Landschaftszerschneidung durch Infrastrukturtrassen in Sachsen

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1 Landschaftszerschneidung durch Infrastrukturtrassen in Sachsen Ulrich WALZ und Ulrich SCHUMACHER 1 Problemstellung Für die Bewertung der anthropogenen Beeinflussung des Landschaftshaushaltes sind nicht nur Aussagen zum jeweilig betrachteten Standort heranzuziehen, sondern ebenso die Zuordnung zu dessen benachbarten Flächen. Ein Indikator, der dabei zunehmend Beachtung findet, ist die Zerschneidung durch Infrastrukturtrassen. Neben der Flächeninanspruchnahme durch den Neubau von Verkehrswegen - insbesondere Straßen - und seinen direkten Auswirkungen auf den Standort muß der Zerschneidungsgrad vor allem in den funktionellen Auswirkungen zwischen den Raumeinheiten betrachtet werden. Aus Sicht von Naturschutz und Landschaftspflege sind die folgenden direkten und indirekten Auswirkungen der Verkehrsentwicklung problematisch: - Flächenverlust durch Versiegelung, - Lärm- und Schadstoffemissionen, - Störung des Landschaftshaushaltes (Veränderung des Mikroklimas, Eindringen von Ruderalvegetation), - Durchtrennung der Wanderungslinien von Tierarten und damit verbundene Verinselung naturnaher Lebensräume, - kollisionsbedingte Todesfälle bei Tieren, - Verkleinerung von Bereichen für eine naturnahe Erholung des Menschen, - Störung der Eigenart von Landschaftsbildern. Untersucht man die Entwicklung der Verkehrsinfrastruktur für die BRD bzw. die DDR von 1960 bis 1989 und die gemeinsame Entwicklung ab 1990, so fällt (beispielsweise beim Autobahnnetz) der starke Zuwachs in den alten Bundesländern bis 1989 auf, während in der ehemaligen DDR nur eine geringe Zunahme zu verzeichnen war (Abb. 1). Gerade in Ostdeutschland ist ein Nachholprozeß zu befürchten und teilweise auch schon im Gange, der zu einer ähnlich starken Freiraumzerschneidung wie in großen Teilen Westdeutschlands führen könnte. Welches Ausmaß die automobile Entwicklung bereits angenommen hat, zeigt eine Äußerung des sächsischen Staatsministers für Wirtschaft und Arbeit, K. Schommer, im Vorwort des Verkehrsberichtes 1997: Wären alle in Sachsen zugelassenen Kraftfahrzeuge gleichzeitig auf den sächsischen Autobahnen, Bundes-, Staats- oder Kreisstraßen unterwegs, würde sich dort gar nichts mehr bewegen. Aneinandergereiht sind die nahezu 2,5 Millionen Fahrzeuge fast genauso lang wie das gesamte Straßennetz für den überörtlichen Verkehr. (Sächs. Staatsministerium für Wirtschaft und Arbeit 1997).

2 2 Ulrich Walz und Ulrich Schumacher Entwicklung Autobahnnetz Westdeutschland Ostdeutschland Länge in km Jahr Abb. 1: Entwicklung des Autobahnnetzes in Deutschland 1960 bis Bis jetzt sind im Nordosten Deutschlands noch zahlreiche großflächig unzerschnittene Freiräume vorhanden. Derartige Räume sind für das Vorkommen von bedrohten Wirbeltierarten mit großen Raumansprüchen, wie beispielsweise Fischotter, Seeadler oder Kranich existenziell, wie eine Studie aus Mecklenburg-Vorpommern belegt, wo diese Tierarten noch relativ häufig vorkommen (Landesamt für Umwelt und Natur Mecklenburg- Vorpommern 1996). Durch einem extensiven Ausbau des (Straßen-)Verkehrsnetzes würden nicht nur solche Refugialräume reduziert oder ganz verschwinden, sondern es würde auch das Potential der Landschaft zur naturnahen Erholung in großräumig vom Straßenlärm unbeeinträchtigten Räumen wesentlich reduziert werden. Um diesen Prozeß zu analysieren und raumplanerisch zu beeinflussen, werden zunächst quantitative Parameter zur Bewertung der Landschaftszerschneidung benötigt, welche bei vorhandener Datenbasis mit Hilfe der GIS-Technologie ermittelt werden können. 2 Einsatz von Methoden der Geo-Informatik Im Rahmen eines Beitrages für den in Bearbeitung befindlichen Nationalatlas der Bundesrepublik Deutschland (bisher Pilotband erschienen: Institut für Länderkunde 1997) zum Thema Landschaftszerschneidung durch Infrastrukturtrassen sind am Beispiel des Bundeslandes Sachsen exemplarische Studien mit GIS-Einsatz durchgeführt worden. Am Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) Dresden wurde die Freiflächenzerschneidung im Rahmen einer komplexen landschaftsökologischen Analyse u.a. bereits für die Region des sächsischen Vogtlandes untersucht (WALZ & SCHUMACHER 1998): So konnte für das Kartenblatt Plauen der TK 50 eine zusammenhängende Freifläche

