tenure uncertainties for ELWUA, 4) lack of organization, management and maintenance, 5) lack of knowledge and technical guide, and 6) the challenge of combining the aesthetic value of ELWUA into urban landscape. Based on the findings of this research, recommendations on how to use edible landscapes to promote the healthy and sustainable development of Chinese cities in the 21st century were proposed: 1) ELWUA should be supported as an ordinary urban practice and integrated as one component of the urban landscape, 2) more potential urban space should be excavated for ELWUA, 3) a systematic looped guide, which includes a) planning, b) building, c) maintenance and management, and d) monitoring and evaluation, should be formulated to support the implementation of ELWUA, 4) a publicly available environmental monitoring and information system on health security should be set up.Item Open Access Parkstrukturmerkmale – ein Beitrag zur Quantifizierung des Nutzungspotenzials öffentlicher Grün- und Erholungsanlagen : Beispielhafte Untersuchung in zwei deutschen Großstädten unter besonderer Berücksichtigung von Zentralitätsmaßen(2009) Eisenberg, Bernd; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Die vorliegende Arbeit untersuchte die Einsatzmöglichkeiten raumbezogener Analysemethoden für die Freiraumplanung mit dem Ziel, das Nutzungspotenzial von Grün- und Erholungsanlagen anhand von Parkstrukturmerkmalen zu beschreiben und zu beurteilen. In einem dreistufigen Arbeitsverfahren wurden zunächst die theoretischen und methodischen Grundlagen erarbeitet und die aus freiraumplanerischer und wissenschaftstheoretischer Sicht notwendigen Anforderungen an Parkstrukturmerkmale erstellt. Anschließend wurden die dabei auftauchenden besonderen methodischen Fragestellungen vertieft und schließlich die Parkstrukturmerkmale auf zwei Maßstabsebenen – stadtweit und auf Parkanlagen bezogen – am Beispiel der Freiraumsysteme Hamburgs und Stuttgarts untersucht. Eingebunden war diese Untersuchung in das Forschungsfeld der Freiraumplanung. Die Arbeit griff aus der Gruppe der Grün- und Erholungsanlagen den Typ der Parkanlage heraus und konzentrierte sich auf erholungsorientierte Funktionen dieser Anlagen, d.h. das Nutzungsspektrum Spiel, Sport, Naherholung, Naturerleben und Kommunikation. Die Entwicklung und Erprobung von Parkstrukturmerkmalen war von dem Leitgedanken getragen, eine Grundlage für die Beurteilung des Nutzungspotenzials öffentlicher Parkanlagen zu erarbeiten und orientierte sich an den Anforderungen für Strukturmerkmalen der Landschaftsanalyse, den Landschaftsstrukturmaßen. Parkstrukturmerkmale müssen demnach eindeutig einer Freiraumfunktion zu zuordnen sein, die dafür relevanten strukturellen Eigenschaften des städtischen Freiraums wiedergeben, nachvollziehbar und anschaulich sein, die zuverlässige Reproduzierbarkeit der Mess- und Berechnungsergebnisse gewährleisten sowie effizient und praktikabel sein. Für die aus der Literatur ermittelten Einflussfaktoren auf das erholungsorientierte Nutzungspotenzial, wie Übersichtlichkeit, Nutzungsoffenheit oder Erreichbarkeit wurden raumbezogene Merkmale beschrieben. In einer umfassenden statistischen Analyse (Faktorenanalyse) von über 1.200 Anlagen in Hamburg bzw. 130 in Stuttgart erwiesen sich Merkmale der Merkmalsgruppen Form, Nutzung, Umfeld und Konfiguration im Rahmen einer Faktorenanalyse als relevant. Der methodische Schwerpunkt lag auf der Entwicklung und Erprobung konfigurativer Strukturmerkmale. Unter Konfiguration wurden im Kontext dieser Arbeit sich überlagernde, stadträumliche