01.02 Versiegelung (Ausgabe 2017)

01.02 Versiegelung (Ausgabe 2017)Problemstellung

Die Versiegelung von natürlichen Böden durch Überbauung und Bedeckung mit undurchlässigem Material hat eine Vielzahl von negativen Auswirkungen auf den Naturhaushalt, das Mikroklima in der Stadt und den Lebensraum des Menschen. Die Auswirkungen der Versiegelung sind vor allem in den Großstädten und Ballungsräumen zu spüren, wo ein hoher Anteil der gesamten Fläche versiegelt ist.

Definition

Unter Versiegelung wird die Bedeckung des Bodens mit festen Materialien verstanden. Dabei lassen sich versiegelte Flächen in bebaut versiegelte Flächen, also Gebäude aller Art und unbebaut versiegelte Flächen, also Fahrbahnen, Parkplätze, befestigte Wege usw. trennen.

Neben baulichen Anlagen und mit Asphalt oder Beton vollständig versiegelten Oberflächen werden auch durchlässigere Beläge als versiegelt betrachtet, obwohl diese zum Teil sehr unterschiedliche ökologische Eigenschaften aufweisen. Rasengittersteine oder breitfugiges Pflaster z.B. erlauben noch ein reduziertes Pflanzenwachstum, sind teilweise wasserdurchlässig oder weisen ein wesentlich günstigeres Mikroklima auf.

Die vorkommenden Arten von Oberflächenbelägen der unbebaut versiegelten Flächen werden zu vier Belagsklassen mit unterschiedlichen Auswirkungen auf den Naturhaushalt zusammengefasst (vgl. Tab. 1).

Tab. 1: Übersicht über die Belagsklassen

Belagsklasse

Einschätzung der Auswirkung auf den Naturhaushalt

Belagarten

1

extrem

Asphalt, Beton, Pflaster mit Fugenverguß oder Betonunterbau, Kunststoffbeläge

2

hoch

Kunststein- u. Plattenbeläge (Kantenlänge > 8 cm), Betonverbundpflaster, Klinker, Mittel- und Großpflaster

3

mittel

Klein- und Mosaikpflaster (Kantenlänge < 8 cm)

4

gering

Rasengittersteine, wassergebundene Decke (z. B. Schlacke, Kies-, Tennenfläche), Schotterrasen

Tab. 1: Übersicht über die Belagsklassen

Auswirkung der Versiegelung auf den Naturhaushalt und auf das Stadtklima

Die vollständige Versiegelung von Böden führt zum unumkehrbaren Verlust der natürlichen Bodenfunktionen.

Durch Versiegelung und Verdichtung wird außerdem die pflanzenverfügbare Wasserspeicherleistung des Bodens sowie seine Puffer- und Filterleistung stark beeinträchtigt. Mit der Unterbindung der Wasser- und Sauerstoffversorgung werden die meisten Bodenorganismen zerstört. Da kein Wasser mehr versickern kann, werden die über Luft und Niederschläge eingetragenen Schadstoffe nicht mehr im Boden gehalten und zum Teil in die Oberflächengewässer gespült. Die Grundwasserneubildung wird verhindert bzw. reduziert.

Mit der Versiegelung des Bodens gehen durch den Verlust von Verdunstungs- und Versickerungsflächen für Niederschläge auch Veränderungen im Wasserhaushalt und der Wasserbeschaffenheit einher. Das u.a. mit Reifenabrieb, Staub und Hundekot stark verunreinigte Regenwasser von versiegelten Flächen wird über die Kanalisation entweder direkt in die Vorfluter oder über die Klärwerke abgeleitet (vgl. Karte „Entsorgung von Regen und Abwasser“ (02.09)). Der Abfluss schadstoffbelasteten Regenwassers nach Starkregenereignissen führt immer wieder zur Eutrophierung der Gewässer.

Die vollständige Versiegelung des Bodens bewirkt in der Folge den gänzlichen Verlust von Flora und Fauna. Aber auch die Versiegelung von Teilbereichen verursacht immer einen Lebensraumverlust. Biotope werden zerschnitten oder isoliert; empfindliche Arten werden zugunsten einiger anpassungsfähiger Arten verdrängt.

Unversiegelte Böden haben dank ihrer Wasserspeicherfähigkeit und als Wasserlieferanten für Pflanzen einen wichtigen Einfluss auf das Stadtklima. Die Verdunstung durch die Pflanzen und von der (unversiegelten) Bodenoberfläche führen zur Abkühlung der Luft. Das hohe Wärmespeichervermögen von Gebäuden, versiegelten Flächen und asphaltierten Straßen verursacht im Gegenzug eine Aufheizung der Luft und führt zur Ausprägung eines speziellen Stadtklimas. Vor allem im Sommer wird dadurch die nächtliche Abkühlung deutlich verringert (vgl. Abb. 1 und Karte „Nächtliche Abkühlung zwischen 22:00 Uhr und 04:00 Uhr“ (04.10.4)).

Abb. 1: Temperaturverlauf über unterschiedlichen Oberflächen (Kessler 1971 in: Mählenhoff 1989)

Gleichzeitig wird auch die relative Luftfeuchtigkeit vermindert, da Vegetationsflächen und die davon ausgehende Verdunstung fehlen. Dies kann zum Auftreten von Extremwerten führen, die das menschliche Wohlbefinden erheblich beeinträchtigen können. In diesem Zusammenhang spielen nicht-versiegelte Flächen wie z. B. Parkanlagen eine große Rolle; schon ab 1 ha Größe sind positive klimatische Auswirkungen auf das menschliche Wohlbefinden nachweisbar. Auch auf die Staub- und Schadstoffgehalte der Luft haben vegetationsbestandene Flächen Einfluss, da sie durch ihre großen Blattoberflächen in der Lage sind, Stäube und andere Luftschadstoffe zu binden.

Die Auswirkungen der Versiegelung auf das Berliner Stadtklima sind ausführlich in verschiedenen Karten des Bereiches Klima beschrieben.

Neben den oben beschriebenen Folgen auf den Naturhaushalt hat der Grad der Versiegelung eines Stadtgebietes auch eine unmittelbare Auswirkung auf den Lebensraum des Menschen. So ist eine hohe Versiegelung meist gepaart mit einem Missverhältnis zwischen Einwohnerzahl und Freiflächenangebot. Die Aneinanderreihung von Gebäuden, häufig nur durch Asphalt- oder Betonflächen unterbrochen, kann auf die Bewohner eine bedrückende, monotone Wirkung haben. Natur, wie z. B. der Wechsel der Jahreszeiten, kann in der direkten Wohnumgebung nicht mehr erlebt werden. Naherholung am Stadtrand erzeugt wiederum Verkehr mit ebenfalls negativen Umweltauswirkungen.

Versiegelungsdaten werden in zahlreichen für den Umweltschutz sowie die Stadt- und Landschaftsplanung wichtigen Zusammenhängen regelmäßig genutzt. Dabei ist die Nutzung und Verarbeitung in verschiedenen Modellen (Stadtklima, Wasserhaushalt) oder Bewertungsverfahren - wie z.B. im Bodenschutz - ein Anwendungsschwerpunkt. Aber auch der Dokumentation des Zustandes der Beeinträchtigung von Natur und Landschaft durch Versiegelung kommt eine wichtige Bedeutung zu. Nicht zuletzt wird im politischen Raum zunehmend nach zeitlich hoch aufgelösten und regelmäßig erhobenen Versiegelungsdaten verlangt, um im Rahmen eines Monitorings den Verlauf umweltpolitischer oder stadtplanerischer Strategien messen zu können (vgl. Reusswig et al. 2016, Klimafolgenmonitoring SenStadtUm 2016a).

Instrumente zur Reduzierung von Versiegelung und Flächenneuinanspruchnahme

In der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie ist seit 2002 das Ziel formuliert, bis 2020 die Flächenneuinanspruchnahme auf 30 ha pro Tag zu reduzieren (Die Bundesregierung 2002). Die tägliche Flächenneuinanspruchnahme für Siedlungs- und Verkehrszwecke in Deutschland beträgt aktuell 69 ha (2014) (UBA 2016). Die Flächenneuinanspruchnahme hat sich in den letzten Jahren zwar verringert, ist aber noch weit entfernt vom für 2020 formulierten Ziel. Modellrechnungen des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung sagen voraus, dass die Flächenneuinanspruchnahme ab 2015 bei ca. 64 ha pro Tag verharren wird (Deutscher Bundestag 2015).

Im September 2015 wurde auf dem UN-Gipfel in New York die Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung verabschiedet. Die darauf aufbauende Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2016 (Die Bundesregierung 2016) berücksichtigt die besondere Notwendigkeit des nachhaltigen Schutzes der Ressource Boden vor dem Hintergrund zunehmender Urbanisierung und Klimaveränderungen (Sustainable Development Goal - SDG 15). Bei der Umsetzung des Ziels einer land- und bodendegradationsneutralen Welt der Agenda 2030 wird die Bedeutung des Bodens für Artenvielfalt und Klimaschutz besonders hervorgehoben (Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie für Deutschland 2016).

Für empirische Untersuchungen und Risikoabschätzungen zur Folge des Flächenverbrauchs im Rahmen der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie wurde der Indikator "Flächenneuinanspruchnahme" entwickelt. Die Flächenneuinanspruchnahme errechnet sich aus der täglichen Zunahme der Siedlungs- und Verkehrsfläche (SuV). Diese ist nicht mit der versiegelten Fläche gleichzusetzen. In der SuV sind auch Flächen enthalten, die nur wenig versiegelt sind (Hausgärten, Kleingärten, Parkanlagen, Verkehrsgrün etc.). In einem Ballungsraum wie Berlin ist die Zunahme der Siedlungs- und Verkehrsfläche jedoch ein nur wenig geeigneter Indikator für die Inanspruchnahme von Böden (vgl. Karte „Freiflächenentwicklung“ (06.03)). Aus diesem Grund wurde in Berlin für das Nachhaltigkeitsmonitoring unter 16 Kernindikatoren der Indikator Nr. 6 „Flächenversiegelung“ festgelegt, um unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit den sparsamen Umgang mit der Ressource Boden zu dokumentieren. Zur Darstellung der zeitlichen Entwicklung des Versiegelungsgrades werden auch die Daten des Umweltatlas genutzt (Amt für Statistik Berlin-Brandenburg 2014).

Die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) hat im Jahr 2005 eine Expertengruppe aus Bund und Ländern eingesetzt, um ein geeignetes Schätzverfahren zur Ermittlung der Bodenversiegelung auf Bundesländerebene zu entwickeln, das den Nachhaltigkeitsindikator "Flächenneuinanspruchnahme für Siedlungs- und Verkehrsflächen" um die Komponente Versiegelung erweitern sollte.

Die Ergebnisse der Expertengruppe fließen in die Umweltökonomische Gesamtrechnung der Länder (UGRdL) ein und wurden im Bericht "Indikator Versiegelung" dokumentiert (Frie & Hensel 2007).

In den LABO – Berichten an die Umweltministerkonferenzen von 2010, 2011 und 2012 werden die Entwicklung der Flächenneuinanspruchnahme sowie die Aktivitäten der Länder zur Reduzierung der Flächenneuinanspruchnahme dokumentiert. Laut Umweltökonomischer Gesamtrechnungen der Länder nehmen versiegelte Flächen in Deutschland 2014 einen Flächenanteil von 6,17 % ein. Das entspricht einer versiegelten Fläche von 2,2 Mio. ha. In Berlin beträgt der Flächenanteil der versiegelten Fläche 2015 34,92 % (rund 31.140 ha) (Statistische Ämter der Länder 2016).

Siehe dazu den Exkurs: Versiegelungsdaten 2005, 2011 und 2016 im Vergleich zum Indikator "Versiegelung" der Umweltökonomischen Gesamtrechnung der Länder (UGRdL, Statistische Ämter der Länder 2016).

