3. Handlungsfelder der Landnutzung

Durch intensivierte Innenentwicklung erzielbare höhere Siedlungsdichten haben einen positiven Effekt auf den Klimaschutz. Im Vergleich zu geringeren Dichten werden durch die in der Regel effizienteren Siedlungsstrukturen und Infrastrukturnutzung in den Bereichen Wärme- und Stromversorgung sowie Verkehr geringere THG-Emissionen verursacht (Jenssen 2009). Darüber hinaus haben höhere Siedlungsdichten aufgrund der geringeren Flächeninanspruchnahme auch positive ökologische Effekte. Allerdings besteht ein Konfliktpotenzial zwischen der verstärkten baulichen Innenentwicklung und Anpassungsanforderungen an den Klimawandel, da eine zunehmende Verdichtung den Wärmeinseleffekt erhöhen kann. Dementsprechend müssen städtebauliche Strukturen und klimatische Vorprägungen berücksichtigt werden, damit Innenentwicklung sowohl Belangen des Klimaschutzes und des Flächensparens, als auch der Klimaanpassung gerecht wird. In BBSR (2014b) sind einige Beispiele aufgeführt, wie sich dieser Konflikt entschärfen lässt.

Laut einer repräsentativen Umfrage unter Kommunen gibt es in Deutschland etwa 120.000 bis 165.000 ha Innenentwicklungspotenziale (IEP) in Form von Brachflächen und Baulücken (BBSR 2013). Hinzu kommen regional teils erhebliche Leerstände in Gebäuden und nicht näher zu beziffernde Möglichkeiten der Nachverdichtung im Bestand. Damit existiert ein beachtliches Flächenpotenzial im baulichen Bestand, mit dem die Neuinanspruchnahme von Flächen reduziert werden kann, die in den Jahren 2009 bis 2012 bei 74 ha/Tag lag. Daher ist der Vorrang der Innen- vor Außenentwicklung ein erklärtes Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung (Preuß und Beißwenger 2007). Gleichwohl erfordert die Wiedernutzung von Brachflächen im Innenbereich oft erhebliche und kostspielige Altlastensanierungen. Auch die rechtlich eingeschränkte Handhabe der Kommunen beim Zugriff auf vorhandene Baulücken oder leerstehende und im Verfall befindliche Gebäude erschwert die Nutzung von Potenzialen im Innenbereich. Teilweise bestehen standörtliche Nachteile, was in der Folge dazu führt, dass vorhandene Bauflächen oder Gebäude nicht dem Bedarf angemessen sind, daher nicht genutzt und stattdessen neue Baugebiete ausgewiesen werden.

Die Maßnahme „Stärkung der Innenentwicklung“ verfolgt das Ziel, die Siedlungsflächenentwicklung auf den Bestand auszurichten, anstatt das Baulandangebot auf bisher nicht baulich genutzte Flächen im Außenbereich auszuweiten. Dabei werden die Revitalisierung von Brachflächen, die Schließung von Baulücken, die Wiedernutzung von Leerständen sowie die bauliche Nachverdichtung durch An- und Ausbauten als Möglichkeiten genutzt, die Flächeninanspruchnahme bei gleichzeitiger Befriedigung der Baulandnachfrage zu reduzieren. Hierdurch entsteht eine kompakte und effiziente Siedlungsstruktur, und Infrastrukturfolgekosten werden reduziert. Auch aus städtebaulicher Perspektive bietet Innenentwicklung zahlreiche Vorteile, da Brachen aus dem Strukturwandel revitalisiert werden, ein Beitrag zur Bewältigung von Schrumpfung geleistet wird und kommunale Infrastrukturen kosteneffizient genutzt werden. Ein wichtiges Instrument zur Stärkung der Innenentwicklung ist das Flächenmanagement bzw. die Flächenkreislaufwirtschaft (Preuß 2006, 2010).

Den Ergebnissen o. g. Befragung zufolge (BBSR 2013) liegen die IEP (nur Brachflächen und Baulücken) in Deutschland bei 15 bis 20 m² je Einwohner (IEP/EW). Unter Berücksichtigung weiterer Flächenkategorien gelten sogar noch höhere Potenziale. Zu diesen zählen vor allem Nachverdichtungspotenziale, leerstehende Gebäude oder künftig brachfallende Areale, die möglicherweise bald (um-)genutzt werden können. 20 % der Brachflächen und Baulücken werden als kurzfristig aktivierbar und weitere 50 % als langfristig aktivierbar eingeschätzt, 30 % der Potenziale als nicht aktivierbar.