Bezüge verstanden, die mit Hilfe topologischer Zentralitätsmaße gemessen werden können und dessen Analysemethoden im Rahmen des Space-Syntax-Forschungsfeldes entwickelt wurden. Ein Vorteil der konfigurativen Merkmale ist darin zu sehen, dass der gesamte, potenziell nutzbare städtische Freiraum Gegenstand der Analyse ist. Daher konnten Parks als integraler Bestandteil des öffentlichen Bewegungsraums untersucht und implizit die wechselseitigen Beeinflussungen einbezogen werden. Es zeigte sich, dass die Einbindung von Parks und z.T. auch Spielplätzen in die umgebende Stadtstruktur sowie die innere Parkstruktur mit konfigurativen Merkmalen beschrieben und dass somit über Nutzungsschwerpunkte und -intensität geurteilt werden kann. Die methodischen Probleme, die mit einem universellen Ansatz der Freiraumanalyse verbunden sind, traten deutlich hervor. So stellte sich z.B. die Frage nach der Maßstäblichkeit der Grundlagenkarten und der Auflösung der räumlichen Einheiten der Analysekarten - in der vorliegenden Studie die so genannten Axial-Linien und Segment-Linien. Im Rahmen der Arbeit wurden daher Verfahren zur Vergleichbarkeit der Grundlagenkarten entwickelt und validiert. Es zeichnete sich jedoch weiterer Forschungsbedarf ab, insbesondere zur Frage des Einflusses topographischer Konstanten, wie z.B. Kessellage und natürliche Barrieren, für die Konfiguration einer Stadt und ihres Freiraums. Die anlagenbezogenen Untersuchungen zeigten, dass in Parkanlagen spezifische Konfigurationen auftreten, die andere Aktivitätsmuster aufweisen als außerhalb der Anlagen. Um diese Aktivitätsmuster vorherzusagen, haben sich die Raumrepräsentationen mit vereinfachten Axial-Linien-Karten und mit Segment-Linien-Karten als sinnvoll erwiesen; beide Verfahren konnten die Frequentierung von Wegeabschnitten und Bereichen im Park hinreichend erklären. Für Parkbesucher sind, wie die Literaturrecherche ebenfalls zeigte, Kopräsenz und Überschaubarkeit wichtige Faktoren der Parknutzung und der Beurteilung der Aufenthaltsqualität. Für die Analyse der Bewegungsmuster als ein Faktor der Kopräsenz, waren Linien-Analyse-Karten geeignet. Sichtfeld- und Sichtbarkeits-Graphen-Analysen in Kombination mit Methoden der Wahrnehmungspsychologie wurden jedoch die größten Möglichkeiten zugeschrieben, um affekthafte Raumqualitäten beurteilen zu können. Es wurde empfohlen, eine weitere Merkmalsgruppe, die den visuell-räumlichen Eindruck erfasst, zu den Parkstrukturmerkmalen hinzuzufügen, um die Freiraumplanung mit adäquaten Methoden zur Ermittlung des Nutzungspotenzials von Grün- und Erholungsanlagen auszustatten.Item Open Access Die Katalysatorfunktionen partizipativer Planung im Umweltschutz : kooperative und bürgernahe Projekte als neue Instrumente einer umsetzungsorientierten Umwelt- und Landschaftsplanung(2001) Oppermann, Bettina; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Zunehmend wird im vorsorgenden Umweltschutz der Ausgleich von Wertdifferenzen und Interessen zur Voraussetzung der Umsetzung von Plänen und Programmen. Die zunächst deskriptiv geschilderten Fälle aus den Bereichen des Hochwasserschutzes, der Abfall- sowie der Landschafts- und Agrarplanung werden mithilfe eines Entscheidungsmodells, eines Akteursmodells und eines Projektzyklusmodells in ihre planerischen Komponenten zerlegt. In einem Morphologischen Kasten werden dann die jeweils funktionsidentischen Steuerungselemente darstellt. Aus den Erfahrungen der Fallstudien können folgende Erfolg fördernde Kennzeichen zur Diskussion gestellt werden: die realistische