Die mit der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie angestrebte Reduzierung des Flächenverbrauchs soll durch flächensparendes Bauen, Verdichtung der Innenstädte, Bündelung von Infrastruktur, Bereitstellung von Ausgleichsflächen und Wiedernutzbarmachung von nicht mehr genutzten Flächen (Flächenrecycling) erreicht werden. Mit der Steigerung der Qualität des Wohnumfeldes in den Siedlungen soll das verdichtete Wohnen in der Stadt wieder als Alternative zum Haus im Grünen etabliert werden (Die Bundesregierung 2007). Länder und Kommunen sollen diese Ziele im Rahmen ihrer Raumordnungs- und Bauleitpläne umsetzen. Mit der Anpassung des Städtebaurechts an die-UVP-Änderungs-Richtlinie wurde im März 2017 die Novellierung des Baugesetzbuches beschlossen. Die Novelle hat u.a. den Schwerpunkt der Einführung einer neuen Gebietskategorie „Urbanes Gebiet“, die eine stärkere Verdichtung gemischter Nutzungen unter Reduzierung des Flächenverbrauchs ermöglichen soll (Deutscher Bundestag 2017). Mit Inkrafttreten der Bundes-Bodenschutz-Gesetzgebung wurde der Boden mit seinen Bodenfunktionen erstmals durch bundeseinheitliche Regelungen unter Schutz gestellt. Das Bodenschutzrecht bietet im Hinblick auf Nutzungsänderungen oder bauliche Inanspruchnahme von Böden allerdings keine unmittelbare materiell-rechtliche Handhabe. Die Entsiegelungspflicht nach § 5 des Bundes-Bodenschutzgesetzes (BBodSchG 1998) stellt zwar grundsätzlich ein Instrumentarium dar, dauerhaft nicht mehr genutzte Flächen zu entsiegeln und so die natürlichen Bodenfunktionen nach § 2 Abs. 2 BBodSchG zurückzugewinnen (Oerder 1999). Da hierbei jedoch Kosten und Zumutbarkeit als zusätzliche Kriterien berücksichtigt werden, hat sich diese Regelung in der Praxis nicht bewährt.

Zusätzlich umfassen das Baurecht (BauGB 2014) und z.T. das Naturschutzrecht einschlägige Regelungen, die das Schutzgut Boden betreffen. Dazu zählen u.a. die sogenannte Bodenschutzklausel nach § 1a Abs. 2 BauGB und das Rückbau- und Entsiegelungsgebot nach § 179 BauGB. Seit der Einführung der Strategischen Umweltprüfung 2004 ist u.a. eine Bestandaufnahme und Beschreibung der Bodenfunktionen vorzunehmen. Im Ergebnis sind Maßnahmen zur Vermeidung, Verringerung und zum Ausgleich nachteiliger Auswirkungen zu beschreiben und zu bewerten sowie Planungsalternativen aufzuzeigen. Gemäß § 1 Abs. 3 Nr. 2 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG 2013) sind Böden so zu erhalten, dass sie ihre Funktionen im Naturhaushalt erfüllen können. Unvermeidbare Eingriffe in Natur und Landschaft sind gem. § 15 Abs. 1 und Abs. 2 BNatSchG auszugleichen oder zu kompensieren.

Im Land Berlin sollte bei zunehmender Versiegelung insbesondere eine qualitative Betrachtung dahingehend erfolgen, welche Böden beansprucht werden oder besonders geschützt werden sollten. Dazu dienen die Karte der „Planungshinweise zum Bodenschutz“ (01.13) und die zusammenfassende Darstellung „Leitbild und Maßnahmenkatalog für den vorsorgenden Bodenschutz in Berlin“ (SenStadtUm 2015).

Der Rat der Sachverständigen für Umweltfragen fordert in seinem Umweltgutachten 2016 unter anderem die Einführung einer Prüfpflicht, ob für eine Versiegelung an anderer Stelle entsiegelt werden kann (SRU 2016). Hervorgehoben wird dabei das im Land Berlin entwickelte Projekt der systematischen Erfassung von Entsiegelungsflächen, die im Rahmen der naturschutzfachlichen Ausgleichsregelung nach einer Entsiegelung und der Wiederherstellung der Bodenfunktionen dem Naturhaushalt dauerhaft zur Verfügung gestellt werden können (Karte „Entsiegelungspotenziale“ (01.16), SenStadtUm 2016).

Finanzielle Anreize auf privater Ebene können ebenfalls zur Reduzierung bestehender Versiegelungen führen. So gibt es z.B. seit dem 1. Januar 2000 in Berlin eine getrennte Abrechnung des Niederschlagswasserentgeltes. Die Einführung dieses sogenannten Entgeltsplittings geht auf Urteile des Bundesverwaltungsgerichts (Beschl. v. 12.06.1972) und des Oberverwaltungsgerichts Lüneburg (Urt. v. 14.06.1968 und 10.04.1980) zurück. Danach müssen Kommunen, in denen der Anteil der Kosten für die Ableitung des Niederschlagswassers mehr als 15 % der Gesamtkosten der Abwasserentsorgung beträgt, die Entgelte getrennt abrechnen. So ist das Niederschlagswasserentgelt nicht mehr proportional an das Abwasserentgelt gekoppelt. Es wird gemäß des Anteils der versiegelten Fläche des Grundstücks berechnet, von dem aus in die Kanalisation eingeleitet wird (BWB 1998). Seit 2000 sind Eigentümer deshalb darauf bedacht, die versiegelte Fläche ihres Grundstücks möglichst gering zu halten und damit Abwasserkosten zu sparen. Seit Inkrafttreten der neuen Niederschlagswasserfreistellungsverordnung von August 2001 (Verordnung über die Erlaubnisfreiheit für das schadlose Versickern von Niederschlagswasser - NWFreiV vom 24. August 2001) ist es möglich, erlaubnisfrei durch Maßnahmen zur Entlastung der Regenwasserkanalisation durch die Versickerung auf dem eigenen Grundstück eine anteilige oder vollständige Befreiung des Niederschlagswasserentgeltes zu erreichen (SenStadt 2001).

Datengrundlage

Versiegelungsdaten liegen für Berlin seit Anfang der 80er Jahre im Umweltatlas vor. Zunächst nur für den Westen der Stadt, wurde nach der politischen Wende ein flächendeckender Datenbestand aufgebaut und im Zuge verschiedener Schwerpunktaktualisierungen fortgeschrieben.

In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Berlin, der Humboldt-Universität und der Firma Digitale Dienste Berlin wurde für die Ausgabe 2007 ein neues Verfahren der Versiegelungserhebung entwickelt. Dieses wurde für die Ausgaben 2012 und 2017 erneut angewandt und zum Teil angepasst. Die davor vorliegenden Datenbestände der Versiegelung der Ausgaben 1993 und 2004 beruhten auf uneinheitlichen Erhebungsmethoden, weshalb ein direkter Vergleich mit diesen Ausgaben nicht möglich ist. Die erneut angewandte Erhebungsmethode ermöglicht nun einen flächendeckenden Vergleich der Versiegelungsgrade der Jahre 2005, 2011 und 2016.

Es wurden folgende Fachinformationen bzw. Geo-Daten sowie Satellitenbilddaten genutzt:

Informationssystem Stadt und Umwelt: Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5) und Flächennutzungsdaten

Der Raumbezug des Informationssystems Stadt und Umwelt (ISU) orientiert sich an der Struktur der statistischen Blöcke des "Regionalen Bezugssystems" (RBS) des Amtes für Statistik Berlin-Brandenburg. Der Baublock wird jedoch zum Teil noch weiter in nutzungshomogene Teilblöcke untergliedert. Die etwa 25.000 Flächen der ISU5-Struktur werden in einer Datenbank geführt, in der neben der Flächengröße auch Informationen zur Nutzung gespeichert sind.

Es werden 52 Flächentypen mit homogener Nutzungs- und Raumstruktur unterschieden.

Für die Versiegelungskartierung wurde die ISU5 (Stand 31.12.2015) im Auswertungsprozess zur Abgrenzung der untersuchten Flächen verwendet, die Nutzungsdaten flossen in die regelbasierte Klassifizierung der Satellitendaten ein.

Amtliches Liegenschaftskatasterinformationssystem - ALKIS

Seit dem 1. Dezember 2015 werden die Daten des Liegenschaftskatasters im Amtlichen Liegenschaftskatasterinformationssystem ALKIS und nicht mehr im Automatisierten Liegenschaftsbuch (ALB) und in der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) geführt (SenStadtUm o.J.). In der Versiegelungskartierung 2016 wurden deshalb erstmals ALKIS- anstelle der bisher verwendeten ALK-Daten verwendet. Folgende Daten wurden mit dem Stand April 2016 genutzt:

· alle oberirdischen Gebäude exklusive der Tiefgaragen aus dem Layer „Flächenförmige Gebäude und Bauteile“ sowie

· eine Auswahl der Gebäudenutzungen aus dem Layer „Bauwerke Flächen“.

Für die Erfassung von Kunstbelägen kam zudem erstmals der ALKIS-Layer „Sport, Freizeit, Erholung“ zum Einsatz.

NOT-ALK-Gebäude

Im Rahmen der von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt beauftragten „Bestimmung von Gebäude- und Vegetationshöhen in Berlin“ (DLR 2013) wurden ca. 73.000 Gebäude aufgenommen, die nicht Bestandteil der als Grundlage genutzten ALK waren („Not-ALK-Gebäude“). Für die Versiegelungskartierung wurde daher zusätzlich zu den ALKIS-Gebäuden eine Auswahl dieses Datenbestandes in den Auswertungsprozess integriert. Die Daten haben den Stand 08.2009/09.2010 und verbessern den ALKIS-Gebäudebestand vor allem im Bereich der Kleingartenanlagen.

Karte von Berlin 1 : 5.000 - K5

Die Karte von Berlin 1 : 5.000 (K5) des Landeskartenwerkes wird von den Berliner Bezirken auf Grundlage der ALK-Berlin (nunmehr ALKIS) erstellt. Für die Versiegelungskartierung wurden die in der K5 abgebildeten oberirdischen Bahnlinien mit dem Bearbeitungsstand von August 2014 genutzt.

Die flächenscharfe Erfassung der Gleiskörper wurde vor allem für die Kartierung der beschatteten Waldstrecken, wie z.B. nördlich des Müggelsees, verwendet.

Orthophotos

Die verwendeten flächendeckenden digitalen RGBI-Orthophotos wurden am 02. und 03. April 2016 aufgenommen. Sie liegen mit einer Auflösung von 0,20 m vor und wurden für folgende Arbeitsschritte verwendet:

· Ermittlung und Abgrenzung bzw. Prüfung von Referenzflächen,

· Ermittlung und Abgrenzung von Korrekturflächen (z.B. nicht erfasste Gewässer).

Versiegelungsdaten der Berliner Wasserbetriebe

Innerhalb des Auswertungsverfahrens werden für bestimmte Flächentypen sogenannte Korrekturfaktoren zur Ermittlung des Versiegelungsgrads angewendet. Dies dient dazu, den Blick aus der Luft, von wo aus die Versiegelung zum Teil stark von Bäumen verdeckt ist, mit gültigen Versiegelungsinformationen zu korrigieren. Die Ermittlung der Korrekturfaktoren erfolgte anhand der Versiegelungsinformationen der Berliner Wasserbetriebe (BWB). Diese wurden ab Januar 2000 im Zusammenhang mit der oben erwähnten veränderten Berechnung des Niederschlagswasserentgeltes erhoben. Zur ersten Erfassung der versiegelten Flächen der Grundstücke dienten den BWB Luftbilder und die ALK. Des Weiteren wurden die überprüften Informationen der Grundstückseigentümer eingearbeitet (WTE 2004). Die grundstücksgenauen Daten wurden auf Block- und Blockteilflächenebene des ISU aggregiert und standen mit dem Stand 2001 für die Auswertung zur Verfügung. Verwendet wurden nur die Angaben zur unbebaut versiegelten Fläche. Durch die flurstücksgenaue Betrachtung und Erhebung vor Ort wurde ein sehr hoher Genauigkeitsgrad der Versiegelungsangaben erreicht. Die im Kartierungsprozess 2007 entwickelten und geprüften Korrekturfaktoren wurden für die aktuelle Kartierung erneut genutzt.