Bundesweit entfällt über die Hälfte der Innenentwicklungsflächen auf Baulücken (56 %), der Rest auf Brachen. Dabei dominieren in Westdeutschland die Baulücken, in Ostdeutschland dagegen die Brachen. In Großstädten wiederum sind 90 % aller Innenentwicklungspotenziale Brachflächen. Tendenziell steigen die IEP je Einwohner mit abnehmender Gemeindegröße. In größeren Städten sorgt eine überwiegend hohe Flächennachfrage meist für eine rasche Wiedernutzung brachgefallender Siedlungsflächen. Insofern verfügen große und kleine Großstädte über die geringsten IEP je Einwohner. So beträgt der Wert in großen Großstädten unter 10 m² und in Landgemeinden über 25 m² pro Einwohner. Ein ähnlicher Trend, jedoch etwas weniger stark ausgeprägt, ist hinsichtlich der Bevölkerungsdynamik festzustellen. Denn die wachsenden und stark wachsenden Regionen sind vor allem die Großstädte. Demgegenüber schrumpfen überwiegend die Kleinstädte und Landgemeinden¹ (Tab. 3.1). Insgesamt betrachtet, liegen die IEP bei der Mehrheit der Kommunen unter 20 m² je Einwohner. Hinsichtlich ihres möglichen Beitrags zur Entlastung der Baulandmärkte sind sie gleichwohl relevant (BBSR 2013). Bezogen auf die Gebäude- und Freifläche besteht in großen Großstädten mit 7 % das größte Potenzial, während Kleinstädte mit IEP von 4 % an der Gebäude- und Freifläche die geringsten Potenziale aufweisen.

Auch wenn die mengenmäßig größten Möglichkeiten zur Reduzierung der Flächeninanspruchnahme durch Innenentwicklung in Kernstädten und verdichteten Regionen liegen, ist die Umsetzung der Maßnahme gerade im ländlichen Raum und in Klein- und Mittelstädten wichtig. Denn Innenentwicklung wirkt der Entleerung von Ortszentren und der Verödung von Quartieren entgegen und trägt zum Erhalt lebendiger Dörfer und Städte bei. Gleichzeitig stellen die Innenentwicklung und das in diesem Zusammenhang notwendige Flächenmanagement gerade kleine und mittlere Städte mit eingeschränkten personellen und finanziellen Ressourcen vor besondere Herausforderungen.

Laut Zensus 2011 standen zum Berichtszeitpunkt mehr als 1,8 Mio. Wohnungen in Deutschland leer. Berücksichtigt man eine Fluktuationsreserve² von 3 % des Wohnungsbestands, so besteht ein Leerstand von mehr als 665.000 Wohnungen. Anhand dieser Zahlen lässt sich jedoch weder abschätzen, ob der Leerstand dauerhaft ist, noch in welchem Zustand sich die Wohnungen bzw. Gebäude befinden. Jedoch geben sie ausreichende Hinweise auf die räumliche Verteilung der Wiedernutzungspotenziale in Deutschland. Während nach Abzug der Fluktuationsreserve in stark wachsenden Städten und Kreisen keine nennenswerten Leerstände existieren (z. B. München, Hamburg), machen sie in einigen stark schrumpfenden Kreisen mehr als 10 % des Wohnungsbestands aus (z. B. Dessau-Roßlau, Chemnitz). Abb. 3.1 zeigt den Leerstand in Gebäuden mit Wohnraum in Prozent.

Die Leerstände in Deutschland werden zukünftig weiter zunehmen. Zu diesem Ergebnis kommt die Studie „Aktuelle und zukünftige Entwicklung von Wohnungsleerständen in den Teilräumen Deutschlands“ (BBSR 2014a). Die projizierten Wohnungsüberhänge belaufen sich demzufolge im Jahr 2030 auf 2,5 bis 4,6 Mio. Diese Wohnungsüberhänge sind nicht zwangsläufig mit dauerhaftem Leerstand gleichzusetzen. Unter Berücksichtigung einer Fluktuationsreserve von 3 % des Wohnungsbestands, abzüglich des heute schon bestehenden (und ggf. bis 2030 wiedergenutzten) Leerstands, stehen bis 2030 mehr als 1,25 Mio. weitere Wohnungen leer, die theoretisch wiedergenutzt werden könnten. Anhand der getroffenen Annahmen zur aktuellen und projizierten Leerstandswiedernutzung bräuchte ein Neubau von mehr als 25.000 Gebäuden bis 2030 nicht erfolgen, wenn die Leerstände vollständig genutzt würden.

Neben der Nutzung von Brachflächen und Baulücken ergeben sich weitere IEP durch die städtebauliche Nachverdichtung. Der Begriff „Nachverdichtung“ wird im fachlichen Diskurs häufig mit Innenentwicklung gleichgesetzt. Hier wird jedoch unter Nachverdichtung nur die bauliche Nutzung bisher mindergenutzter Flächen innerhalb der bestehenden Bebauung verstanden. Nachverdichtung erfolgt in diesem Sinne „auf Grundstücken, die bereits bebaut sind, jedoch über weitere Freiflächenpotenziale verfügen“ (BBSR 2013, S. 2), woraus eine bauliche Verdichtung folgt. Hierzu zählen Zweite-Reihe-Bebauung, Hinterhofbebauungen, Gebäudeaufstockungen und Ergänzungsbauten. Empirische Erhebungen zu Potenzialen der Nachverdichtung gibt es bislang nicht. In der Studie „Umsetzung von Maßnahmen zur Reduzierung der Flächeninanspruchnahme – Innenentwicklungspotenziale“ (ders.) wird eine Methode vorgestellt, wie sich solche Potenziale GIS-gestützt erheben lassen. Jedoch lässt sich die Verfügbarkeit und Zugänglichkeit solcher Potenzialflächen nur sehr eingeschränkt ermitteln.

