namares 2.0

NaMaRes 2.0
Digitales urbanes Ressourcenmanagement im Quartier

Die Nachhaltigkeit und Resilienz von bestehenden Stadtquartieren rücken in den Fokus von Politik und Gesellschaft. Der Handlungsdruck zur Nutzung vorhandener Ressourcen und Potenziale erfordert eine integrierte, ressourceneffiziente Quartiersentwicklung, urbane Transformation und konkrete Lösungen. Die namares Projekte zielen darauf ab, den integrierten Planungs- und Transformationsprozess auf Quartiersebene digital zu unterstützen. Die in der ersten Phase entwickelte Software wird in mehreren Testgebieten und in kommunalen Planungsprozessen erprobt und weiterentwickelt.

Nachhaltige Städte und Gemeinden
Städte befinden sich in einem ständigen Transformationsprozess. Die Treiber dieses Prozesses sind zum einen das Bedürfnis der Gesellschaft nach modernen, nachhaltigen und lebenswerten Wohn- und Produktionsorten, zum anderen sind es die Megatrends Klimawandel, Ressourcenknappheit, demografischer Wandel und Globalisierung.
Im Nachhaltigkeitsziel SDG 11 sollen „Nachhaltige Städte und Gemeinden“ inklusiver, sicherer, widerstandsfähiger und nachhaltiger werden. Das Gelingen der Transformation ist maßgeblich von der Einbeziehung der Zivilgesellschaft und vieler weiterer Akteure abhängig. Der Beitrag von Städten zu einer nachhaltigen Entwicklung ist damit u. a. eine komplexe Managementaufgabe. Insbesondere in bestehenden und historisch gewachsenen Stadteilen und Quartieren sind die Herausforderungen groß.
Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und die digitale Unterstützung (Software) eines integrierten Planungs- und Transformationsprozesses auf Quartiersebene zur Transformation von Bestandsquartieren in zukunftsfähige ressourceneffiziente Stadtquartiere.

Stadtentwicklung digital unterstützen
In der ersten Förderphase wurden Grundlagen und eine prototypische Softwareanwendung für die Erfassung und Bewertung des Ist-Zustands von städtischen Quartieren, sowie für die Konzeptionierung von Nachhaltigkeitsmaßnahmen und Bewertung von Maßnahmenpotentialen in Quartieren erarbeitet. Dabei entstanden Werkzeuge zur quartiersbezogenen Informationsbereitung (z. B. Erfassung und Kartierung von Ökosystemleistungen) und Entscheidungsunterstützung (z. B. Softwareanwendung zur Bewertung von Quartieren), Indikatorik zur Ressourceneffizienz auf Quartiersebene und Leitfäden zur Operationalisierung von Entwicklungsstrategien. Die Projektergebnisse tragen maßgeblich zu einer verbesserten Informationslage über Bestandsquartiere hinsichtlich ihrer Ressourcenverfügbarkeit und -nutzung bei. So leisten diese Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zur Operationalisierung und lokalen Umsetzung des SDG 11.

Mithilfe der entwickelten Methoden können Oberflächenarten besonders hochauflösend kartiert werden, und in einem Datenmodell können verschiedene Maßnahmen und Wirkungen berechnet werden. Quelle: KIT/IIP und KIT/AGW, Kartengrundlage © Stadt Karlsruhe
Die entwickelte Webanwendung ermöglicht verschiedenen Gruppen einen einfachen und interaktiven Zugang zu den Modellberechnungen und bereitet die Ergebnisse in einem Dashboard auf. Quelle: Smart Geomatics, Kartengrundlage © Stadt Karlsruhe

