Search

Räumlich explizite Informationen zu CO2-Emissionen im Zusammenhang mit Landnutzungs- und Landbedeckungsänderungen sind für die Umsetzung lokaler Strategien zur Eindämmung des Klimawandels von entscheidender Bedeutung. Schätzungen dieser Emissionen werden jedoch meist mit einer groben räumlichen Auflösung durchgeführt, während lokale Emissionen oft nicht erfasst werden. Karten, die diese Emissionen in hoher räumlicher Auflösung zeigen, repräsentieren die lokale Dynamik von Landnutzungsänderungen besser und können die Verlässlichkeit von CO2-Fußabdruckstudien erhöhen. Obgleich viele Landbedeckungsklassifikationen wie z.B. CORINE Land Cover verfügbar sind, hat die Ableitung der Landnutzung aus freien Geodatenquellen wie z.B. OpenStreetMap den Vorteil, dass diese großräumig skalierbar und meist auf dem neuesten Stand sind. Wir haben basierend auf OpenStreetMap unter Anwendung zweier Korrekturverfahren Landnutzungsänderungen in Baden-Württemberg ermittelt und die dadurch verursachten CO2-Emissionen quantifiziert. Die ermittelten Landnutzungsänderungen haben wir anschließend mit dem Produkt „Landschaftsveränderungsdienst“ (LaVerDi) des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie verglichen. Dabei haben wir Landnutzungsänderungen zwischen den Klassen Siedlung, Ackerland, Weide und Wald, die zu CO2-Emissionen führen, berücksichtigt, wobei wir eine Abdeckung von 77,8 % der Fläche Baden-Württembergs erreichten. Die verschiedenen Korrekturverfahren führten zu großen Unterschieden in der Fläche der ermittelten Landnutzungsänderungen, was eine große Spannbreite an Schätzungen der CO2-Emissionen zur Folge hatte. Für ganz Baden-Württemberg betrugen die Emissionsschätzungen mit den zwei verschiedenen Korrekturverfahren 291.710 Mg C Jahr-1 bzw. 93.591 Mg C Jahr-1. Dies entspricht in etwa anderen Bruttoemissionsschätzungen für Baden-Württemberg. Gegenüber vergleichbaren Schätzungen bietet unsere Methode jedoch den Vorteil einer hohen räumlichen Auflösung. Unsicherheiten entstanden u.a. durch die unvollständige Kartierung der Landnutzung in OpenStreetMap sowie Änderungen und Korrekturen in OpenStreetMap währen des Untersuchungszeitraums. Insgesamt zeigten die Ergebnisse, dass OpenStreetMap erfolgreich zur Schätzung von Landnutzungsänderungen verwendet werden kann, wenn die extrahierten Geodaten mit den vorgeschlagenen Methoden prozessiert werden. Die hierdurch gewonnenen Informationen stellen eine vielversprechende Grundlage für die räumlich hoch aufgelöste Schätzung von Emissionen durch Landnutzungs- und Landbedeckungsänderungen dar.

Nach der Flutkatastrophe 2021 im Rheinland stellte sich die Frage, inwiefern die Siedlungsentwicklung zu den extremen Schäden für Mensch und Umwelt beigetragen hat und welche Lehren daraus für eine zukünftige nachhaltigere und resiliente Siedlungsentwicklung gezogen werden können. Durch Kombination der Auswertung historischer Informationen zur Siedlungsentwicklung – beginnend mit der Preußischen Uraufnahme des Rheinlandes von 1836 – und der Analyse aktueller offener Geodaten konnten bereits 4 Wochen nach der Flutkatastrophe erste Ergebnisse hierzu präsentiert werden. Anhand einer Fallstudie im Bereich der Stadt Rheinbach im Rhein-Sieg-Kreis wird gezeigt welche Schritte notwendig sind um aktuelle und historische Geodaten innerhalb eines Projektes nutzen und analysieren zu können, wie Probleme adressiert werden können und welche Ergebnisse zu erwarten sind. Mit Hilfe von Open Source Software (QGIS, SAGA, GRASS) wurden folgende Schritte durchgeführt: Erfassung der Siedlungsgrenzen und Landnutzungen für 1836, 1975, 1990, 2000, 2020 Erstellung eines digitalen Geländemodells auf Basis des DGM 1 und Ableitung der Gewässerstruktur und Wassereinzugsgebiete Erfassung kritischer Infrastruktur, wie z.B. Funkmasten auf Basis von OpenStreetMap Erfassung des historischen Gewässernetzes von 1836 Erfassung von Linienstrukturen wie Bahntrassen und Autobahnen Ergänzt wurden diese Informationen durch eigene Fotoaufnahmen sowie Informationen von Anwohnern. Durch Kombination dieser Informationen konnte z.B. sehr gut erklärt werden, welche Aspekte der Siedlungsentwicklung dazu geführt haben, dass in weiten Teilen des Flutgebietes im Rhein-Sieg-Kreis sämtliche digitale Funknetze ausgefallen waren und mit welchen Maßnahmen dies zukünftig verhindert werden könnte. Wider Erwarten stellten nicht die Nutzung und Auswertung von historischen Geodaten die größte Herausforderung dar, sondern Probleme mit der Qualität der aktuellen offenen amtlichen Geodaten. So wies das Basis DLM des Landes NRW auf 1000 Polygonen insgesamt 50 geometrische und topologische Fehler auf, von denen ohne Korrektur 10 jegliche Verarbeitung, beispielsweise Verschneidungen, unmöglich machten. Ein Ansatz, wie diese Probleme teilweise vermieden werden könnten, wird im Vortrages demonstriert.