Hinsichtlich der Siedlungsdichten legt die Baunutzungsverordnung (BauNVO) Dichten für das Maß der baulichen Nutzung eines Grundstücks fest. Die baulichen Dichten der BauNVO sind als Obergrenzen definiert, die nicht überschritten werden dürfen, es sei denn aus städtebaulichen Gründen oder bei Durchführung entsprechender Ausgleichsmaßnahmen. Für Wohngebiete liegen sie bei einer Grundflächenzahl (= Anteil der überbauten Fläche eines Grundstücks) von 0,4 bis 0,6 (in Kerngebieten bei 1,0) und einer Geschossflächenzahl (= Verhältnis der Fläche aller Geschosse zur Grundstücksfläche) von 1,2 bis 1,6 (in Kerngebieten 3,0). Diese Obergrenzen werden jedoch vor allem in Gebieten mit geringem Flächendruck oftmals nicht ausgeschöpft. In der Folge kommt es zu geringen Siedlungsdichten, die mit einer entsprechend erhöhten Flächeninanspruchnahme einhergehen.

Grundsätzlich könnte vor allem durch eine Ausweitung des Geschosswohnungsbaus im Verhältnis zum Einfamilienhausbau erheblich flächensparender gebaut werden als bisher. Da dies, abgesehen von den Ballungszentren, städtebaulich nicht immer sinnvoll ist und häufig nicht dem nachgefragten Wohnraum entspricht, werden die in der BauNVO genannten Obergrenzen nicht überall erreicht. Bei der Umsetzung der Maßnahme „Ausschöpfung baulicher Dichte im Neubau“ sollte den regionalen Unterschieden aus städtebaulicher Perspektive Rechnung getragen werden. Zusätzlich kann die Akzeptanz der Bürger für höhere Dichten durch überzeugende Architektur gewonnen werden. In diesem Zusammenhang könnten Modellprojekte einen wichtigen Beitrag leisten.

Die aktuellen Zahlen der Baugenehmigungen in Deutschland bestätigen den Trend zu einer stärker verdichteten Bauweise. Die Baugenehmigungen von Wohnungen in Mehrfamilienhäusern sind im Jahr 2014 deutlich angestiegen (+8,8 %). Demgegenüber gab es Rückgänge bei den Genehmigungen für Ein- und Zweifamilienhäuser (−1,4 %, bzw. −5,8 %) (Waltersbacher 2015). Diese Entwicklung wird allerdings von den nachfragestärksten Städten getragen. Dort bedingt vor allem die angespannte Marktsituation die Notwendigkeit zu mehr Investitionen in den Geschosswohnungsbau.

Trotz einer insgesamt rückläufigen Neuinanspruchnahme von Flächen ist die Verkehrsflächenentwicklung in den vergangenen Jahren nahezu auf stabilem Niveau von 22 bis 24 ha pro Tag geblieben. Erst seit dem Betrachtungszeitraum 2009 bis 2012 ist eine erste Verlangsamung der Verkehrsflächenentwicklung zu erkennen. Dies könnte möglicherweise einen neuen Trend ankündigen: Geringeres Siedlungsflächenwachstum bedeutet weniger Erschließungsstraßen. Und auch die Investitionen in Bundesverkehrswege sollen zukünftig verstärkt auf Erhaltungsmaßnahmen konzentriert werden (Bundesregierung 2013, S. 29).

Der Straßenverkehr trägt in erheblichem Maße zur Entstehung von THG-Emissionen sowie zur Flächeninanspruchnahme bei.³ Neben der unmittelbaren Flächeninanspruchnahme ergeben sich aus der Zunahme der Verkehrsflächen erhebliche Folgewirkungen für Natur und Umwelt durch die Zerschneidungswirkung der Trassen und die Zunahme von Lärm und Schadstoff-Emissionen. Zudem zieht der Infrastrukturausbau Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen in erheblichem Umfang nach sich, wodurch Nutzungskonkurrenzen zwischen der Landwirtschaft und dem Naturschutz verstärkt werden.⁴

Die Maßnahme „Reduktion der Flächeninanspruchnahme durch Verkehr“ zielt im innerstädtischen Bereich auf die Verbesserung der Luftqualität ab und reduziert durch einen Rückgang der Versiegelung den Wärmeinseleffekt bei gleichzeitiger Erhöhung des Wasserrückhalts in der Fläche. Die Maßnahme kann durch unterschiedliche Instrumente gesteuert werden, wie den gezielten Rückbau von Straßen und die Einrichtung von Fußgängerzonen mit entsiegelten Bereichen. Durch die Einführung einer (City-)Maut, die Reduzierung des Parkraums oder Parkraumbewirtschaftung kann der Bedarf an Verkehrsflächen reduziert werden.⁵ In ländlichen Regionen können nicht genutzte Bahntrassen und stark mindergenutzte Straßen zurückgebaut werden, auch um Verbundsysteme von Freiraum und Biotopen zu stärken. Ein Rückbau in ländlichen Räumen widerspricht jedoch den Grundsätzen des Raumordnungsgesetzes (ROG), wonach in allen Teilregionen Deutschlands gleichwertige Lebensverhältnisse angestrebt werden. Durch den Rückbau von unterausgelasteter Verkehrsinfrastruktur würde sich die Erreichbarkeit verschlechtern. In Kombination mit der Maßnahme „Rückzug aus der Fläche“ kann jedoch ein gezielter und gut abgestimmter Rückbau erfolgen.