Das Arbeitsraster der Werkzeuge und Softwareanwendung ist sehr granular und erlaubt Aussagen je Flurstücksteilfläche und Gebäudeteilfläche. Die Werkzeuge nutzen vorhandene städtische Daten zu Bebauung und zur Flächennutzung als Arbeitsgrundlage. Die Datenlage in öffentlichen Bereichen eines Quartiers ist gut, jedoch fehlen Daten zu privaten Grünflächen. Diese wurden z. B. für die umfassende Beschreibung der Ökosystemleistungen erhoben und bewertet.
Für die digitale Datenverarbeitung wurden eine Softwareanwendung und ein Webtool entwickelt. In diesen werden neuen verschiedene Nachhaltigkeitsmaßnahmen abgebildet und bewertet. Diese werden im entwickelten Modell je Flurstück und Teilfläche individuell mit 12 Hauptindikatoren bewertet. Je Maßnahme ergibt sich ein spezifisches technisch umsetzbares Potenzial deren Umsetzung auf den identifizierten Flächen simuliert und deren resultierende Wirkungen ermittelt und ökonomisch (in Euro) bewertet werden.
Die Ergebnisse sind je Teilfläche, Flurstück, Baublock oder für das gesamte Quartier abrufbar. Damit lassen sich einerseits Verbesserungspotenziale (‚HotSpots‘) mit besonders großem Kosten-Nutzen-Verhältnis im Bestand aufzeigen und andererseits insbesondere die ökologischen Wirkungen sowie die einmaligen und laufenden Kosten möglicher Maßnahmen abschätzen.


Vom Proof-of-Concept zum Praxiseinsatz
In der Anschlussphase namares 2.0 werden die entwickelten Werkzeuge einem umfangreichen Praxistest unterzogen und entsprechend der Anwenderbedürfnisse weiterentwickelt. Die Anwendung in mehreren Kommunen (Köln, Bruchsal und Bretten) wird zeigen, wie sie den formellen Stadtplanungs- und -entwicklungsprozess unterstützen können und wie die Übertragbarkeit gesichert werden kann. Plausibilitätsanalysen und Validierungen werden durchgeführt und in Workshops mit Kommunen und Stadtplanern werden weitere Funktionalitäten und Maßnahmen erarbeitet. Angestrebtes Ziel der Umsetzungs- und Verstetigungsphase ist der dauerhafte Einsatz der Softwareanwendung und des Leitfadens in den beteiligten Kommunen zur kontinuierlichen und digitalen Unterstützung des urbanen Ressourcenmanagements. Dazu soll die derzeitige Technologiereife des Software-Prototyps von TRL von 3 bis 4 auf 6 bis 7 angehoben werden. Schnupperkurse sollen für eine weitere Verbreitung in interessierten Kommunen sorgen.

Projekttitel
NaMaRes 2.0 –
Urbanes Ressourcenmanagement im Quartier

Projektwebsite
NaMaRes 2.0

Laufzeit
01.07.2022–30.06.2024

Förderkennzeichen
033W111AN

Fördervolumen
669.733 €

Kontakt
PD Dr. Rebekka Volk
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP)
0721 608-44699
rebekka.volk@kit.edu

Projektbeteiligte
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Stadt Köln
Smart Geomatics GmbH
Umwelt- und Energieagentur Landkreis Karlsruhe
Universität Potsdam

Stand
Mai 2023

Informationen zur ersten Förderphase (2019 – 2022) finden Sie hier


Ergebnisse

Ergebnisse der ersten Förderphase

Ergebnisse aus 2019 – 2021
Beitrag in der Publikation der Ergebnisse der ersten Förderphase Software und Planungsgrundlagen für urbanes Ressourcenmanagement im Quartier

Ergebnisse aus 2021 – Beitrag im RES:Z-Newsletter 3: Werkzeugentwicklung zum nachhaltigen Ressourcenmanagement

Ergebnisse aus 2020 – Beiträge im RES:Z-Newsletter 2: Nachhaltiges Ressourcenmanagement

Ergebnisse aus 2019 – Beitrag im RES:Z-Newsletter 1: Strategien und Indikatoren


Veröffentlichungen

Volk, R.; Lützkendorf, T.; Schambelon, S.; Naber, E.; Mörmann, K.; Böhnke, D.; Norra, S.; Schuhmann, R.; Ehbrecht, A.; Balouktsi, M.; Schultmann, F. (2020): Stakeholder-specific assessment of environmental, economic and social effects of resource-efficiency measures in urban districts – first results, 2020. IOP conference series / Earth and environmental science, 588, Art.-Nr.: 052036. doi:10.1088/1755-1315/588/5/052036 (Konferenzbeitrag)

Böhnke D, Jerutka K. (2020): Stadtplätze: Zur Bewertung der Aufenthaltsqualität urbaner Räume, 2020. Stadt und Raum (6), 330 – 335

Boehnke, D., Krehl, A., Mörmann, K., Volk, R., Lützkendorf, T., Naber, E., Becker, R., and Norra, S. (2022). Mapping Urban Green and Its Ecosystem Services at Microsca-le—A Methodological Approach for Climate Adaptation and Biodiversity. Sustainability 14, 9029. https://doi.org/10.3390/su14159029.