Multispektrale Sentinel-2A-Szene

In der Versiegelungskartierung (Ausgabe 2017) wurden erstmalig multispektrale Daten des Systems Sentinel-2A verwendet. Im Rahmen des Erdbeobachtungsprogramms Copernicus werden seitens der Europäischen Union (EU) und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) eine moderne und leistungsfähige Infrastruktur für Erdbeobachtung und Dienstleistungen der Geoinformation entwickelt. Ziel ist es, für Entscheidungsprozesse in Politik, Wirtschaft und Wissenschaft aktuelle und verlässliche Informationen auf der Basis von Erdbeobachtungsdaten bereitzustellen. Die Daten stehen kostenfrei zur Verfügung (Copernicus o.J.)

Sowohl die räumliche als auch die spektrale Auflösung der ausgewählten Kanäle sind mit den entsprechenden Eigenschaften von SPOT5-Szenen, die in den Ausgaben 2007 und 2013 verwendet wurden, vergleichbar. Für die Erstellung der Versiegelungskarte konnte eine multispektrale Sentinel-2A-Szene vom 2. Mai 2016 als Datensatz genutzt werden. Die Bodenauflösung der Szene beträgt im Original 10 m x 10 m und wurde im Auswertungsverfahren auf bis zu 2,5 m x 2,5 m verfeinert. Es handelte sich um eine nahezu wolkenfreie Aufnahme. Die Belaubung ist weitgehend abgeschlossen. Die vorherrschende Phänologie des Aufnahmezeitpunkts ist mit der der Szene der letzten Versiegelungskartierung (Ausgabe 2012) zu vergleichen, ebenso sind die Schattenanteile ähnlich.

Methode

Das Auswertungsverfahren beruht auf der Verwendung von ALKIS- und weiteren Gebäudedaten für die bebaut versiegelten Flächen und auf der Analyse von hoch auflösenden multispektralen Satellitenbilddaten für die unbebaut versiegelten Flächen.

Es kam eine Sentinel-2A-Szene zum Einsatz. Im Klassifizierungsprozess werden Fachinformationen des Umweltatlas, des Informationssystems Stadt und Umwelt (ISU) sowie die bereits erhobenen Korrekturfaktoren, die aus Daten der Berliner Wasserbetriebe (BWB-Daten) entwickelt wurden, eingebunden.

Das Kartierungsverfahren gliedert sich in drei Auswertungsstufen:

· Kartierung der bebaut versiegelten Fläche,

· Kartierung der unbebaut versiegelten Fläche,

· Ableitung des Versiegelungsgrads.

Die Versiegelungskartierung konzentriert sich auf die Block- und Teilblockflächen; Verkehrswege und Gewässerflächen bleiben unberücksichtigt. Die folgende Abbildung verdeutlicht den Einsatz der verschiedenen Fach-, Geo- und Satellitenbilddaten bei der Versiegelungskartierung von Berlin.

Der vollständige Abschlussbericht zur Versiegelungskartierung 2016 kann als pdf-Datei im Kapitel Literatur heruntergeladen werden (Coenradie & Haag 2016).

Abb. 2: Schema des hybriden Kartierungsverfahrens

Kartierung der bebaut versiegelten Fläche

Die Abgrenzung der bebaut versiegelten Flächen erfolgte in der Ausgabe 2017 erstmals über zwei Datengrundlagen. Einerseits werden die ALKIS-Gebäudedaten genutzt. Da diese vor allem in Kleingartenanlagen Lücken aufweisen, wurden zusätzlich sogenannte NOT-ALK-Daten aus der Umweltatlaskarte „Gebäude- und Vegetationshöhen“ (06.10, SenStadtUm 2014) verwendet. Die Einbindung der Gebäudedaten in den Kartierungsprozess bildete den ersten Baustein des hybriden Verfahrensansatzes. Für diese Flächen erfolgte keine Auswertung über Satellitenbilddaten.

Die Verwendung der zusätzlichen Gebäudedaten (NOT-ALK) hat Auswirkungen auf die Veränderungskartierung zwischen 2011 und 2016 und erfordert eine besondere Beachtung. Durch die verbesserte Datengrundlage des Gebäudebestandes ändert sich der Anteil der bebaut versiegelten Fläche auch für in der Realität unveränderte Blöcke (Pseudo-Veränderungen). Dies trifft auf 718 Blöcke zu. Bei 424 Block- und Teilblockflächen hat sich zwischen 2010 und 2015 die ISU-Blockgeometrie in der Flächengröße mit mehr als 10 % stark verändert. Auch hier können Pseudo-Veränderungen in der Versiegelungskartierung auftreten.

Kartierung der unbebaut versiegelten Fläche

Für die Kartierung der unbebaut versiegelten Fläche diente ein Klassifizierungsansatz, in den Satellitenbilddaten (Sentinel-2A) und Geo-Daten (Gebäudedaten, ISU) einflossen und miteinander kombiniert wurden.

Die Satellitenbildauswertung gliedert sich in die folgenden Auswertungsschwerpunkte.

Fernerkundungsrelevante Kategorisierung der Flächentypen

Zur Verbesserung der Kartierungsergebnisse erfolgte eine Kategorisierung der ISU-Flächentypen nach den fernerkundungsrelevanten Kriterien Bebauungshöhe, Vegetationshöhe, Reflexionseigenschaften, Heterogenität und Relief sowie bezüglich der durchschnittlichen Versiegelungsgrade des Altdatenbestandes (2001). Dies gewährleistet räumlich getrennte Teilklassifizierungen und eine jeweils optimierte Methodenauswahl. Es wurden 18 Kategorien ausgewiesen.

Spektrale Klassifizierung der unbebauten Fläche

Mit Hilfe einer automatischen Klassifikation wurden die vom Sensor des Satelliten erfassten Daten weiterverarbeitet. Zunächst wurde der Vegetationsgrad der unbebauten Blockanteile mittels des Normalisierten Vegetationsindexes (NDVI) ermittelt.

NDVI steht für "Normalized Differenced Vegetation Index" ("normalisierter differenzierter Vegetationsindex"). Der Index beruht auf der Tatsache, dass Vegetation im sichtbaren Spektralbereich (Wellenlänge von etwa 400 bis 700 nm) relativ wenig und im darauf folgenden nahen Infrarot-Bereich (Wellenlänge von etwa 700 bis 1300 nm) relativ viel Strahlung reflektiert. Dabei ist die Reflexion im nahen Infrarot stark mit der Vitalität einer Pflanze korreliert - je vitaler die Pflanze, desto größer ist der Anstieg des Reflexionsgrades in diesem Spektralbereich. Andere Oberflächenmaterialien, wie Boden, Fels oder auch tote Vegetation, zeigen keinen solchen kennzeichnenden Unterschied des Reflexionsgrades beider Bereiche. Dieser Umstand kann folglich dazu dienen, mit Vegetation bedeckte von unbedeckten Flächen zu unterscheiden und zudem auf die photosynthetische Aktivität, Vitalität sowie Dichte der Vegetationsdecke zu schließen. Durch die Normierung ergibt sich ein Wertebereich zwischen -1 und +1, wobei positive Werte nahe 1 auf "viele, gesunde, photosynthetisch aktive Pflanzen pro Fläche" hindeuten (u. a. Hildebrandt 1996).

Speziell untersucht werden mussten weiterhin besonders relevante Oberflächenmaterialen, wie Sand, Asche und Tenne, Gleisschotter, Kunstbeläge sowie beschattete Flächen, die häufig fehlerhaft ausgewertet werden.

Abbildung 3 zeigt die spektrale Klassifizierung, die sich in sechs Teilauswertungen gliedert.

Abb. 3: Schema der spektralen Klassifizierung der unbebauten Flächen

Aus den zu ermittelnden Vegetationsgraden pro Pixel werden schrittweise die Versiegelungsgrade abgeleitet. Das Verfahren basiert auf folgenden Annahmen:

· Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen NDVI und Vegetationsgrad: je höher der NDVI-Wert, desto mehr (vitale) Vegetation ist vorhanden.

· Es besteht eine hohe negative Korrelation zwischen Vegetationsgrad und Versiegelungsgrad.

Vegetationsfreie Oberflächen (Vegetationsgrad 0 %) werden in niedrigen bis sehr niedrigen Index-Werten wiedergegeben. Weitergehende Unterscheidungen von versiegelten und unversiegelten Bereichen sind mittels NDVI nicht sicher möglich.

Vollständig von grüner Vegetation bedeckte Oberflächen (Vegetationsgrad 100 %) wie Wälder oder Grünland werden überwiegend in hohen bis sehr hohen Index-Werten wiedergegeben. Diese Bereiche wurden als unversiegelt eingestuft.

Das Problem der lokalen Verdeckung von versiegelten Flächen durch Baumkronen ist über die Auswertung von Satellitenbilddaten nicht lösbar. Um diesen "Fehler" zu verringern, wurden mit Hilfe der ISU-Daten kontextbezogene Korrekturfaktoren ermittelt und angewendet. Methodisch anspruchsvoll war das Erfassen und Unterscheiden von Abstufungen des Vegetationsgrades (Vegetationsgrad > 0 % und < 100 %). Mittlere Index-Werte dominierten. Es war zu berücksichtigen, dass gleiche Index-Werte aus unterschiedlichen Mischsignaturen hervorgehen können.

Die vorliegende Verfahrensentwicklung griff diese Unterschiede auf: NDVI-Werte, die auf teilweise vegetationsbedeckte Flächen hinweisen (Vegetationsgrad > 0 %), wurden differenziert betrachtet und in der regelbasierten Klassifizierung je nach Flächentyp-Kategorie oder Flächentyp unterschiedlichen Versiegelungsgraden zugeordnet.

Aufbauend auf diesen Ansatz wurden 12 NDVI-Kategorien festgelegt (vgl. Tabelle 2).

Im Rahmen der Veränderungskartierung sollen die Versiegelungsgrade von 2011 mit denen von 2016 verglichen werden. Dabei müssen die spektralen Eigenschaften und phänologischen Gegebenheiten der Satellitenbildszenen vergleichbar sein. Ein Vorteil der Versiegelungskartierungen von 2011 und 2016 ist dabei, dass beide Szenen im Mai aufgenommen wurden und die Phänologie einander ähnelt. Die 2016er Satellitenbildaufnahme konnte daher auf die vorhandene Referenz-Szene von 2011, die sogenannte Masterszene, geometrisch und auch radiometrisch angepasst werden.

Gleisschotter sollte im Rahmen der Nutzung der Versiegelungsdaten unterschiedlich bewertet werden können. Für einige Fragestellungen werden diese Areale als versiegelt betrachtet, für andere wird ihnen eher der Charakter unversiegelter Flächen zugesprochen. Daher wurden entsprechende Flächen innerhalb von Gleisanlagen separat erfasst. Es wurde eine Klasse "Gleisschotter" ausgewiesen, die optional beiden Versiegelungskategorien zugewiesen werden kann.

Durch die räumliche Verzahnung der Materialien Eisen, Schotter, teilweise auch Holzschwellen ergab sich eine tendenziell charakteristische Reflexion von Gleisschotter. Die Erfassung wurde durch eine klassentypisch spektrale Heterogenität erschwert. Insbesondere die Abgrenzung zu versiegelten Oberflächen wie Straßen war nicht sicher möglich. Um Fehlkartierungen zu vermeiden, erfolgte die Kartierung von Schotter ausschließlich innerhalb der Flächentypen "Bahnanlagen ohne Gleiskörper" und "Gleiskörper". Zusätzlich wurde das Bahn-Streckennetz der K5 genutzt, wodurch auch die mit Baumkronen überdeckten Gleise ermittelt werden konnten.

Die korrigierten Teilklassifizierungen wurden zu einem Datensatz zusammengeführt, der auf Pixelbasis die Grundlage für die nachfolgende regelbasierte Klassifizierung bildete. Kartierte Sandflächen, Kunstbeläge sowie Gleisschotter wurden mit den bebaut versiegelten Gebäudeflächen zur klassifizierten Gesamtblockfläche aggregiert.