Aus der Grundkonzeption der aktuellen Bundesverkehrswegeplanung (BVWP) lässt sich ein Trend zu stärkerem Erhalt und Ausbau statt Neubau im Verkehrssystem ablesen. Die Mittel, die der Bund für den Erhalt und den Ausbau der Verkehrsinfrastruktur bereitstellt, steigen im Verhältnis zu den Mitteln für den Neubau. In der BVWP 2003 wurden 56 % der Mittel für die Erhaltung vorgesehen, in der Entwurfsfassung der BVWP 2015 sind es 65 % (BMVI 2014, S. 67). In der aktuellen Entwurfsfassung wird insbesondere in unzerschnittenen verkehrsarmen Räumen der Erhalt deutlich über den Neubau gestellt. In der Grundkonzeption der BVWP 2015 wird erwähnt, dass in jedem Fall der Verlust von unzerschnittenen Räumen soweit wie möglich verhindert werden soll (S. 29).

Das Verkehrsaufkommen im motorisierten Individualverkehr (MIV) hängt erheblich von der Erreichbarkeit ab. Entstehen neue Baugebiete nahe an leistungsfähigen Verkehrsknotenpunkten oder Orten mit einer hohen Dichte an Versorgungsinfrastruktur, Arbeitsplätzen oder sozialer Infrastruktur, können Fahrtstrecken reduziert werden und der Umstieg auf andere Mobilitätsformen wird vereinfacht.

In stark schrumpfenden ländlich-peripheren Regionen wird es zunehmend schwieriger, die Daseinsvorsorge aufrecht und die Infrastruktur instand zu halten. Dem lässt sich entweder durch eine Strategie der Anpassung und des geordneten Rückzugs oder durch eine aktive Strategie des Gegensteuerns begegnen (BBSR 2010, S. 3 ff.).

Ziel einer Maßnahme „Rückzug aus der Fläche“ ist die Herstellung einer effizienten Siedlungsstruktur und die Wiedergewinnung von ökologisch wertvollem Freiraum. Das bedeutet, dass diese Maßnahme mit einem Rückbau gebauter Strukturen einhergeht. Bei Rückbau kann es sich sowohl um den Abriss einzelner Gebäude handeln, wie es in den vergangenen Jahren vor allem im Rahmen des Stadtumbau Ost bei Geschosswohnungen praktiziert wurde, als auch um einen geordneten flächenhaften Rückbau von Kleinsiedlungen ohne Perspektive im ländlich-peripheren Raum. Dies würde durch die Konzentration von Funktionen der Daseinsvorsorge auf ein ggf. ausgedünntes Zentrale-Orte-System gesteuert. Durch die Lenkung der Siedlungsentwicklung auf zentrale Orte kommt es dort zu einer Verdichtung und verbesserten Auslastung der Infrastruktur. Mittelzentrale Orte in Reichweite von Großstadtregionen werden dadurch aufgewertet und können diese funktional entlasten, wodurch eine dezentrale Konzentration gefördert wird (Brake 1998).

Die Maßnahme kommt besonders in solchen Regionen infrage, die zusätzlich noch in Gefährdungsbereichen mit hohem Schadenspotenzial liegen, wie z. B. hochwasser- oder lawinengefährdete Gebiete. Wenn dort dadurch die volkswirtschaftliche Effizienz deutlich nicht mehr gegeben ist, wird eine Absiedelung in Betracht gezogen.

Durch die Konzentration von Funktionen der Daseinsvorsorge kann es allerdings regional dazu kommen, dass längere Strecken zurückgelegt werden müssen, weil Versorgungsorte weiter entfernt sind. Zudem kann in stärker verdichteten zentralen Orten der Verkehr zunehmen. Dementsprechend muss eine solche Maßnahme mit anderen Maßnahmen, wie der „Stärkung des ÖPNV“, sinnvoll kombiniert werden.

Während gezielter Rückbau von Gebäuden und Infrastruktur zur Wiederherstellung naturnaher Landnutzung meist positiv bewertet wird, sind der Rückzug von Funktionen der Daseinsvorsorge aus der Fläche sowie die Absiedelung kleiner Ortschaften höchst umstritten und werden von vielen Akteuren, vor allem im ländlichen Raum, abgelehnt. Zudem ergäbe sich daraus ein Widerspruch zu den Grundsätzen der Raumordnung, die in allen Teilräumen Deutschlands gleichwertige Lebensverhältnisse anstrebt (§ 2 Abs. 2 Satz 1 ROG).

Durch das Phänomen der städtischen Wärmeinsel sind Siedlungsbereiche in besonderem Maße von klimawandelbedingten Veränderungen der Temperatur betroffen. Vor allem langanhaltende Hitzewellen können eine Belastung für die Gesundheit der Bewohner, insbesondere älterer und kranker Menschen sowie Kleinkinder bedeuten.