3 3 von maximal 32 km 2 ermittelt werden, die nicht durch Autobahnen bzw. Straßen für den Regional- oder Fernverkehr zerschnitten ist. Abb. 2: Landschaftszerschneidung durch Infrastrukturtrassen in Sachsen Bei der hier vorzustellenden Analyse für das Land Sachsen geht es vorrangig um die Zerschneidung der Landschaft durch Straßenverkehrstrassen (Autobahnen, Bundesstraßen und Staatsstraßen). In die Untersuchung wurden außerdem die zerschneidungsrelevanten Fernbahnstrecken (ICE-, IC/EC- und IR-Strecken der Deutschen Bahn) einbezogen. Die erforderlichen Geodaten wurden von verschiedenen Institutionen bezogen, aufbereitet und ins GIS integriert. Für den Straßenverkehr wurden die DTV-Werte (Durchschnittliche Tägliche Verkehrsmenge) pro Straßenabschnitt aus der letzten Verkehrsmengenzählung 1995 (Sächs. Staatsministerium für Wirtschaft und Arbeit 1995) als Kriterium für die Einbeziehung des betreffenden Abschnittes herangezogen. Als Untergrenze wurde wie bei Lassen (1979) ein DTV-Wert von Kfz/Tag angenommen. Es ist festzustellen, daß dieser Wert nicht nur auf den Autobahnen und Bundesstraßen, sondern auch auf nahezu allen Staatsstraßen erreicht wird. Grundlage für die Klassifizierung und Selektion der

4 4 Ulrich Walz und Ulrich Schumacher Bahnstrecken war eine Übersichtskarte der Deutschen Bahn. Im Sinne der Vollständigkeit erfolgte die Betrachtung für Straße und Schiene über die Landes- bzw. Staatsgrenzen hinaus bis zur nächsten Verkehrstrasse vergleichbaren Ranges. Die sogenannten unzerschnittenen Freiräume (UZR) ergaben sich in der räumlichen Verarbeitung nach dem Ausschluß der größeren zusmmenhängenden Siedlungsbereiche. 3 Auswertungen zum Natur- und Landschaftsschutz sowie der naturnahen Erholung Als Bewertungskriterium bietet sich zunächst die Flächengröße der UZR (Abb. 2) an, die jedoch nichts über deren Form aussagt. So wirkt sich beispielsweise die partielle Durchtrennung von Freiräumen durch Stichstraßen bei dieser Maßzahl nicht aus. Durch die Berechnung des größten Inkreises der Freifläche wird es möglich, außerdem die Tiefe des mindestens ungestörten Bereiches zu quantifizieren. Unterschiede zwischen beiden Bewertungsmethoden zeigen sich vor allem bei langen und schmalen Formen wie z.b. im Oberen Elbtal. Die Verteilung der unzerschnittenen Freiräume ist dennoch aufschlußreich: Große UZR ergeben sich im Bereich des Erzgebirgskammes in Regionen ohne größere Siedlungen und Straßen, vor allem auf tschechischem Staatsgebiet. Die Ursache hierfür dürfte im Relief begründet liegen, während große UZR nordöstlich von Leipzig (Dahlen - Dübener Heide) sowie im Osten des Landes (nördliche Oberlausitz) die naturräumlichen Gegebenheiten widerspiegeln. Eine dichte Besiedelung mit entsprechender Infrastruktur hat sich hier aufgrund magerer Sandböden nicht entwickelt. In der Oberlausitz und im Südraum von Leipzig sind vorhandene UZR außerdem durch große Braunkohletagebauflächen geprägt. Die Eignung als Lebensraum für bestimmte Tierarten, aber auch das Potential für eine naturnahe und naturbezogene Erholung wird in starkem Maße von der Art der Flächennutzung und der Anordnung der einzelnen Elemente bestimmt. Zur Bewertung der unzerschnittenen Freiräume hinsichtlich ihrer Flächennutzungstruktur wurden daher die CORINE Land Cover - Daten herangezogen. Diese europaweit nach einem einheitlichen Klassifizierungsschlüssel erarbeiteten Daten werden für Deutschland vom Statistischen Bundesamt vertrieben. Sie lassen aufgrund ihres Generalisierungsgrades (10 ha als kleinste Fläche) nur großräumige Aussagen zu, sind aber für Vergleiche unterschiedlich strukturierter Räume gut geeignet. Hier wurden insbesondere der Anteil und die Verteilung von naturnahen Flächen ausgewertet. Zur strukturellen Anordnung der Flächennutzung wurden Kenngrößen zur landschaftlichen Vielfalt, zum Reichtum an linearen Elementen u.a. berechnet. Insbesondere erschien das sogenannte Störungspotential, das den Anteil von naturnaher und naturferner Nutzung in Beziehung setzt, als geeigneter Parameter, um UZR hinsichtlich der Flächennutzung zu beschreiben.