Die Klasse "Schatten" blieb von anderen Klassen weiterhin separiert.

Regelbasierte Klassifizierung

In der regelbasierten Klassifizierung wurden die Ergebnisse der spektralen Klassifizierung mit ISU-Daten (Flächentypen) verknüpft und Versiegelungsgrade auf Pixelebene abgeleitet. Hierzu wurde zunächst das in Ausgabe 2007 entwickelte Regelwerk angewendet und eine Vorkartierung für 2016 durchgeführt. Einen schematischen Überblick hierfür gibt Abbildung 4.

Um die Vergleichbarkeit von zwei monotemporal abgeleiteten regelbasierten Klassifizierungen zu verbessern, wurde in einem zweiten Schritt eine multitemporale Veränderungsanalyse der Satellitenbilddaten zwischen 2011 und 2016 durchgeführt.

Abb. 4: Schema der regelbasierten Klassifizierung - Vorkartierung

Es erfolgte die Zuweisung der Klassen und der NDVI-Kategorien zu Versiegelungsgraden. Eine zuverlässige Abgrenzung von vollständig vegetationsfreien und vollständig vegetationsbedeckten Flächen wurde in den NDVI-Kategorien 1 und 12 (niedrigste bzw. höchste NDVI-Werte) erzielt. Entsprechende Schwellenwerte wurden automatisiert mittels Referenzflächen abgeleitet.

· NDVI-Kategorie 12 "Vegetation - sicher".Im Regelwerk wurden entsprechende Flächen als 0 % versiegelt eingestuft. Dies galt für alle Flächentyp-Kategorien.

· NDVI-Kategorie 1 "vegetationsfrei - sicher".Vegetationsfreie Flächen wurden erst dann als 100 % versiegelt betrachtet, wenn diese weder als "Sand" noch als "Gleisschotter" erfasst wurden.

Der Wertebereich zwischen den genannten NDVI-Grenzen ist mittels Intervallskalierung in weitere zehn NDVI-Kategorien "Vegetation - unsicher" aufgesplittet. Diese mussten in Abhängigkeit von Flächentyp-Kategorien bzw. Flächentypen unterschiedlich interpretiert werden, um eine zuverlässige Zuordnung von Vegetations- und Versiegelungsgrad zu erreichen. Es wurden daher insgesamt 3 Zuweisungsvarianten festgelegt (vgl. Tabelle 2). Für jede NDVI- und Versiegelungs-Kategorie wurde der mittlere Prozentwert als Umrechnungsfaktor festgelegt (5 %, 15 %, ..., 95 %).

Es flossen Empfehlungen aus der Konzeptstudie (Coenradie, B. et al. 2007), Auswertungsergebnisse von Haag 2006 sowie Erkenntnisse aus Luftbildinterpretationen und Geländebegehungen ein. Auch Ergebnisse aus der Verfahrensvalidierung (vgl. Validierung, Ausgabe 2007) wurden zur iterativen Verfahrensoptimierung berücksichtigt.

NDVI (Kategorien und Vegetationsgrad)

KAT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

%

0

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

100

Versiegelungsgrad

%

100

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

A

Zuweisungsvariante

%

100

95

85

75

65

55

45

35

25

15

5

0

B

%

100

100

100

100

100

100

0

0

0

0

0

0

C

Umrechnungsfaktoren für die Berechnung der Pixelwerte: Versiegelungsgrad 100 % = 1,00; 95 % = 0,95 usw.

Tabelle 2: Zuweisungsvarianten: Vegetationsgrad - Versiegelungsgrad

Die Zuweisungsvarianten wurden auf bestimmte Flächentypen abgestimmt, die von der räumlichen Verzahnung und den Nachbarschaften verschiedener Oberflächenmaterialien und Objektarten geprägt sind.

Als Zwischenergebnis lag somit die neue regelbasierte Klassifizierung von 2016 sowie die bisherige von 2011 vor. Mit dem Ziel, verlässliche Angaben zu Veränderungen des Versiegelungsgrads auf Block- bzw. Teilblockebene zu erhalten, waren diese Kartierungen miteinander sowie mit der aktuellen ISU-Blockkarte von 2015 zu verknüpfen.

Hierbei waren die folgenden Aspekte methodisch zu berücksichtigen:

· Erfassung von Veränderungsflächen und Eliminierung von Pseudo-Veränderungen mittels multitemporaler Veränderungskartierung,

· Vergleichbarkeit der Blöcke hinsichtlich Geometrie und Flächentyp-Kategorie.

Für die verlässliche Erfassung von Verdachtsflächen, die auf eine Veränderung der Versiegelung hinweisen (s. u.), wurden zum einen die vorhandenen Satellitenbildaufnahmen von 2011 und 2016 für die unbebauten Flächen ausgewertet. Zum anderen wurden die Gebäudedaten hinsichtlich möglicher Veränderungen innerhalb der bebaut versiegelten Flächen geprüft.

Einen Überblick über die Ableitung des Ergebnisses der regelbasierten Klassifizierung 2016 gibt Abbildung 5.

Abb. 5: Schema der regelbasierten Klassifizierung 2016

Unter Verwendung des Verfahrens der Hauptkomponentenanalyse (Richards & Jia 1999, Coenradie 2003) wurden die jeweiligen NDVI-Kanäle von 2011 und 2016 analysiert und Verdachtsflächen statistisch abgeleitet, die aufgrund ihrer NDVI-Werte auf mögliche Veränderungen der Versiegelung hinweisen.

Die abschließende regelbasierte Klassifizierung 2016 wurde über ein Regelwerk aus der regelbasierten Klassifizierung 2011 und aus dem Zwischenergebnis von 2016 abgeleitet. Für unveränderte Blöcke wurde die Klassifizierung von 2011 übernommen. Die regelbasierte Klassifizierung von 2016 wurde in den folgenden Fällen übernommen:

· veränderte Blöcke (Veränderung des ISU-Flächentyps, stark abweichende Geometrieveränderungen),

· Verdachtsflächen innerhalb unveränderter Blöcke (Veränderung der spektralen Eigenschaften unter Berücksichtigung der Phänologie, detektiert durch die Hauptkomponententransformation),

· ehemals bebaute Flächen, die laut aktuellem ALKIS-Gebäudebestand keine Bebauung mehr aufweisen (Abriss).

Das abschließende Ergebnis der regelbasierten Klassifizierung 2016 der unbebauten Blockflächen entsprach zugleich dem Endergebnis der Satellitenbildklassifizierung. Die unbebaut versiegelte Fläche wurde in der Klassifizierung mit den 12 Versiegelungsgrad-Kategorien, einer Schatten-Klasse sowie einer Gleisschotter-Klasse beschrieben.

Abbildung 6 zeigt die 12 Versiegelungsgrad-Kategorien, die Schatten- und Gleisschotter-Klassen sowie die bebaut versiegelten Flächen aus Gebäudedaten auf Rasterbasis. Aus diesem Zwischenergebnis (Rasterdaten) wurden im Folgenden mittlere Versiegelungsgrade pro Blockfläche berechnet (vgl. Berechnung der Versiegelungsgrade).

Abb. 6: Unkorrigierte Versiegelungsgrade (Rasterdaten) - Zwischenergebnis der regelbasierten Klassifizierung

Das im Geoportal als Karte „Versiegelung 2016 (unkorrigierte Versiegelungsgrade, Rasterdaten)“ veröffentlichte Zwischenergebnis zeigt die Verteilung der Versiegelung innerhalb des Blocks bzw. Teilblocks. Ebenso wird der Einfluss des Schattens in den verschiedenen Blöcken sichtbar. Es handelt sich dabei jedoch um eine Rasterkarte und ein unkorrigiertes Zwischenergebnis der Versiegelungskartierung, das Ergebnis der regelbasierten Klassifizierung der Satellitendaten. Auf der Rasterebene von 2,5m x 2,5m werden für die unbebaute Fläche zwölf Versiegelungsklassen gezeigt. Des Weiteren werden die Gebäude aus den verschiedenen Gebäudedaten, also die bebaut versiegelte Fläche, sowie Gleisschotterflächen und Schattenflächen abgebildet. Die Informationen auf Rasterebene wurden für die Versiegelungskarte des Umweltatlas auf Blockflächenebene aggregiert und z.T. weiter bearbeitet und korrigiert. Den hier vorliegenden schwarzen Schattenflächen wurden z.B. anhand ihrer Umgebung und ihrer Flächentypen ein Versiegelungsgrad zugewiesen (s.u.).

Die Karte „Versiegelung“ (01.02) stellt dagegen den mittleren Versiegelungsgrad pro Blockfläche dar.

Berechnung der Versiegelungsgrade auf Block- und Teilblockebene

Ziel der Versiegelungskartierung ist die Ableitung des Versiegelungsgrades auf Block- und Teilblockebene als absolute und relative Flächenangaben. Es wurden drei Versiegelungsgrade (VG) unterschieden:

1. VG - bebaut versiegelte Fläche (Berechnung aus Gebäudedaten),

2. VG - unbebaut versiegelte Fläche (Satellitenbilddatenauswertung),

3. VG - gesamt (Summe aus 1+2).

Für die Berechnungen wurden die Ergebnisse der pixelbasierten Satellitenbildklassifizierung mit den Flächen der Blockkarte ISU5 2015 verschnitten.

Hierzu wurde zunächst eine Summierung je Versiegelungsgrad-Kategorie und Block(teil)fläche durchgeführt. Für weiterführende Analysen konnte somit auf die Rasterdaten der Klassifizierung verzichtet werden.

Nun lagen für jeden Block und Teilblock insgesamt 15 Flächenangaben vor (m²):

· bebaute Fläche (aus Gebäudedaten),

· 12 Versiegelungsgrad-Kategorien der unbebauten Fläche (entsprechend den NDVI-Kategorien),

· Flächen mit Gleisschotter (optional 0 oder 100 % versiegelt) und

· Schattenflächen (unklassifiziert).

Zur weiteren Verbesserung der Kartierungsergebnisse wurden die folgenden Zusatzberechnungen vorgenommen.

Optionale Zuweisung des Versiegelungswerts für Gleisschotter

Die Klasse "Gleisschotter" wurde als eigenes Datenfeld mitgeführt und konnte wahlweise als unbebaut versiegelte (100 %) oder unbebaut unversiegelte Fläche (0 %) in die Berechnungen einfließen. Dies gewährleistet die unterschiedliche Bewertung von Schotter in Abhängigkeit von der jeweiligen thematischen Fragestellung. In der dargestellten Karte geht Gleisschotter zu 100 % versiegelt ein.

Klassifizierung der Schattenflächen

Den Schattenflächen wurden in einer nachträglichen Klassifizierung auf Block(teil)flächenebene anhand der ISU- bzw. der BWB-Daten Versiegelungswerte zugewiesen.

Dazu wurden die Schattenflächen in Abhängigkeit vom Flächentyp bewertet. Für Flächentypen mit überwiegender Wohnnutzung und ausreichenden BWB-Daten wurden letztere für die Klassifizierung der Schattenfläche genutzt. Für alle übrigen Flächentypen wurde die Schattenfläche anhand ihrer blockspezifischen Umgebung klassifiziert.

Abschätzung der bebaut und unbebaut versiegelten Fläche in der Kategorie "Kleingartenanlagen"

Aufgrund der verbesserten Datengrundlage für Gebäude konnte der Anteil der bebaut versiegelten Fläche genauer aufgenommen werden als das noch bei den Kartierungen 2005 und 2011 der Fall war. Da jedoch vor allem in dieser Kategorie weiterhin Lücken in den Gebäudedaten, z.B. durch nicht kartierte Lauben und Schuppen, vorhanden sind, wurden auch in der aktuellen Versiegelungskartierung Anteile der unbebaut versiegelten Fläche mit Hilfe von Durchschnittswerten des Bundeskleingartengesetzes und berlinspezifischer Werte (SenStadtUm, I C 2009) zu der bebaut versiegelten Fläche hinzugerechnet. Dabei wurde für den Westteil der Stadt ein Versiegelungsgrad der bebauten Fläche von 9,6 % und für den Ostteil von 8,6 % angenommen.