Böhnke, D., Volk, R., Lützkendorf, T., Naber, E., Krehl, A., Becker, R., and Norra, S. (2021). Grünbestände in privaten Innenhöfen und deren Ökosystemleistungen im Stadtquartier: Erkenntnisse einer quartiersweiten Erhebung in Karlsruhe. In Flächennutzungsmonitoring XIII: Flächenpolitik – Konzepte – Analysen – Tools. 149–157. https://doi.org/10.26084/13DFNS-P014.

Böhnke, D. und Norra, S. (2021): Stadtquartiere im Klimawandel. Kommunales Nieder-schlagsmanagement in Bestand und Neubau. Erkenntnisse praxisnaher Forschung, Transforming Cities, Jg. 6 Nr. 3 2021, S.34-39, ISSN: 2366-7281

Naber, Elias; Volk, Rebekka; Mörmann, Kai; Boehnke, Denise; Lützkendorf, Thomas; Schultmann, Frank (2022): Namares—A Surface Inventory and Intervention Assessment Model for Urban Resource Management. In: Sustainability 14 (14), S. 8485. DOI: 10.3390/su14148485.

Volk, Rebekka; Rambhia, Mihir; Naber, Elias; Schultmann, Frank (2022): Urban Resource Assessment, Management, and Planning Tools for Land, Ecosystems, Urban Climate, Water, and Materials—A Review. In: Sustainability 14 (12), S. 7203. DOI: 10.3390/su14127203.

Schebek, Liselotte; Lützkendorf, Thomas (2022): Assessing Resource Efficiency of City Neighbourhoods. A Methodological Framework for Structuring and Practical Application of Indicators in Urban Planning. In: Sustainability 14 (13), S. 7951. DOI: 10.3390/su14137951.

Norra, S. (2022): The Astysphere – a concept to overcome the polarity between cities and nature and to develop sustainable urban raw material fluxes. In: IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1078 (1), S. 12063. DOI: 10.1088/1755-1315/1078/1/012063.

Naber, E.; Volk, R.; Krehl, A.; Norra, S.; Schultmann, F.: Urbane Oberflächenmodelle und -inventare zur Operationalisierung der Planung von Klimaanpassungsmaßnahmen
2023, Juni 13. Dresdner Flächennutzungssymposium (DFNS 2023), Dresden, Deutschland, 13.–14. Juni 2023. doi:10.5281/zenodo.8120886

Böhnke, D.; Volk, R.; Lützkendorf, T.; Naber, E.; Krehl, A.; Becker, R.; Norra, S.
2021: Grünbestände in privaten Innenhöfen und deren Ökosystemleistungen im Stadtquartier: Erkenntnisse einer quartiersweiten Erhebung in Karlsruhe. Flächennutzungsmonitoring XIII. Hrsg.: G. Meinel, 149–157, Rhombos-Verlag. doi:10.26084/13dfns-p014

Volk, R.; Naber, E.; Lützkendorf, T.; Böhnke, D.; Mörmann, K.; Schultmann, F.; Norra, S.
2021. Identifikation und Bewertung von Entsiegelungspotenzialen als Beitrag zur nachhaltigen Quartiersentwicklung: Zwischenergebnisse aus NaMaRes. Flächennutzungsmonitoring XIII. Hrsg.: G. Meinel, 209–219, Rhombos-Verlag. doi:10.26084/13dfns-p019

Volk, R.; Lützkendorf, T.; Schambelon, S.; Naber, E.; Mörmann, K.; Böhnke, D.; Norra, S.; Schuhmann, R.; Ehbrecht, A.; Balouktsi, M.; Schultmann, F.
2020. Stakeholder-specific assessment of environmental, economic and social effects of resource-efficiency measures in urban districts – first results. IOP conference series / Earth and environmental science, 588, Art.-Nr.: 052036. doi:10.1088/1755-1315/588/5/052036