5 5 Außerdem erfolgte eine Überlagerung der unzerschnittenen Freiräume mit den Schutzgebieten (Nationalparke, Biosphärenreservate, Naturparke und Naturschutzgebiete). Die Auswertung der Verteilung der Schutzgebiete auf die Größenklassen der UZR (Abb. 3) verdeutlicht, daß auch wertvolle geschützte Landschaftsbereiche von der Zerschneidung durch Infrastrukturtrassen betroffen sind. So liegen nur knapp ein Drittel aller Schutzgebiete in unzerschnittenen Räumen, die größer als 100 qkm sind. Unzerschnittene Freiräume 10 Flächensumme [1000 qkm] bis unter bis unter bis unter und mehr Größenklasse [qkm] Gesamt Anteil Schutzgebiete Anteil Erholungsgebiete (vorhanden) Anteil Erholungsgebiete (potentiell) Abb. 3: Anteile von Schutz- und Erholungsgebieten an unzerschnittenen Freiräumen in Sachsen nach Größenklassen Die Qualität einer Landschaft für eine naturnahe Erholung hängt neben dem Landschaftsbild, das wesentlich durch die Flächennutzungsstruktur und die Naturnähe der Nutzung bestimmt wird, von den Störungseinflüssen ab. Eine dichte Infrastruktur bringt in einigen Räumen mittlerweile eine Verlärmung und andere Störungen mit sich, daß diese unattraktiv für eine naturbezogene Erholung wie beispielsweise Wandern wird. Lassen (1987) setzt für eine ungestörte Tageswanderung eine Fläche von mindestens 100 qkm an. Der Landesentwicklungsplan von Sachsen (Sächs. Staatsministerium für Umwelt und Landesentwicklung 1994) weist Erholungsgebiete aus, sowohl bestehende wichtige Bereiche der Ferienerholung als auch potentielle Bereiche, die sich für Kurzzeiterholung