Anwendung von Korrekturfaktoren

Zur weiteren Verbesserung der Kartierungsergebnisse wurden für einzelne Flächentypen sog. Korrekturfaktoren angewandt. Hierzu wurden die Versiegelungsdaten der BWB herangezogen. Das Prinzip der auf den Flächentyp bezogenen Korrekturen basierte auf folgenden begründeten Annahmen:

· die BWB-Daten waren zur Zeit der Entwicklung der Korrekturfaktoren noch weitgehend aktuell,

· die BWB-Daten waren aufgrund der Erfassungsmethode (terrestrische Begehung, Luftbildinterpretation, Eigentümerangaben) hinreichend genau,

· die einmalig berechneten Korrekturwerte sind auf zukünftige Auswertungen übertragbar, da sie systematische Tendenzen im gesamtstädtischen Vergleich beschreiben.

Aufgrund der mangelnden Aktualität, der Überschneidungsproblematik, unterschiedlicher Versiegelungsdefinitionen und der fehlenden Versiegelungsermittlung einiger Nutzungstypen durch die BWB konnten nur für fünf Flächentypen Korrekturfaktoren berechnet werden (vgl. Tabelle 3).

Die Korrekturfaktoren wurden auf die unbebaute Fläche angewendet.

Tab. 3: Korrekturfaktor pro Flächentyp

Flächentyp (TYP)

BWB-Datenunbebaut versiegelte Fläche [m²]

Klassifikationsergebnisunbebaut versiegelte Fläche 2005 [m²]

Korrektur-faktor

21

Dörfliche Mischbebauung

447.806

598.469

0,75

22

Reihen- und Doppelhäuser mit Gärten

830.718

1.315.616

0,63

23

Freistehende Einfamilienhäuser mit Gärten

4.129.760

6.349.315

0,65

24

Villen und Stadtvillen mit parkartigen Gärten

1.353.980

1.411.935

0,96

25

Verdichtung im Einzelhausgebiet, Mischbebauung mit Garten und halbprivater Umgrünung

1.133.823

1.367.805

0,83

Tabelle 3: Korrekturfaktor pro Flächentyp

Übernahme der Belagsarten von 2001

Die Belagsarten der unbebaut versiegelten Blockteile (Wege, Hofflächen etc.) wurden in vier Belagsartenklassen (von Beton bis Rasengittersteine) bestimmt. Die jeweilige Verteilung wurde für ausgewählte Testflächen ermittelt und die Ergebnisse auf alle Flächen des gleichen Flächentyps übertragen. Die typspezifische Belagsartenverteilung wurde für die vorliegende Karte nicht aktualisiert, jedoch an die neuen ISU-Flächentypen von 2015 angepasst (SenStadtUm 2016). Sie beruht auf Erhebungen aus dem Jahre 1988 (AGU Arbeitsgemeinschaft Umweltplanung 1988). Die Belagsarten sind in der Karte nicht abgebildet, können aber im Geoportal über die Sachdatenanzeige pro Block(teil)fläche angezeigt werden.

Tab. 4: Belagsklassen an der unbebaut versiegelten Fläche pro Flächentyp (Goedecke & Gerstenberg 2013)

Versiegelungsgrade der Straßen

Der Versiegelungsgrad der Straßen beruht auf der Auswertung einer Straßenstatistik von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt VII D 41, Grundsatzangelegenheiten der Straßenbautechnik und der Straßenerhaltung, Tabelle Fahrbahndecken und Beläge der Straßen und Gehwege in der Baulast Berlins (Stand:1.1.2016), die 8.950 ha Straßen exklusive der Autobahnen umfasst (SenStadtUm 2016b). Die Daten dieser Statistik liegen bezirksweise vor. Der aus dieser Statistik berechnete bezirkliche Versiegelungsgrad wurde als gültig für alle Straßenflächen der jeweiligen Bezirke angenommen.

Kartenbeschreibung

In der Karte wird der Grad der Versiegelung, d. h. die Bedeckung der Erdoberfläche mit undurchlässigen Materialien in % der Bezugsfläche (Block- bzw. Blockteilfläche) dargestellt. Insgesamt betrachtet nimmt der Grad der Versiegelung von der Innenstadt in Richtung Stadtrand ab, da die Bebauung zum Stadtrand hin lockerer wird und der Stadtrand entweder völlig unbebaut (Wald, Landwirtschaftsflächen) oder von Einzelhausgebieten geprägt ist. Ausnahmen hiervon sind die gewachsenen Zentren der bis 1920 selbständigen Städte wie Spandau und Köpenick. Sie sind zu etwa 60 %, in den Kernbereichen bis über 90 % versiegelt. Die großen Großsiedlungsgebiete am Stadtrand wie Marzahn, Hellersdorf und Hohenschönhausen oder die Gropiusstadt in Neukölln sowie die Thermometersiedlung in Lichterfelde sind zwischen 50 % und über 80 % versiegelt.

Die folgende Tabelle 5 zeigt die durchschnittlichen Versiegelungsgrade von 2016 pro Flächentyp.

Die höchsten Gesamtversiegelungsgrade weisen die Flächentypen "Dichte Blockbebauung, geschlossener Hinterhof, 5- bis 6-geschossig" mit 85,6 %, "Kerngebiet" mit 84,4 % und "Gewerbe- und Industriegebiet, großflächiger Einzelhandel, dichte Bebauung" mit 88,3 % auf. Die niedrigsten Versiegelungsgrade mit unter 1 % haben die Flächentypen "Wald", "Landwirtschaft" und „Brachfläche“ zu verzeichnen. Ein wesentlicher Anstieg der Versiegelung ist im Flächentyp „Geschosswohnungsbau der 1990er Jahre und jünger“ zu verzeichnen. Hier wurde in den letzten Jahren in zahlreichen Blöcken stark nachverdichtet (z.B. Beuth-Höfe am Spittelmarkt, Havelschanze in Spandau).

Tab. 5: Mittlere Versiegelungsgrade von 2016 pro Flächentyp

Zur besseren Übersicht werden die Versiegelungsgrade auch für die jeweiligen Flächennutzungen (ISU-Kategorien) zusammengefasst (vgl. Tabelle 6). Wohngebiete haben einen durchschnittlichen Versiegelungsgrad von 41,4 %. Den höchsten mittleren Versiegelungsgrad weisen mit 84,4 % die Kerngebiete auf, die niedrigsten treten bei "Wald" und "Ackerland" auf.

Tab. 6: Mittlere Versiegelungsgrade von 2016 der Flächennutzungen

Die Block- und Teilblockflächen Berlins (ohne Straßen und Gewässer) sind durchschnittlich zu 29,0 % versiegelt. Davon entfallen 14,7 % auf die bebaut versiegelten Flächen und 14,3 % auf die unbebaut versiegelten Flächen. Inklusive Gewässer und Straßenland ist Berlin zu 33,9 % versiegelt. Davon entfallen 12,2 % auf die bebaut versiegelten Flächen und 11,9 % auf die unbebaut versiegelten Flächen. Bei 9,8 % Berlins handelt es sich um versiegelte Straßen. Berlin ist also zu einem Drittel versiegelt. Die Gesamtversiegelung besteht wiederum zu je einem Drittel aus Gebäuden, aus Straßen und aus unbebaut versiegelten Flächen.

Versiegelung der Bezirke

Treptow-Köpenick ist mit 22,3 % der am geringsten versiegelte Bezirk, während Kreuzberg-Friedrichshain und Mitte mit 69,7 % bzw. 63,5 % die höchsten Versiegelungsgrade aufweisen. Auch der Anteil der bebauten Fläche an der Bezirksfläche ist in diesen Bezirken am höchsten.

Abb. 7: Versiegelungsgrad nach Bezirken (in % der Gesamtfläche ohne Gewässer)

Versiegelungsdaten 2016 im Vergleich zu 1990, 2001, 2005 und 2011

Ein direkter Vergleich zwischen den Versiegelungswerten von 1990 und 2001 auf der einen und 2005, 2011 bzw. 2016 auf der anderen Seite kann aufgrund der verschiedenen Erhebungsmethoden nur bedingt durchgeführt werden. Aus den Werten kann keine Veränderung der versiegelten Fläche über den gesamten Zeitraum abgeleitet werden.

2001 betrug der Versiegelungsgrad Berlins 34,7 % (einschl. Straßen und Gewässern). Diese Daten gehen zum Teil auf Auswertungen von Satellitenbildern und weiteren Quellen aus den 80er Jahren zurück und bezogen sich nur auf West-Berlin. Diese Kartierungen wurden 1990 mittels Luftbildern und topographischen Karten auf das Gebiet von Ost-Berlin erweitert und 2001 teilweise aktualisiert. Bei diesen Arbeiten wurden z.T. auch nutzungsspezifische Pauschalwerte angenommen. Die Erfassungsmethode war insgesamt uneinheitlich.

Mit den Kartierungen 2005, 2011 und 2016 liegen nunmehr nach einem flächendeckend einheitlichen, automatisierten und wesentlich verbesserten Verfahren gewonnene Datensätze vor. Im Ergebnis beträgt der Versiegelungsgrad im Jahre 2016 33,9 % (30.192 ha) und liegt damit um ca. 1,1 % über den Werten von 2011.

Die Zahlen zeigen einen wesentlichen Anstieg der bebaut versiegelten Fläche auf 10.890 ha. Dieser resultiert allerdings nur zum Teil aus Bauaktivitäten, ein Großteil der neu erfassten bebaut versiegelten Fläche ist auf die verbesserte Datengrundlage zum Gebäudebestand zurückzuführen. 2011 noch als unbebaut versiegelte Flächen wurden jetzt als bebaut versiegelt kartiert. So ist auch die Abnahme der unbebaut versiegelten Fläche zu erklären. Nach einer qualitativen, GIS-technischen Abschätzung dieser bebauten Flächen, machen die Veränderungen aufgrund der verbesserten Datengrundlage ca. 600 ha aus. Somit ist dennoch eine beachtliche zusätzliche versiegelte Fläche von ca. 700 ha in diesen fünf Jahren zu verzeichnen, gut die Hälfte des Zuwachses an bebaut versiegelter Fläche ist also durch Neubau zu erklären.

Tab. 7: Ergebnisse von Versiegelungskartierungen in Berlin 1990 bis 2016

Versiegelung

bebaut versiegelte Fläche

unbebaut versiegelte Fläche

Straße

ausgewertete Gesamtfläche

Anzahl Blöcke

ha

%

ha

%

ha

%

Ha

%

ha

1990

31.173

35,3

9.680

11,0

13.283

15,0

8.210

9,3

88.358

23.202

2001

31.021

34,7

9.629

10,8

13.058

14,6

8.334

9,3

89.317

24.505

2005

28.408

31,9

9.423

10,6

10.526

11,8

8.459

9,5

89.090

24.669

2011

29.190

32,8

9.574

10,7

11.032

12,4

8.584

9,6

89.095

24.961

2016

30.192

33,9

10.890

12,2

10.560

11,9

8.741

9,8

89.108

25.352

Es können Rundungsdifferenzen auftreten.

Tab 7: Ergebnisse von Versiegelungskartierungen in Berlin 1990 bis 2016 (alle Angaben bezogen auf die Gesamtfläche Berlins einschl. Straßen und Gewässer). Aus den Werten kann wegen unterschiedlicher Auswertungsmethoden keine Veränderung über den gesamten Zeitraum abgeleitet werden. Den Werten 1990 und 2001 liegen unterschiedliche Auswertungsmethoden zu Grunde, die keinen Vergleich mit den Werten von 2005, 2011 und 2016 zulassen. Ein Vergleich zwischen 2005, 2011 und 2016 ist hingegen möglich.