Auch die thermisch-mechanische Belastung von Gebäuden und Infrastrukturen nimmt unter einer steigenden Anzahl an Hitzetagen zu (BMVBS 2011). Eine zunehmende Verdichtung und Ausdehnung des Siedlungskörpers verstärkt diese Problematik. Durch die Versiegelung von Böden in Siedlungsbereichen und durch Verkehrsflächen erhöht sich zudem der Direktabfluss von Niederschlägen, da der Wasserrückhalt in Boden und Vegetation nicht gegeben ist (Arnold und Gibbons 1996) (siehe Fallbeispiel oben).

In vielen Gebieten gibt es bereits heute mehr als sieben heiße Tage (Maximaltemperatur >30 °C) pro Jahr. Schwerpunkte liegen am Ober- und Mittelrhein, dem Rhein-Main-Gebiet und in Brandenburg (vgl. Abb. 3.2). Bis zum Jahr 2100 wird die Anzahl heißer Tage in vielen Regionen Deutschlands deutlich zunehmen.⁶ Ein Großteil der deutschen Großstadtregionen liegt in den warmen Gebieten entlang von Rhein, Main und Ruhr sowie mit bspw. Berlin, Leipzig und Dresden im kontinental geprägten Ostdeutschland.

Die Maßnahme „Erhalt und Entwicklung innerstädtischer Freiflächen“ zielt auf die thermische Entlastung von Städten bei einer erwarteten Zunahme an Hitzetagen, die Stärkung der Erholungsfunktion in Metropolregionen sowie eine Erhöhung des natürlichen Wasserrückhalts und der Grundwasserneubildungsrate ab. Dies geschieht in erster Linie durch die Verbesserung der Versorgung mit und Erreichbarkeit von Grün- und Freiflächen innerhalb des Siedlungsraums und zwischen den Siedlungsräumen.⁷ Damit adressiert diese Maßnahme in erster Linie Klimaanpassungsaspekte. Daneben können sich positive Wirkungen für den Klimaschutz durch eine höhere Kohlenstoffspeicherung aufgrund umfangreicheren Grünvolumens im städtischen Raum ergeben. Die Maßnahme wirkt zudem positiv auf die Biodiversität, Luftreinhaltung, Lärmreduktion und Gesundheit.

Um der Entstehung weiterer thermischer Belastung vorzubeugen, muss sowohl bei der Innenentwicklung als auch in neuen Baugebieten auf eine ausreichende Freiflächenversorgung geachtet werden. Darunter ist weniger eine aufgelockerte Bebauung zu verstehen, die bei hohem Flächenbedarf ökonomisch und ökologisch wenig sinnvoll wäre, sondern die gezielte Berücksichtigung von grünen und blauen Strukturen, d. h. innerstädtischen Grün- und Wasserflächen und Luftaustauschkorridoren.

In der Maßnahme findet eine Stärkung der Regional- und Landschaftsplanung bei der Sicherstellung von Kaltluftentstehungsgebieten und -leitbahnen, multifunktionaler regionaler Grünzüge und Freiraumfunktionen statt. Auch wenn der Erhalt und die Entwicklung innerstädtischer Freiflächen in erster Linie eine Aufgabe der Kommunen sind, so ist gerade die stadtregionale Freiraumstruktur ein Handlungsfeld der Regionalplanung (vgl. Knieling et al. 2013, S. 18). So könnten weitere Vorrang- und Vorbehaltsgebiete zum Siedlungsklimaschutz festgelegt oder weitere Siedlungsfreiflächen als regionale Grünzüge o. Ä. ausgewiesen werden, denen insgesamt eine hohe Bedeutung zukommt.

Die Landschaftsplanung hätte in diesem Zusammenhang große Gestaltungsoptionen, ist in weiten Teilen allerdings eher reaktiv angelegt und vor allem auf Natur- und Umweltschutzaspekte fokussiert. Durch die gezielte Verknüpfung von Naturschutz-, Klimaschutz und Freizeitnutzungsaspekten könnte die Landschaftsplanung eine höhere Steuerungswirkung entfalten.

Neben dem Erhalt beinhaltet die Maßnahme die Schaffung neuer Freiflächen, z. B. durch die Nutzung von Brachflächen und Baulücken für neue Grün- und Erholungsflächen und durch die Senkung der Umwandlungskosten von Brachflächen in Grünflächen. Insgesamt steigt in städtisch geprägten Gebieten, die derzeit eine Minderausstattung mit Grün- und Erholungsflächen aufweisen, der Bedarf an Erholungsfläche je Einwohner. Feste bundesweite Richtwerte für die Grünflächenversorgung gibt es nicht. Nach einer Empfehlung des Bundesamtes für Naturschutz (BfN), die sich an Satzungen und Erlassen von Kommunen orientiert, die hierzu Aussagen getroffen haben, sollten im Schnitt jedem Einwohner etwa 55,75 m² Erholungsfläche zur Verfügung stehen (Rittel et al. 2014, S. 63).⁸

Neben der Grünflächenversorgung spielt die Erreichbarkeit von Grünflächen im Kontext von Klimaanpassung eine wichtige Rolle. Laut Empfehlungen des BfN sollten sich wohnungsnahe Grünräume in einer Entfernung von nicht mehr als 500 m (5 bis 10 Gehminuten) zur Wohnung befinden (Rittel et al. 2014, S. 62).