Einschätzung der Problemlösekapazität eines diskursiven Ansatzes gegenüber einem nicht diskursiven Ansatz, die Diskursivität, d. h. die Verständigungsorientierung im Projekt selbst, die Qualität der Pro-jekt- und Diskursergebnisse, der Integrationserfolg der projektförmigen Diskurse in formale und legitimierte Planungs- und Entscheidungssysteme und für Forschungs- und Pilotprojekte die erreichte Verbesserung des Wissensstandes in Forschung und Praxis. Diskursive Projektkonstellationen müssen eine notwendigen Tiefe der Erörterungen beziehungsweise eine „Bedachtheit“ des Beratungsergebnisses (Deliberationsstufe) gewährleisten. Spontane Urteile können in deliberierte, bedachte Urteile transformiert werden, indem sie methodisch nachvollziehbar gebildet werden. Kooperative und bürgernahe Projekte haben dann eine Chance, einen festen Platz im Repertoire der vorsorgeorientierten Umweltplanung zu erlangen, wenn die durch sie erzeugte Kom-plexität mithilfe von Instrumenten katalytisch gesteuert werden kann. Sie werden das ausdifferenzierte Umweltplanungsplanungssystem nicht ersetzen aber sinnvoll ergänzen können.Item Open Access Stadtnahe Landwirtschaft in der Stadt- und Freiraumplanung : Ideengeschichte, Kategorisierung von Konzepten und Hinweise für die zukünftige Planung(2001) Lohrberg, Frank; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Die Arbeit untersucht, wie die kommunale Stadt- und Freiraumplanung der letzten 150 Jahre die stadtnahe Landwirtschaft behandelt hat. Welche Sichtweise prägt die Planung, welche Leitbilder werden verfolgt, welche Konzepte entworfen? Stadtnahe Landwirtschaft wird von der Planung von zwei Seiten betrachtet: als Nutzung, die es zu lenken gilt und als Landschaft, die gestaltet werden soll. Ging es einer nutzungsorientierten Planung v.a. nach den Krisenzeiten der Weltkriege darum, die stadtnahe Landwirtschaft zu intensivieren, so gilt das Interesse der letzten 20 Jahre einer Extensivierung der Nutzung. Nicht mehr die Steigerung der Agrarproduktion steht im Vordergrund kommunaler Planung, sondern die ökologischen und sozialen Wohlfahrtswirkungen der Flur. Orientierte man sich in den 20er und 50er Jahren an einer intensiv genutzten ‚Fruchtlandschaft', so prägen heute möglichst naturnahe, extensive Landschaften die Leitbilder der Planung. Entgegen einem verbreiteten Vorurteil, wonach die Landwirtschaft in Stadtnähe degeneriert, wird hier nachgewiesen, dass die Agrarnutzung sich zwar unter städtischem Einfluss wandelt, dass aber kein Rückzug aus der Fläche erkennbar ist. Im Gegenteil: eine absatzorientierte und intensiv betriebene Landwirtschaft nutzt die Vorteile von Markt- und Stadtnähe und bringt neue Nutzungsformen und Raumbilder hervor. Diese ‚urbane Landwirtschaft' ist Teil der städtischen Ökonomie und kein Relikt ländlicher Agrarnutzung. Gelingt es, diese sich ökonomisch selbst tragende Nutzung zu kultivieren, also mit gesellschaftlichen Ansprüchen in Einklang zu bringen, so eröffnen sich der Planung neue Handlungsspielräume und den Erholungssuchenden am Stadtrand neue Erlebnisräume. Städtebau und Freiraumplanung sollten sich daher gemeinsam der Aufgabe stellen, die urbane Landwirtschaft nicht als ländliche Gegenwelt, sondern als urbane Facette zu verstehen, zu planen und zu gestalten.Item Open Access GIS als entscheidungsunterstützendes Werkzeug in der Verkehrsplanung - am Beispiel von Flächenzerschneidung und Immissionsbelastung(2000) Stauch, Carola; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Der stetig zunehmende Ausbau des Verkehrswegenetzes hat eine erhebliche Flächeninanspruchnahme zur Folge. Die Ressource 'gering belasteter Freiraum' ist jedoch nicht vermehrbar und wird daher zu einem kostbaren schützenswerten Gut. Dabei muß das Leitbild 'Umweltverträgliche Mobilität' zur Vermeidung von Ausweicheffekten für einen größeren Raum definiert werden. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines GIS-gestützten Verfahrens zur Analyse und Bewertung der beiden verkehrsbedingten Belastungsarten Flächenzerschneidung und Immissionsbelastung am Beispiel eines größeren Landschaftsausschnitts, der Region Stuttgart. Für drei verschiedene planerische Bezugseinheiten - Typebene (Bezugsraum: ganze Region), Objektebene I (Bezugsraum: Wassereinzugsgebiet) und Objektebene II (Bezugsraum: Straßen- bzw. Schienenkorridor) genannt - wurden verkehrliche Auswirkungen auf die Umwelt erfaßt. Auf der Typebene wurden zwei GIS-Methoden vorgestellt, die zur Ausweisung von unbelasteten Räumen, die für die gesamte Region Bedeutung haben, führen. Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit lag auf den Effekten der Netzdichte, die innerhalb der Objektebene I analysiert und bewertet wurden. Das Gefährdungspotential wurde dabei als Funktion der Vorbelastung, Zusatzbelastung sowie der Empfindlichkeit gegenüber verkehrlicher Belastung definiert. Zur Verknüpfung der hierbei verwendeten Indikatoren wurden mehrkriterielle Bewertungsverfahren eingesetzt. Auf der Objektebene II schließlich, wurde eine Bilanzierung der durch Luftschadstoffe und Lärm belasteten Flächen zwischen den Jahren 1995 und 2010 vorgenommen.Die wichtigste digitale Datengrundlage war ATKIS (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem Deutschlands), das die Grundlage für eine automatisierte Ableitung sowohl der Bezugseinheiten als auch der Indikatoren bildete. Abschließend wurde die Bedeutung dieses Ansatzes zur Bewertung verkehrsbedingter Belastung für die Planung diskutiert.Item Open Access Analyse von Mechanismen der sekundären progressiven Sukzession von voralpinem Niedermoorgrünland zu Erlenbruchwald(2008) Peringer, Alexander; Rosenthal, Gert (PD Dr. habil.)Die Gehölzentwicklung in ehemals artenreichen Offenland-Ökosystemen nach Nutzungsaufgabe (Gehölzsukzession) ist eine der wesentlichen Ursachen für Biodiversitätsverluste und tiefgreifende Landschaftsveränderungen in den letzten Jahrzehnten. Eine wichtige Voraussetzung für ein effektives Management von Offenlandbiotopen ist ein mechanistisches Verständnis des Verbuschungsvorganges: Nach der Identifikation von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen im Sukzessionsgeschehen kann die naturschutzfachlich bedeutsame Frage nach den Entstehungsbedingungen und der Stabilität von Verbuschungsstadien, sowie ihrer Dichte und räumlichen Ausdehnung beantwortet werden. Beispielhaft werden die Mechanismen der Gehölzsukzession in extensiv beweideten, voralpinen Kleinseggenriedern auf mesotrophem Kalkflachmoor (Caricion davallianae) untersucht. Nach dem individualistischen Konzept in der Sukzessionsforschung resultiert der Verbuschungsprozess aus einer Abfolge von Teilprozessen (Sukzessionsmechanismen), die über die Lebensprozesse der Hauptbaumart, der Schwarzerle (Alnus glutinosa L.), definiert werden. Diese sind die individuelle Samenproduktion von Altbäumen, die großräumige Samenausbreitung durch Wind, die kleinräumigen Keimungs- und Etablierungsprozesse in Mikrostandorten in der Grasschicht und die intraspezifische Konkurrenz in Dickungen. Die Teilprozesse laufen (1) auf unterschiedlichen Maßstabsebenen ab (erfasst in Form eines hierarchischen