Für die unbebaut versiegelte Fläche ergibt sich ein etwas anderes Bild. Die scheinbare Abnahme um 2,8 % zwischen 2001 und 2005 kann einerseits daran liegen, dass in den alten Kartierungen einige Grün- und Freiflächen-Kategorien (z.B. Wälder und Landwirtschaft) mit Pauschalwerten der unbebaut versiegelten Fläche belegt wurden, die nach heutigen Erkenntnissen zu hoch angesetzt waren. Da diese Flächen einen großen Anteil am Stadtgebiet haben, wurde der Versiegelungsgrad der unbebaut versiegelten Fläche insgesamt überschätzt. Andererseits wurde wegen der bereits genannten Probleme bei der Interpretation der Satellitendaten die unbebaut versiegelte Fläche im neuen Verfahren eher unterschätzt. Diese Annahmen sind eher plausibel, als dass tatsächlich ein Rückgang der versiegelten Fläche im Stadtgebiet stattgefunden hat. Die Abnahme der unbebaut versiegelten Fläche zwischen 2011 und 2016 um 0,5 % ist nicht auf einen tatsächlichen Rückgang der Versiegelung, sondern auf die verbesserte Datengrundlage zum Gebäudebestand zurückzuführen. Insgesamt hat dadurch eine Schärfung der Anteile zwischen den bebaut und unbebaut versiegelten Flächen stattgefunden.

Hinsichtlich der Erfassung der versiegelten Straßenfläche konnten die im Jahre 1990 vorliegenden groben Schätzwerte erst im Jahre 1997 durch Werte der Straßenbauverwaltung ersetzt werden. Diese wurden auch für die Auswertungen von 2001 verwendet. Für die Versiegelungskartierungen von 2005 und 2011 wurden Straßenversiegelungsgrade pro Bezirk mit dem Stand 2006 auf die Gesamtstadt angewendet (Gerstenberg & Goedecke 2011). Eine leichte Erhöhung des durch Straßen verursachten Versiegelungsgrades durch Tiefbaumaßnahmen vor allem im Ostteil der Stadt erscheint durchaus plausibel. Für die Auswertung 2016 wurden ebenfalls Straßenversiegelungsgrade pro Bezirk mit dem Stand 2016 angewendet (SenStadtUm 2016b, Methode nach Goedecke & Gerstenberg 2013).

Veränderungskartierung der Versiegelung zwischen 2011 und 2016

Die wiederholte Anwendung des Verfahrens 2016 ermöglicht auch einen Vergleich der Versiegelung auf Block- und Teilblockebene. In Abbildung 8 ist die Veränderungskartierung zwischen 2011 und 2016 dargestellt (das Ergebnis steht auch als PDF-Dokument zur Verfügung). Es werden Blöcke mit einer Veränderung größer 10 % des Versiegelungsgrades dargestellt. In die Bilanzierung der Gesamtfläche und auf Ebene der Flächentypen sind jedoch auch kleinere Veränderungen mit eingegangen. Für folgende Blöcke ist die Vergleichbarkeit eingeschränkt:

· Bei 424 Flächen hat sich zwischen 2010 und 2015 die ISU-Blockgeometrie mit mehr als 10 % der bisherigen Flächengröße stark verändert, wodurch Pseudo-Veränderungen in der Versiegelungskartierung auftreten.

· Die verbesserte Datengrundlage zum Gebäudebestand und zu Bahngleisen haben bei 718 Block- und Teilblockflächen nicht zu realen, sondern zu Pseudo-Veränderungen geführt. Dies betrifft vor allem Kleingartenanlagen und den Flächentyp „Gleiskörper“.

Nachfolgend werden einige auffällige Beispiele beschrieben, die auch die teils sehr individuellen Gründe für kartierte Unterschiede im Versiegelungsgrad von Flächen zwischen 2011 und 2016 verdeutlichen.

Auffällig ist die Versiegelungsabnahme im Gewerbegebiet an der Blankenburger Straße in Pankow. Hier hat keine reale Veränderung stattgefunden, allerdings sind die 2011 vorhandenen großen Sandflächen im Zuge von Bauaktivitäten heute bewachsen, wodurch eine Abnahme der Versiegelung kartiert wurde. Die deutliche Abnahme der Versiegelung am Bahnhof Schöneweide ist nach Betrachtung der Orthophotos von 2016 auf den zwischenzeitlich durchgeführten umfangreichen Abbau von Gleisen und einen erhöhten Vegetationsbedeckungsgrad des Gleisschotters zurückzuführen.

Die ebenfalls auffallende (scheinbare) Abnahme der Versiegelung auf dem Gebiet der Tempelhofer Freiheit ist im Wesentlichen durch die Blockteilung der Gesamtfläche in mehrere Teilflächen bedingt. Dadurch treten die mit Vegetation bewachsenen Flächen stärker hervor als bei dem Durchschnittswert der ehemaligen Gesamtfläche in der Blockkarte von 2010. Eine Veränderung der Versiegelung findet durch die nach und nach von Vegetation überwachsenen Flächenanteile ehemals versiegelter Rollbahnen und Abstellflächen statt. Diese Veränderungen werden vom Satellitensensor detektiert und gehen damit als teilversiegelte Flächen in die Kartierung ein. Auch Neubaugebiete sind in der Veränderungskartierung der Gesamtversiegelung gut zu erkennen. Neben der Landstadt Gatow fallen hier besonders die zwei Neubaugebiete am Bahnhof Oskar-Helene-Heim auf.

Abb. 8: Veränderungskartierung der Versiegelung zwischen 2011 und 2016 (das Ergebnis steht auch als PDF-Dokument zur Verfügung)

ExkursVersiegelungsdaten 2005, 2011 und 2016 im Vergleich zum Indikator „Flächenversiegelung" der Umweltökonomischen Gesamtrechnung der Länder (UGRdL)

Der Versiegelungswert der Umweltökonomischen Gesamtrechnung der Länder (UGRdL) für Berlin, der auf Grundlage des Nachhaltigkeitsindikators "Flächeninanspruchnahme für Siedlungs- und Verkehrsfläche" von der Bund-Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) entwickelt wurde, wird dem Umweltatlasergebnis gegenübergestellt.

Die Datenerhebung der Versiegelungsgrade pro Bundesland beruht auf der amtlichen Flächenstatistik. Dabei werden den verschiedenen Nutzungskategorien der Siedlungs- und Verkehrsfläche pauschale Versiegelungsgrade zugeordnet, die nach der Siedlungsflächendichte modifiziert als Faktor eingehen. Damit ergeben sich jährliche Versiegelungsdaten. Die Daten zur Entwicklung der Versiegelung in den Bundesländern werden jährlich fortgeschrieben (UGRdL 2016).

In Berlin ist danach der Anteil der versiegelten Fläche an der Gesamtfläche von 2000 bis 2015 von 34,24 % auf 34,92 % und damit um 0,68 % in 15 Jahren gestiegen (= 0,05 % / a). Eine Zunahme der Versiegelung auf 35,10 % bis 2010 ist seit den letzten fünf Jahren wieder leicht rückläufig.

Die absolute Zunahme der Versiegelung auf rund 31.140 ha betrug danach 612 ha in 15 Jahren.

Abbildung 9 zeigt die Versiegelungsgrade des Umweltatlas von 2005, 2011 und 2016 im Vergleich zu den jährlich erhoben Daten der UGRdL.

Beide Ansätze erfassen die Versiegelung nicht exakt, sondern arbeiten mit unterschiedlichen Methoden und unterschiedlichen Zielsetzungen zu einem gewissen Anteil mit Abschätzungen und Annahmen.

Während der UGRdL-Ansatz die aktuelle (2015) Gesamtversiegelung Berlins mit 34,92 % angibt, werden im Umweltatlas lediglich 33,9 % der Gesamtfläche der Stadt als versiegelt kartiert.

Im Verfahren für den Umweltatlas wird die bebaut versiegelte Fläche unmittelbar aus verschiedenen Gebäudedatenbeständen (2005 und 2010 ausschließlich aus der ALK) abgeleitet und weist damit einen sehr hohen Genauigkeitsgrad auf, die unbebaut versiegelte Fläche wird hingegen wie oben beschrieben aus Satellitenbildern bestimmt. Dabei sind die oben genannten methodisch bedingten Fehlerquellen zu beachten.

Hingegen arbeitet der UGRdL-Ansatz von vorneherein mit Schätzwerten für die einzelnen Nutzungsklassen, die zudem noch bundesweit gleich sind und daher regionale Besonderheiten außer Acht lassen. Beispielsweise wird schon die Entlassung der Fläche des Flughafens Tempelhof aus der Kategorie der Verkehrsflächen die Statistik verändert haben, ohne dass sich real der Versiegelungsgrad verändert hat.

Abb. 9: Versiegelungsgrade des Umweltatlas von 2005, 2011 und 2016 im Vergleich zu den jährlich erhoben Daten der UGRdL

Für politische Entscheidungen können beide Versiegelungsdaten herangezogen werden (Amt für Statistik Berlin-Brandenburg 2014). Die Versiegelungsdaten der UGRdL werden jährlich nach einer festen, bundeseinheitlich vergleichbaren Methode erhoben und sind daher für ein Monitoring am besten geeignet und letztlich auch genau dafür entwickelt worden. Durch die Differenzierung in bebaut versiegelte Fläche, unbebaut versiegelte Fläche und versiegeltes Straßenland ergänzen und relativieren die Zahlen des Umweltatlas die Daten der UGRdL. Für die bebaut versiegelte Fläche liefert die Kartierung des Umweltatlas eine sehr hohe Genauigkeit.

Literatur

[1]AGU Arbeitsgemeinschaft Umweltplanung 1988:

Fortschreibung und Übernahme der Versiegelungskarte des Umweltatlasses in das räumliche Bezugssystem des ökologischen Planungsinstruments Berlin (öPB), im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin, unveröffentlicht.

[2]AGU Arbeitsgemeinschaft Umweltplanung 1991:

Fortschreibung der ökologischen Planungsgrundlagen Berlin: Erstellung der Umweltatlaskarten 06.01 Reale Nutzung der bebauten Flächen, 06.02 Grün- und Freiflächenbestand, 01.02 Versiegelung (einschließlich Bebauungsgrad) für das Stadtgebiet der östlichen Bezirke und Integration in das Umweltinformationssystem (UIS), im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin, unveröffentlicht.

[3]Amt für Statistik Berlin-Brandenburg 2014:

Kernindikatoren zur nachhaltigen Entwicklung Berlins. 2. Datenbericht 2014Download:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/planen/foren_initiativen/nachhaltige_stadtentwicklung/download/kernindikatorenbericht_2014.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[4]BauGB, Baugesetzbuch:

vom 23. September 2004 (BGBl I S. 2414), zuletzt geändert durch Artikel 1 des Gesetzes vom 15. Juli 2014 (BGBl. I S. 954), 2014.

[5]BNatSchG, Bundesnaturschutzgesetz:

vom 29. Juli 2009 (BGBl I S. 2542), zuletzt geändert durch Artikel 4 Absatz 100 des Gesetzes vom 7. August 2013 (BGBl. I S. 3154), 2013.

[6]BBodSchG, Bundes-Bodenschutzgesetz

vom 17. März 1998 Bundes-Bodenschutzgesetz. Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten (BGBl. I S. 502), zuletzt geändert durch Artikel 5 Absatz 30 des Gesetzes vom 24. Februar 2012 (BGBl. I S. 212), 2012.

[7]Bundesverwaltungsgericht 1972:

Beschl. v. 12.06.1972, Az.: BVerwG VII B 117.70

[8]BWB (Berliner Wasserbetriebe) 1998:

Getrenntes Entgelt für Schmutz- und Niederschlagswasser ab dem Jahr 2000. Anschreiben an die Eigentümer im September 1998. Berlin

[9]BKleingG (Bundeskleingartengesetz) 2006:

Bundeskleingartengesetz vom 28. Februar 1983 (BGBl. I S. 210), zuletzt geändert durch Artikel 11 des Gesetz es vom 19.9.2006 (BGBl. I S.2146).