In Schrumpfungsregionen und Städten mit hohem Leerstand kann ein Teil des Gebäudebestands zurückgebaut werden, um weitere Potenziale für urbane Grünflächen zu schaffen. Zwischen 2001 und 2010 wurden allein in den neuen Bundesländern ca. 284.700 Wohnungen abgerissen (BMVBS 2012, S. 23). Gerade vor dem Hintergrund der Bevölkerungsentwicklung nach 2020 bleibt „Rückbau auch zukünftig eine Kernaufgabe des Stadtumbaus“ (ders., S. 82), jedoch tendiert der Fokus im Stadtumbau deutlich in Richtung Aufwertung (ders., S. 25). Solche freiwerdenden Flächen können als qualitativ hochwertige Grün- und Erholungsflächen genutzt werden.

Berücksichtigt man die derzeitigen und bis 2030 projizierten Leerstände (vgl. Abschn. 3.1.1), könnten nach groben Schätzungen mindestens 280.000 Gebäude zurückgebaut werden. Bei einem solchen Rückbau ist jedoch darauf zu achten, dass der städtebauliche Charakter von Quartieren nicht verloren geht. Vielfach ist den Kommunen der Zugriff auf leerstehende und im Verfall befindliche Objekte nicht ohne weiteres möglich und der Abriss sowie vor allem die Anlage und Pflege von Grünflächen mit erheblichen Kosten verbunden. Ohne die Bereitstellung finanzieller Mittel ist diese Maßnahme kaum umzusetzen.

Der Pkw ist nach wie vor das wichtigste Verkehrsmittel der Deutschen. Das Wachstum des motorisierten Individualverkehrs (MIV) hat sich zuletzt jedoch abgeschwächt, während öffentlicher Verkehr und nicht-motorisierter Individualverkehr zugenommen haben (infas und DLR 2010, S. 1). Die CO₂-Emissionen des Verkehrssektors beliefen sich im Jahr 2006 auf 160 Mio. t, wovon 93 % auf den Straßenverkehr entfallen (ders., S. 5). Damit ist der Straßenverkehr für knapp 16 % der CO₂-Gesamt-Emissionen in Deutschland verantwortlich (UBA 2013, S. 196).

Die Art und Weise, wie Menschen sich im Raum bewegen, welche Verkehrsmittel sie nutzen und welche Strecken sie zurücklegen, ist von den Möglichkeiten geprägt, die ihnen zur Ausübung ihrer Aktivitäten geboten werden (infas und DLR 2010, S. 33). Die Siedlungsstruktur beeinflusst dies in besonderer Weise: „Orte mit hoher Bevölkerungsdichte verfügen über hohes Kontaktpotenzial […]. Infolgedessen ist es zumindest potenziell möglich, Wege des alltäglichen Lebens in geringer räumlicher Entfernung durchzuführen. In dünn besiedelten Räumen müssen demgegenüber oft weite Strecken zurückgelegt werden, um Orte höherer Zentralität mit einem entsprechenden Angebot zu erreichen. […] Während dicht bebaute Gebiete günstige Bedingungen für den Einsatz von öffentlichen Verkehrsmitteln bieten, können dispers verteilte Einfamilienhaussiedlungen und am Stadtrand liegende Einzelhandels- und Betriebsstandorte oft nur mit dem MIV effizient erschlossen werden. Umgekehrt hat das Verkehrssystem hohen Einfluss auf die Ausprägung der Raum- und Siedlungsstruktur“ (ders., S. 33).

Eine kompakte, effiziente und am ÖPNV ausgerichtete Siedlungsstruktur kann zur Reduktion von CO₂-Emissionen beitragen, da weniger Fahrtstrecken aufgewendet werden und die Verkehrsteilnehmer energiesparendere Fahrzeuge (Bahn, Bus, Fahrrad, Fußweg etc.) als den Pkw für ihre Wegstrecken nutzen können. Zudem verringert eine kompakte Siedlungsstruktur die Zerschneidungswirkung von Siedlungen und hat damit einen positiven Effekt auf Natur und Landschaft. Aus diesem Grund zielt die Maßnahme auf eine aktive Veränderung der Verkehrsmittelwahl ab, hin zu mehr ÖPNV. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie bspw. die Ausweisung gesonderter Bus- und Bahnspuren, Erreichbarkeitsnachweise des ÖPNV bei der Baulandausweisung, Vorrangschaltung für den ÖPNV an Ampeln oder die Zulassung einer höheren baulichen Dichte in der Nähe von ÖPNV-Knotenpunkten. Ziel ist es, das Verhältnis von ÖPNV zu MIV von derzeit 1:5 auf 2:1 zu entwickeln (Fuhrich et al. 2004; infas und DLR 2010).

Vorrang- und Vorbehaltsgebiete sind die wichtigsten Instrumente, die der Landes- und Regionalplanung zur räumlichen Steuerung der Siedlungs- bzw. Landnutzungsentwicklung zur Verfügung stehen. Bei dieser Maßnahme handelt es sich weniger um einen neuen Ansatz, der von Akteuren im Siedlungsbereich angewendet werden kann, sondern eher um die konsequentere Anwendung des vorhandenen Instrumentariums. Gerade vor dem Hintergrund des Klimawandels ergeben sich hierdurch jedoch neue Handlungsspielräume, weshalb die „Zusätzliche Ausweisung von Vorrang- und Vorbehaltsgebieten“ hier als eigene Maßnahme geführt wird.