6 6 Ulrich Walz und Ulrich Schumacher oder für eine zukünftig auszubauende Erholung eignen. In Abb. 3 ist die Verteilung dieser Gebiete auf die gewählten Größenklassen der UZR dargestellt. Es liegen ebenfalls nur ein knappes Drittel der bestehenden Fremdenverkehrs- bzw. Erholungsgebiete in unzerschnittenen Räumen, die größer als 100 qkm sind. 4 Integration in Umweltmonitoring und Planungssysteme Der Bedarf der Raumplanung an Informationen zu unzerschnittenen Freiräumen in Sachsen und ihrer Wertigkeit für Naturschutz und Erholung ist also vorhanden. In einer zunehmend zersiedelten und großräumig durch Lärm beeinträchtigten Umwelt gewinnt der Schutz großer Freiräume derzeit an Bedeutung. So heißt es im Entwurf des Regionalplanes Oberes Elbtal / Osterzgebirge: Es soll darauf hingewirkt werden, daß Eingriffe in die großflächig unzerschnittenen Freiräume durch zeitliche und räumliche Bündelung von Einrichtungen beim Ausbau der Bandinfrastruktur möglichst gering gehalten werden. In der Begründung werden die hohe ökologische Ausgleichsfunktion gegenüber dem stark anthropogen überprägten Umland, insbesondere des verdichteten Raumes, und der Wert als Ruhezonen für Flora und Fauna dargestellt. Außerdem handelt es sich meist um Gebiete, die durch ihre Geschlossenheit in Verbindung mit hoher landschaftlicher Attraktivität für die naturnahe Erholung des Menschen prädestiniert sind. Auch im Rahmen der Umweltbeobachtung besitzt die regelmäßige Bilanzierung und Analyse der Entwicklung der Freiflächenzerschneidung eine erhebliche Bedeutung, da strukturelle Veränderungen schleichend verlaufen und in ihrem Ausmaß aus der Sicht des Einzelnen nur sehr schwer wahrgenommen werden können. Erst ein Monitoring über größere Räume und Zeitabschnitte hinweg macht das Ausmaß und die Folgen der Veränderung objektivierbar. Die Erfassung und Bewertung der Landschaftszerschneidung durch Infrastruktur muß deshalb integrierter Bestandteil eines Umweltmonitorings sein. Die Stärke des GIS-Einsatzes liegt dabei nicht nur in der Ermittlung der unzerschnittenen Freiräume, sondern gerade in der Bewertung ihrer inhaltlichen Strukturierung, auf die hier besonderer Wert gelegt wurde. 5 Literatur Blaschke, T. (1999): Quantifizierung der Struktur einer Landschaft mit GIS: Potential und Probleme. In: Erfassung und Bewertung der Landschaftsstruktur für Umweltmonotoring und Raumplanung - Auswertung mit GIS und Fernerkundung. IÖR-Schriften, Dresden, Heft (im Druck). Forman, R.T.T. (1998): Road ecology: A solution for the giant embracing us. Landscape Ecology 13: iii - v. Institut für Länderkunde (1997): Atlas Bundesrepublik Deuschland (Pilotband). Leipzig.

7 Kappler, O. (1996): Ein Verfahren zur Ausgrenzung und Bewertung von unzerschnittenen und störungsarmen Landschaftsräumen für Wirbeltierarten und populationen mit großen Raumansprüchen. In: Theorie und Quantitative Methodik in der Geographie, Beiträge zur Regionalen Geographie, Leipzig, Heft 42, S Landesamt für Umwelt und Natur Mecklenburg-Vorpommern (1996): Die Bedeutung unzerschnittener, störungsarmer Landschaftsräume für Wirbeltierarten mit großen Raumansprüchen - ein Forschungsprojekt. Schriftenreihe des Landesamtes, Heft 1, Lassen, D. (1987): Unzerschnittene verkehrsarme Räume über 100 km 2 Flächengröße in der Bundesrepublik Deutschland. In: Natur und Landschaft 62 (1987) 12, S Lassen, D. (1990): Unzerschnittene verkehrsarme Räume über 100 km 2 - eine Ressource für die ruhige Erholung. In: Natur und Landschaft 65 (1990) 6, S Netz, B. (1990): Landschaftsbewertung der unzerschnittenen verkehrsarmen Räume - eine rechnergestützte Methode zur Ermittlung der Erholungsqualität von Landschaftsräumen auf Bundesebene. In: Natur und Landschaft 65 (1990) 6, S Regionaler Planungsverband Oberes Elbtal / Osterzgebirge (1997): Regionalplan Oberes Elbtal /Osterzgebirge. Dresden. Sächs. Staatsministerium für Umwelt und Landesentwicklung (1994): Landesentwicklungsplan Sachsen. Dresden. Sächs. Staatsministerium für Wirtschaft und Arbeit (1995): Verkehrsmengenkarte Sachsen (Maßstab 1 : ). Dresden. Sächs. Staatsministerium für Wirtschaft und Arbeit (1997): Zahlen und Fakten zum Straßenverkehr im Freistaat Sachsen, Jahresbericht Dresden. Siedentop, S. (1999): Kumulative Landschaftsbelastungen durch Verstädterung - Methodik und Ergebnisse einer vergleichenden Bestandsaufnahme in sechs deutschen Großstadtregionen. In: Natur und Landschaft 74 (1999) 4, S Walz, U. & U. Schumacher (1998): Das sächsische Vogtland - Ökologische Raumbewertung mit einem GIS. In: Europa regional 6 (1998) 2, S