patch-Mosaikes) und sind (2) durch den Lebensweg der Gehölzindividuen in Form einer Prozesskette chronologisch geordnet, wodurch (3) die Richtung von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen im Sukzessionsverlauf vorgegeben ist. Die kausale Analyse der Entstehung von Verbuschungsstrukturen auf Biozönoseebene durch die Lebensprozesse von Gehölzindividuen erfolgt in einem individuenbasierten gedanklichen Modell, dessen Formulierung der Sequenz der Prozesskette folgt. Zur Charakterisierung der Teilprozesse werden eigene und fremde Geländedaten ausgewertet: Die Samenproduktion fluktuiert näherungsweise in einem 3-Jahres-Rhythmus (Mastjahreszyklus). Die Ausbreitung von Samen folgt einer potentiellen Ausbreitungsfunktion mit variierenden maximalen Ausbreitungsdistanzen. Nur erhabene, nicht dauernasse Mikrostandorte an Bulten der zertretenen Mooroberfläche, die gut mit Licht versorgt sind, bieten für die Schwarzerle Etablierungsmöglichkeiten. Das Wachstum der Schwarzerle folgt einer exponentiellen Wachstumsfunktion. Die Abschätzung der Konsequenzen der initialen Teilprozesse Samenproduktion und Samenausbreitung für den Verbuschungsprozess (bottom-up-Ansatz) führt zur Definition von vier typischen Ausbreitungsmustern (räumliche Verteilung von Samen). Durch upscaling der Etablierungshabitate (Schutzstellen, micro-Ebene) wird gestützt auf die Vergrasungszustände der Grasschicht (differenziert auf meso-Ebene) und die Dichte der Strauchschicht (differenziert auf macro-Ebene) die Verteilung des Schutzstellpotentials auf unterschiedlichen Standorten abgeleitet. Um die Rolle der Teilprozesse im langfristigen Sukzessionsgeschehen abzuschätzen, wird das gedankliche Modell der Gehölzsukzession mit den Teilprozesscharakteristiken parametrisiert: Zur Modellbildung nach der Methode des pattern-oriented modeling werden dem Modell die Teilprozesse in zunehmend komplexerer Form hinzugefügt, bis ein zufriedenstellender Erklärungsgrad von beobachteten Verbuschungsmustern erreicht ist (top-down-Ansatz). Sowohl die Samenproduktion, die Samenausbreitung, die Keimung und Etablierung, als auch die Etablierungshemmung für Erlenkeimlinge in Dickungen und self-thinning beeinflussen die Struktur von Verbuschungsgradienten. Flächige Besiedlungsstrukturen mit einem ausgeprägten Gradienten in der Individuendichte entstehen auf Flächen mit zeitlich konstantem, homogenem Schutzstellenpotential der Grasschicht (nasse, stark zertretene Niedermoorflächen). Bestimmte Abfolgen von Ausbreitungsmustern im Sukzessionsverlauf erzeugen in der Besiedlungsstruktur charakteristische Altersgradienten bzw. Stufen im Wuchshöhengradient. Diese Strukturen fehlen im Fall stochastisch-heterogenen Schutzstellenpotentials auf trockenen, schwach zertretenen Niedermoorflächen: Im langfristigen Sukzessionsgeschehen zerstreut die raumzeitliche Zufälligkeit in der Schutzstellenverfügbarkeit die Regelhaftigkeit von Ausbreitungsmustern und führt zur „Auflösung“ potentieller flächiger Besiedlungsstrukturen in lückige Muster aus Einzelbäumen. Das gedankliche Modell zur Gehölzsukzession stützt sich auf die Ergebnisse detaillierter Kurzzeituntersuchungen ihrer Teilprozesse, als auch auf die Analyse ihrer langfristigen Konsequenzen (Verbuschungsmuster). Es bringt die Entstehung von flächigen und verinselten Besiedlungsstrukturen, von mehrstufigen und einstufigen Wuchshöhenprofilen, sowie von großen und geringen räumlichen Schrittweiten der Verbuschung in ein geschlossenes Konzept aus unterschiedlichen Wirkungskonstellationen von Teilprozessen der Gehölzsukzession.