Als Folge des Klimawandels ist eine steigende Anzahl an Extremwetterereignissen zu erwarten, die ein hohes Schadenspotenzial besitzen. Um dieses möglichst gering zu halten, können Flächen von bestimmten Nutzungen freigehalten werden oder die Nutzungsintensität auf diesen Flächen geregelt werden. Dafür stehen Instrumente der Raumplanung zur Verfügung (BMVBS 2010). Da Klimafolgen auf sehr unterschiedliche Regionen treffen (urban/ländlich, prosperierend/stagnierend), müssen die Auswirkungen des Klimawandels raumspezifisch differenziert betrachtet werden (Birkmann et al. 2013, S. 8). Durch die Steuerungswirkung der Raumplanung ist es möglich, die Raumstruktur regionsspezifisch an den Klimawandel anzupassen und die Siedlungsentwicklung entsprechend zu steuern. Dadurch kommt der Raumplanung eine Schlüsselrolle zu. In vielen Bereichen des Klimaschutzes und der Klimaanpassung ist die Raumplanung jedoch nicht der zentrale Akteur. Gerade in den Bereichen Hochwasser- und Küstenschutz spielen die Fachplanungen eine wichtige Rolle (Greiving und Fleischhauer 2008). Auch wenn im ROG die Abstimmung zwischen den unterschiedlichen Planungsstufen klar gefordert wird, ist die Koordination bei den Problemkomplexen Klimaschutz und Klimaanpassung häufig eingeschränkt (ders., S. 63). Auch der Umstand, dass im konkreten Planungsprozess raumordnerische Grundsätze (Vorbehaltsgebiete) im Rahmen des Abwägungsprozesses „weggewogen“ werden können, schwächt die steuernde Wirkung der Raumordnung.

In den einzelnen Planungsregionen werden die raumordnerischen Instrumente der Vorrang- und Vorbehaltsgebiete sehr unterschiedlich „intensiv“ genutzt. In manchen Planungsregionen ist ein und dieselbe Fläche mit mehreren restriktiven Planzeichen belegt, in anderen Regionen werden nur sehr lokal restriktive raumordnerische Festlegungen vorgenommen. Zusätzlich finden in einigen Planungsregionen positivplanerische Festlegungen⁹ statt, während diese in anderen Regionen überhaupt nicht vorkommen. In Abb. 3.3 ist der Einfluss, der sich aus den regionalplanerischen Festlegungen für die Siedlungsentwicklung ergibt, zusammenfassend dargestellt. Die Abbildung zeigt einerseits, wo sich mehrere negativplanerische Festlegungen überlagern (rot), wo es positivplanerische Festlegungen gibt (blau) und wo kein steuernder Einfluss der Regionalplanung herrscht (grau). Die blauen Kreise zeigen den Umfang der Siedlungsentwicklung innerhalb negativplanerischer Vorrang- und Vorbehaltsgebiete in der Referenzprojektion bis 2030. Je größer die Kreise, desto mehr Siedlungsflächen werden trotz restriktiver Planung innerhalb dieser Flächen in Anspruch genommen, weil bei hohem Siedlungsdruck nur wenige Ausweichmöglichkeiten vorhanden sind. Beispiele hierfür sind die Regionen Stuttgart, Bonn und der Mittlere Oberrhein. In anderen Regionen, in denen ebenfalls eine hohe Siedlungsdynamik zu verzeichnen ist, wie in der Rhein-Main-Region oder im Münsterland, findet im Modell hingegen nur ein mäßiger Zuwachs innerhalb restriktiver Vorrang- und Vorbehaltsgebiete statt. Dies kann damit zusammenhängen, dass es dort ausreichende positivplanerische Festlegungen oder Gebiete ohne regionalplanerisch steuernden Einfluss gibt, die die Siedlungsentwicklung ermöglichen.

Der Schwerpunkt der Maßnahme liegt in der Stärkung raumordnerischer Festlegungen zur konsequenteren Steuerung der Siedlungsentwicklung in den Strategien „Klimaschutz“, „Klimaanpassung“ sowie „Natur- und Umweltschutz“. Ziel ist es vor allem, eine klimawandelangepasste Raumstruktur zu erhalten und dem Klimaschutz Raum zu geben. Wichtige Handlungsfelder der Raumordnung wurden auch von der Ministerkonferenz für Raumordnung genannt (MKRO 2013):