[10]Coenradie, B. (2003):

Waldzustandserfassung und -monitoring mit hochauflösenden Satellitenbilddaten. Dissertation, TU Berlin.Internet:https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/957 (Zugriff am 17.08.2018)

[11]Coenradie, B.; Haag, L., Damm, A.; Kleinschmit, B.; Hostert, P. 2007:

Hauptstudie "Entwicklung und Umsetzung eines hybriden Verfahrensansatzes zur Versiegelungskartierung in Berlin". Abschlussbericht. Senatsverwaltung für Stadtentwicklung (Hrsg.).Download:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/download/AB_Versiegelung_2007.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[12]Coenradie, B.; Haag, L. 2012:

Versiegelungskartierung Berlin - Anwendung und Weiterentwicklung des hybriden Auswertungsverfahrens für das Jahr 2011 sowie Kartierung von Veränderungen. Abschlussbericht. Senatsverwaltung für Stadtentwicklung (Hrsg.).Download:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/download/AB_Versiegelung_2011.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[13]Coenradie, B.; Haag, L. 2016:

Versiegelungskartierung Berlin - Anwendung und Weiterentwicklung des hybriden Auswertungsverfahrens für das Jahr 2016 sowie Kartierung von Veränderungen. Abschlussbericht. Senatsverwaltung für Stadtentwicklung (Hrsg.).Download:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/download/AB_Versiegelung_2016.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[14]Copernicus (o. J.):

Europe’s eyes on Earth.Internet:http://www.copernicus.eu/ (Zugriff am 17.08.2018)

[15]Deutscher Bundestag 2017:

Entwurf eines Gesetzes zur Umsetzung der Richtlinie 2014/52/EU im Städtebaurecht und zur Stärkung des neuen Zusammenlebens in der Stadt. Drucksache 18/11439.Download:http://dip21.bundestag.de/dip21/btd/18/114/1811439.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[16]DLR e.V. (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) 2013:

Bestimmung von Gebäude- und Vegetationshöhen im Berliner Stadtgebiet, Ergebnisdokumentation.Download:http://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/download/0610_Ausgabe2013_Endbericht_Gebaeude_Vegetationshoehen_Berlin.pdf (Zugriff am: 24.11.2016)

[17]Die Bundesregierung 2002:

Perspektiven für Deutschland. Unsere Strategie für eine nachhaltige EntwicklungInternet:https://www.nachhaltigkeit.info/media/1326188329phpYJ8KrU.pdf (Zugriff am 04.02.2019)

[18]Die Bundesregierung 2007:

Nachhaltige Entwicklung.

[19]Die Bundesregierung 2015:

Flächenverbrauch und das 30-Hektar-Ziel der Bundesregierung. Antwort der Bundesregierung auf die Kleine Anfrage der Abgeordneten Christian Kühn (Tübingen), Peter Meiwald, Steffi Lemke, weiterer Abgeordneter und der Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN (Drucksache 18/3974). Drucksache 18/4172.Download:http://dip21.bundestag.de/dip21/btd/18/041/1804172.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[20]Die Bundesregierung 2016:

Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2016 (Neuauflage 2016). Internet:https://www.bundesregierung.de/Content/Infomaterial/BPA/Bestellservice/Deutsche_Nachhaltigkeitsstrategie_Neuauflage_2016.html (Zugriff am 17.08.2018)

[21]Frie, B; Hensel, R. 2007:

Schätzverfahren zur Bodenversiegelung: UGRdL-Ansatz. In: Statistische Analysen und Studien NRW, Band 44 S. 19 ff.Download :https://webshop.it.nrw.de/gratis/Z089%20200755.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[22]Geiger, W.F. 1992:

Regenwasserbehandlungskonzept für Neuplanungen im nördlichen Einzugsgebiet von Panke, Nordgraben, Gutachten im Auftrag der Berliner Wasser-Betriebe, unveröffentlicht.

[23]Goedecke, M.; Gerstenberg, J.H. 2013:

Datengrundlagen aus dem Informationssystem Stadt und Umwelt für das Niederschlags - Abflussmodell ABIMO der Bundesanstalt für Gewässerkunde.Download:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/download/Abimo2012_Doku_20141001_final.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[24]Haag, L. 2006:

Wie hoch sind die Versiegelungsgrade in Berlin wirklich? - Ein Methodenvergleich. Diplomarbeit TU-Berlin, Berlin. Download:https://www.geoinformation.tu-berlin.de/fileadmin/fg242/Diplomarbeiten/Diplomarbeit_Haag.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[25]Haag, L.; Coenradie, B.; Kleinschmit, B.; Damm, A.; Hostert, P.; Goedecke, M.; Schneider, T. 2008:

Hybrides Kartierungsverfahren der Bodenversiegelung im urbanen Raum – das Ergebnis für Berlin. Bodenschutz. Ausgabe 3/2008. S. 82-87.Internet:https://www.bodenschutzdigital.de/ce/hybrides-kartierungsverfahren-der-bodenversiegelung-im-urbanen-raum-das-ergebnis-fuer-berlin/detail.html (Zugriff am 17.08.2018)

[26]Hildebrandt, G. (1996):

Fernerkundung und Luftbildmessung: für Forstwirtschaft, Vegetationskartierung und Landschaftsökologie. Wichmann-Verlag, 1. Aufl., 676 S., Heidelberg

[27]LABO Bund/Länderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz 2010:

Reduzierung der FlächeninanspruchnahmeDownload:https://www.labo-deutschland.de/documents/UMK-Bericht_98a.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[28]LABO Bund/Länderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz 2011:

Reduzierung der Flächeninanspruchnahme – Maßnahmen, Stand der Umsetzung und ErfahrungenDownload:https://www.labo-deutschland.de/documents/20111201_Bericht_Flaecheninanspruchnahme_UMK.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[29]LABO Bund/Länderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz 2012:

Reduzierung der Flächeninanspruchnahme Download:https://www.labo-deutschland.de/documents/1_Anlage_LABO_Reduzierung_der_Flaecheninanspruchnahme_f11.PDF (Zugriff am 17.08.2018)

[30]Mählenhoff, S. 1989:

Ökologische Folgen der Bodenversiegelung, in: Mitteilungen der Niedersächsischen Naturschutzakademie 4/91, S. 6-16.

[31]Niederschlagswasserfreistellungsverordnung 2001:

Verordnung über die Erlaubnisfreiheit für das schadlose Versickern von Niederschlagswasser - NWFreiV vom 24. August 2001.Internet:https://www.berlin.de/sen/uvk/service/rechtsvorschriften/umwelt/wasser-und-geologie/ (Zugriff am 22.06.2020)

[32]Oberverwaltungsgericht Lüneburg 1968:

Urt. v. 14.06.1968, III A 168/64

[33]Oberverwaltungsgericht Lüneburg 1980:

Urt. v. 10.04.1980, 3 A 258/75

[34]Oerder, M. 1999:

Bundes-Bodenschutzgesetz. Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten. Kommentar von Oerder, M.; Numberger, U.; Schönfeld, T.. Boorberg. Stuttgart.

[35]Rat für Sachverständige 2016:

Umweltgutachten 2016 – Impulse für eine integrative UmweltpolitikInternet:https://www.umweltrat.de/SharedDocs/Downloads/DE/01_Umweltgutachten/2016_Umweltgutachten_KF.html (Zugriff am 17.08.2018)

[36]Reusswig, F., Becker, C., Lass, W., Haag, L., Hirschfeld, J., Knorr, A., Lüdeke, M. K.B., Neuhaus, A., Pankoke, C., Rupp, J., Walther, C., Walz, S., Weyer, G. & Wiesemann, E. 2016:

Anpassung an die Folgen des Klima-wandels in Berlin (AFOK). Klimaschutz Teilkonzept. Hauptbericht. Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, Sonderreferat Klimaschutz und Energie (SRKE). Potsdam, Berlin.Download:https://www.berlin.de/sen/uvk/_assets/klimaschutz/anpassung-an-den-klimawandel/programm-zur-anpassung-an-die-folgen-des-klimawandels/afok_endbericht_teil1_hauptbericht.pdf (Zugriff am 22.06.2020)

[37]Richards, J.A.; Jia, X. (1999):

Remote Sensing Digital Image Analysis - An Introduction. Springer-Verlag, , 3rd Edition, 363 S., Berlin / Heidelberg.

[38]SenStadt (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung) 2001:

Neuer Umgang mit Niederschlagswasser in Berlin. Broschüre. Berlin.

[39]SenStadt (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung) 2006:

Statistik zu Befestigung und Fahrbahnbelägen Berliner Straßen, Rad- und Gehwege VI C 12 (Stand 01.01.2006).

[40]SenStadt (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung) 2009:

Verwaltungsvorschriften über Dauerkleingärten und Kleingärten auf landeseigenen Grundstücken vom 15. Dezember 2009. Stadt I C 216.Download:https://www.berlin.de/sen/uvk/_assets/natur-gruen/service/rechtsvorschriften/stadtgruen/vvzpv.pdf (Zugriff am 22.06.2020)

[41]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt) 2012:

Berliner Strategie zur biologischen Vielfalt.Download:https://www.berlin.de/senuvk/natur_gruen/naturschutz/downloads/publikationen/biologische_vielfalt_strategie.pdf (Zugriff am 17.08.2018)

[42]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt) 2015:

Planungshinweise zum Bodenschutz - Leitbild und Maßnahmenkatalog für den vorsorgenden Bodenschutz in Berlin,Download:https://www.berlin.de/sen/uvk/_assets/umwelt/bodenschutz-und-altlasten/leitbild-massnahmenkat_2015-07-21_mitanhang.pdf (Zugriff am 22.06.2020)

[43]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt) 2016a:

Klimafolgenmonitoring des Landes Berlin. Sachstandsbericht 2016.Download: https://www.berlin.de/sen/uvk/_assets/klimaschutz/publikationen/klimafolgen-monitoringbericht2016_barrierefrei.pdf (Zugriff am 22.06.2020)

[44]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt) 2016b:

Tabelle Fahrbahndecken und Beläge der Straßen und Gehwege in der Baulast Berlins. Auswertung einer Straßenstatistik von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt VII D 41, Grundsatzangelegenheiten der Straßenbautechnik und der Straßenerhaltung, unveröffentlicht.

[45]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt) (o. J.):

Liegenschaftskataster Amtliches Liegenschaftskatasterinformationssystem (ALKIS).Internet:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/geoinformation/liegenschaftskataster/alkis.shtml (Zugriff am 17.08.2018)

[46]Statistische Ämter der Länder 2016:

Umweltökonomische Gesamtrechnungen der Länder (UGRdL): Inanspruchnahme der Umwelt durch Produktion und Konsum in den Bundesländern - Ausgewählte Indikatoren und Kennzahlen. Indikator Versiegelung.Internet:http://www.ugrdl.de/veroeffentlichungen.htm (Zugriff am 17.08.2018)

[47]Umweltbundesamt (UBA) 2016:

Flächenverbrauch in Deutschland und Strategien zum Flächensparen. Was bedeutet Flächenverbrauch und was steckt hinter dem 30-Hektar-Ziel, 2016.

[48]WTE 2004:

WTE betriebsgesellschaft mbh.Internet:http://www.wteb.info/ (Zugriff am 17.08.2018)

Karten

[49]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin) (Hrsg.) 2014:

Umweltatlas Berlin, Ausgabe 2014, Karte 06.10 Gebäude- und Vegetationshöhen, 1 : 50.000, Berlin. Internet:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/i610.htm (Zugriff am 17.08.2018)

[50]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin) (Hrsg.) 2015:

Umweltatlas Berlin, Ausgabe 2015, Karte 01.13 Planungshinweise zum Bodenschutz, 1 : 50.000, Berlin. Internet:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/ib113.htm (Zugriff am 17.08.2018)

[51]SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin) (Hrsg.) 2016:

Umweltatlas Berlin, Karte 01.16 Entsiegelungspotenziale, 1 : 50.000, Berlin. Internet:https://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/i116.htm (Zugriff am 17.08.2018)

28

Tab. 4: Belagsklassen an der unbebaut versiegelten Fläche

Flächentyp1234

%

Wohngebiete

1Dichte Blockbebauung, geschlossener Hinterhof, 5 - 6-geschossig6417415

2Geschlossene Blockbebauung, Hinterhof, 5-geschossig5622319

3Geschlossene und halboffene Blockbebauung, Schmuck- und Gartenhof, 4-geschossig6227101

6Mischbebauung, halboffener und offener Schuppenhof, 2-4-geschossig46291312

7Geschlossene und halboffene, entkernte Blockrandbebauung, Lückenschluss nach 19454127428

8Heterogene, innerstädtische Mischbebauung, Lückenschluss nach 194545281314

9Großsiedlung und Punkthochhäuser, 4 - 11-geschossig und mehr1567711

10Blockrandbebauung mit Großhöfen, 2 – 5-geschossig20373211

11Zeilenbebauung mit landschaftlichem Siedlungsgrün, 3 – 6-geschossig494632

21Dörfliche Mischbebauung21392218

22Reihen- und Doppelhäuser mit Gärten256537

23Freistehende Einfamilienhäuser mit Gärten187426

24Villen und Mietvillen mit parkartigem Gärten15601213

25Verdichtung in Einzelhausgebieten, Mischbebauung mit Garten und halbprivater Umgrünung2064412

60Sonstiges und heterogenes Gemeinbedarfs- und Sondergebiet3642517

72Zeilenbebauung mit architektonischem Zeilengrün, 2 – 5-geschossig20373211

73Siedlung der 1990er Jahre und jünger20601010

29Kerngebiet503497

Industrie-/Gewerbegebiete

30Gewerbe- und Industriegebiet, großflächiger Einzelhandel mit geringer Bebauung4838113

31Gewerbe- und Industriegebiet, großflächiger Einzelhandel mit dichter Bebauung742015

33Mischgebiet, überwiegend Handwerk und Kleingewerbe, mit geringer Bebauung4838113

38Mischgebiet, überwiegend Handwerk und Kleingewerbe, mit dichter Bebauung742015

32Ver- und Entsorgung3156112

Gemeinbedarf

41Sicherheit und Ordnung5425318

43Verwaltung4142152

44Hochschule und Forschung1570123

45Kultur4142152

46Krankenhaus4238812

47Kindertagesstätte742546

49Kirche6571612

51Sonstige Jugendeinrichtungen4621816

12Altbau-Schule (Baujahr vor 1945)573247

13Neubau-Schule (Baujahr nach 1945)3844216

16Ungedeckte Sportanlagen5924116

17Gedeckte Sportanlagen571240

Grün- und Freiflächen

37Kleingartenanlage531460

27Friedhof1427554

36Baumschule / Gartenbau3545911

53Park / Grünfläche3020545

54Stadtplatz / Promenade50201020

55Wald55090

56Landwirtschaft1010080

57Brachfläche2010070

58Campingplatz2020060

59Wochenendhaus- und klein-gartenähnliches Gebiet1143244

Verkehrsflächen

91Parkplatz315379

92Bahnhöfe und Bahnanlagen ohne Gleiskörper55090

93Flughafen851005

94Sonstige Verkehrsflächen4232197

99Gleiskörper55090

Anteil der jeweiligen Belagsklassen an

der unbebaut versiegelten Fläche

Tab. 5: Mittlere Versiegelungsgrade 2016

2016

Flächentyp 2015

Anzahl der

Blöcke

Block-fläche

[ha]

versiegelte

Fläche [ha]

Versie-

gelung-sgrad

[%]

bebaut

versiegelte

Fläche [ha]

bebaut

versiegelte

Fläche [%]

unbebaut

versiegelte

Fläche [ha]

unbebaut

versiegelte

Fläche [%]

1Dichte Blockbebauung, geschlossener Hinterhof, 5 - 6-geschossig18425822185,616865,05320,7

2Geschlossene Blockbebauung, Hinterhof, 5-geschossig1.0181.7081.34578,794755,439823,3

3Geschlossene und halboffene Blockbebauung, Schmuck- und Gartenhof, 4-geschossig46972948466,431643,316823,1

6Mischbebauung, halboffener und offener Schuppenhof, 2 - 4-geschossig10520212963,57637,55326,0

7Entkernte Blockrandbebauung, Lückenschluss nach 194546883656267,236043,020224,2

8Heterogene, innerstädtische Mischbebauung, Lückenschluss nach 19458922915567,59139,86327,7

9Großsiedlungen und Punkthochhäuser, 4 - 11-geschossig und mehr7102.3791.09145,953322,455823,5

10Blockrandbebauung mit Großhöfen, 2 - 5-geschossig58183746956,131337,415618,7

11Freie Zeilenbebauung mit landschaftlichem Siedlungsgrün, 2 - 6-geschossig8782.5281.07342,458723,248619,2

12Altbau-Schule (Baujahr vor 1945)18731217556,28928,48727,8

13Neubau-Schule (Baujahr nach 1945)40698350050,922923,327127,6

16Sportanlagen, ungedeckt4591.71859334,51247,246927,3

17Sportanlagen, gedeckt611155749,63328,82420,8

21Dörfliche Mischbebauung11240314235,38120,06115,2

22Reihen- und Doppelhäuser mit Gärten1.0201.76258733,336820,921912,4

23Freistehende Einfamilienhäuser mit Gärten4.7039.6463.01431,31.91319,81.10211,4

24Villen und Stadtvillen mit parkartigem Gärten7091.55452633,833421,519212,3

25Verdichtung in Einzelhausgebieten, Mischbebauung mit Garten und halbprivater Umgrünung34693334737,221723,312913,9

27Friedhof1811.122938,3171,5766,7

29Kerngebiet28546439184,425955,913228,5

30Gewerbe- und Industriegebiet, großflächiger Einzelhandel, geringe Bebauung1.1044.7733.11965,41.32127,71.79937,7

31Gewerbe- und Industriegebiet, großflächiger Einzelhandel, dichte Bebauung18576567688,340052,327636,0

32Ver- und Entsorgung13260826743,89615,817028,0

33Mischgebiet ohne Wohngebietscharakter, geringe Bebauung16341125161,012630,612530,4

36Baumschule / Gartenbau552635119,2155,83513,4

37Kleingartenanlage7573.22388027,342013,046114,3

38Mischgebiet ohne Wohngebietscharakter, dichte Bebauung461169077,65345,53732,1

41Sicherheit und Ordnung9055222340,59216,813123,7

43Verwaltung16139823158,112531,510626,6

44Hochschule und Forschung10249522645,611523,211122,4

45Kultur9626113250,66223,77026,9

46Krankenhaus8771228439,915221,313218,6

47Kindertagesstätte1732178137,23616,84420,4

49Kirche1221154135,71916,72219,0

51Sonstige Jugendeinrichtungen811944221,6199,72311,9

53Park / Grünfläche1.2813.37234110,1270,83149,3

54Stadtplatz / Promenade103572644,724,22340,6

55Wald2.87116.951570,3160,1410,2

56Landwirtschaft4963.59540,120,130,1

57Brachfläche7832.690230,8120,4110,4

58Campingplatz1146816,712,0714,6

59Wochenendhaus- und kleingartenähnliches Gebiet25382024229,510212,414017,1

60Sonstiges und heterogenes Gemeinbedarfs- und Sondergebiet15864025039,010416,214622,7

72Parallele Zeilenbebauung mit architektonischem Zeilengrün, 2 - 5-geschossig25254125346,815929,39517,5

73Geschosswohnungsbau der 1990er Jahre und jünger48279746758,622328,024430,6

91Parkplatz1951929951,8105,28946,6

92Bahnhof und Bahnanlage ohne Gleiskörper23536017849,66016,711832,9

93Flughafen5644414031,4184,012227,4

94Sonstige Verkehrsflächen55328213146,53110,910035,6

98Baustelle26752836,967,72229,2

99Gleiskörper5751.34965748,7151,164247,6

Summe ohne Gewässer und ohne Straßen24.65574.03321.45029,010.89014,710.56014,3

100Gewässer6975.388

Summe mit Gewässer aber ohne Straßen25.35279.42121.45027,010.89013,710.56013,3

Straßen9.6878.741

Summe ohne Gewässer aber mit Straßen24.65583.72030.19236,110.89013,010.56012,6

Summe Berlin mit Gewässer und mit Straßen25.35289.10830.19233,910.89012,210.56011,9

Gleisschotter geht in der Berechnung wie in der Karte zu 100% versiegelt ein.

Es können Rundungsdifferenzen auftreten

Stand: 31.12.2016

Die Fläche der Straßen wurde als Differenz der Fläche Gesamtberlins (nach Angaben des ISU) und der Fläche der Summe der Blöcke und der Gewässer bestimmt.

Der Versiegelungsgrad der Straßen beruht auf der Auswertung einer Straßenstatistik von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt VII D 41, Grundsatzangelegenheiten der Straßenbautechnik und der Straßenerhaltung,

Tabelle Fahrbahndecken und Beläge der Straßen und Gehwege in der Baulast Berlins (Stand:1.1.2016), die aber 8.950 ha exklusive der Autobahnen umfasst. Der aus dieser Statistik ermittelte Versiegelungsgrad wurde als gültig auch

für die restliche Straßenfläche angenommen.

Tab 6: Mittlere Versiegelungsgrade nach Flächennutzung

NutzungAnzahl der

Blöcke

Blockfläche

[ha]

versiegelte

Fläche [ha]

Versie-

gelungs-

grad [%]

bebaut

versiegelte

Fläche [ha]

bebaut

versiegelte

Fläche [%]

unbebaut

versiegelte

Fläche [ha]

unbebaut

versiegelte

Fläche [%]

10Wohngebiet11.36723.6909.81441,46.02125,43.79416,0

21Mischgebiet9672.1771.38963,884138,654925,2

30Kerngebiet28646639384,426055,913328,5

40Gewerbe- und Industriegebiet1.2895.5393.79568,51.72131,12.07437,5

50Gemeinbedarfs- und Sondernutzungen1.6744.9252.19344,51.04321,21.15023,3

60Ver- und Entsorgungseinrichtungen13260826743,89615,817028,0

70Wochenendhausgebiet25382024229,510212,414017,1

80Verkehrsfläche1.6142.6271.20645,91345,11.07240,8

90Baustelle26752836,967,72229,2

100Wald2.65215.611120,190,120,0

121Grünland (Wiesen u. Weiden)2811.37530,210,120,1

122Ackerland2152.21920,110,010,0

130Park, Grünfläche1.6115.2303887,4340,63546,8

140Stadtplatz/Promenade103572644,724,22340,6

150Friedhof1811.122938,3171,5766,7

160Kleingarten7573.22388027,342013,046114,3

171 bis 173Brachfläche6722.172221,0110,5100,5

1905201.83365035,41578,549326,9

200Baumschule/Gartenbau552635119,2155,83513,4

Summe ohne Gewässer und ohne Straßen24.65574.03321.45029,010.89014,710.56014,3

110Gewässer6975.388

Summe mit Gewässern und ohne Straßen25.35279.42121.45027,010.89013,710.56013,3

Straßen9.6878.7418.74190,2

Summe ohne Gewässer und mit Straßen24.65583.72030.19236,110.89013,019.30123,1

Summe Berlin mit Gewässern und Straßen25.35289.10830.19233,910.89012,219.30121,7

Die Fläche der Straßen wurde als Differenz der Fläche Gesamtberlins (nach ISU) und der Fläche der Summe der Blöcke und der Gewässer bestimmt.

Es können Rundungsdifferenzen auftreten

Stand: 31.12.2016

Der Versiegelungsgrad der Straßen beruht auf der Auswertung einer Straßenstatistik von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt VII D 41, Grundsatzangelegenheiten

der Straßenbautechnik und der Straßenerhaltung, Tabelle Fahrbahndecken und Beläge der Straßen und Gehwege in der Baulast Berlins (Stand:1.1.2016), die aber 8.950 ha exklusive

der Autobahnen umfasst. Der aus dieser Statistik ermittelte Versiegelungsgrad wurde als gültig auch für die restliche Straßenfläche angenommen.