Die Häufigkeit und Intensität von extremen Hochwasserereignissen hat in den letzten Jahrzehnten zugenommen. Die entstandenen Schäden sind enorm.¹⁰ Bereits als Reaktion auf das Hochwasser an Elbe, Donau und ihren Zuflüssen im Jahr 2002 hat die Bundesregierung ein 5-Punkte-Programm aufgelegt, dessen zentrales Element es war, den Flüssen „mehr Raum“ zu geben. Dabei spielen die Sicherung und Rückgewinnung natürlicher Retentionsräume und Überschwemmungsflächen eine große Rolle. Ende 2014 wurde von der Umweltministerkonferenz das Nationale Hochwasserschutzprogramm verabschiedet, das zahlreiche Projekte zu Deichrückverlegungen und gesteuerter Hochwasserrückhaltung enthält. Die Gesamtkosten liegen bei etwa 5,4 Mrd. € (Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) 2014). Im Jahr 2007 wurde zudem die europäische Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (HWRM-RL) erlassen, um die Auswirkungen von Hochwasser zu verringern und zu bewältigen. Die bundesdeutsche Umsetzung der Richtlinie erfolgte durch eine Ergänzung des Wasserhaushaltsgesetztes (WHG). Darin wird die Erstellung von Gefahren- und Risikokarten für Hochwasserereignisse unterschiedlicher Intensität festgelegt, das Aufstellen von Risikomanagementplänen geregelt und die Festlegung von Überschwemmungs- und Rückhalteflächen normiert. So sollen die jeweiligen Landesregierungen innerhalb von Risikogebieten mindestens die Flächen als Überschwemmungsgebiete festsetzen, bei denen statistisch einmal in 100 Jahren ein Hochwasserereignis (HQ₁₀₀) erwartet werden kann. Diese Flächen gehen vielfach über die bislang raumplanerisch festgelegten Vorranggebiete zum Hochwasserschutz hinaus. Es kann zudem festgestellt werden, dass regionalplanerische Festlegungen zur Hochwasservorsorge bislang nicht den gewünschten Einfluss auf die Siedlungsentwicklung haben (BMVBS 2013).

Die Ziele der Maßnahme liegen in der Stärkung des raumordnerischen Instrumentariums zum Hochwasserschutz. Damit sollen vorsorgend Flächen von der Siedlungsentwicklung ausgeschlossen werden, bei denen ein erhöhtes Hochwasserrisiko besteht. Umgesetzt wird dies durch die Stärkung der vorhandenen Vorrang- und Vorbehaltsgebiete (z. B. Vorbehaltsgebiete werden als Vorranggebiete gewertet) und durch die Berücksichtigung der HQ₁₀₀-Gebiete aus der HWRM-RL. Bisher werden in der Planungspraxis raumordnerische Vorrang- und Vorbehaltsgebiete nur für HQ₁₀₀ ausgewiesen. Die hier modellierte Maßnahme geht darüber hinaus und legt auch HQ_extrem als Vorranggebiete fest. Während HQ₁₀₀ regelmäßig neu berechnet werden muss, was auch eine Aktualisierung der Raumordnungspläne nach sich zieht, bleiben die Annahmen zu HQ_extrem über einen längeren Zeitraum konstant. Auf diese Weise ließe sich für diese Gebiete eine hochwasserangepasste Bebauung vorschreiben (BMVBS 2013). Hieraus ergeben sich höhere Kosten sowie eine verbesserte Information über die möglichen Risiken einer neuen Bebauung, sodass davon ausgegangen werden kann, dass in diesen Gebieten die Siedlungsdynamik zurückgeht. Die Festlegungen wirken sich nicht auf den Bestand aus, der nicht ohne weiteres zurückgenommen werden kann. Dies ist in Kombination mit der Maßnahme „Rückzug aus der Fläche“ jedoch möglich.

Die Flächeninanspruchnahme durch Siedlung und Verkehr hat vielfältige negative ökologische Folgewirkungen, wie den Verlust von Lebensräumen für Tier- und Pflanzenarten, die Zersiedelung und Zerschneidung von Landschaften und Habitaten mit entsprechenden Folgen für die biologische Vielfalt, steigende Lärm- und Schadstoffbelastung etc. Naturschutzpolitische Instrumente leisten einen Beitrag zur Steuerung der Flächeninanspruchnahme, insbesondere in Hinblick auf die Standortsteuerung. Vor allem Schutzgebietsausweisungen können standortsteuernd auf die Flächeninanspruchnahme einwirken. Jedoch weisen sie in der Mehrzahl „keinen unmittelbaren Bezug zum Schutzgut Boden und Fläche auf – aufgrund eines fehlenden rechtlichen Auftrags“ (Heiland et al. 2006, S. 89). Das Ziel der Steuerung der Flächeninanspruchnahme ist in keiner Schutzgebietskategorie definiert. In der Folge wird in der planungspraktischen Anwendung das Potenzial der Schutzgebietsausweisungen in Bezug auf das Schutzgut Boden nicht ausgeschöpft. In einigen Schutzgebietstypen, wie Landschaftsschutzgebieten, können bei Bauvorhaben Ausnahmegenehmigungen erteilt oder Bereiche aus dem Schutzgebiet ausgegliedert werden (ders., S. 89). Hier sind demnach Anwendungsdefizite vorhanden. Andere Schutzgebietskategorien, v. a. Naturschutzgebiete, haben, auch wenn sie nicht zum Zweck des Bodenschutzes eingerichtet werden, eine hohe standortsteuernde Wirkung, da sie Bebauung ausschließen. Deren Flächenanteil ist jedoch mit 3,8 % der Bundesfläche (BfN o. J.) vergleichsweise gering und deren Steuerungsfunktion damit lokal sehr begrenzt.

Die Maßnahme zielt darauf ab, die Schutzgebietskulisse zu erweitern und die Steuerungsfunktion naturschutzpolitischer Instrumente in Bezug auf das Schutzgut Boden und Fläche zu erhöhen. In der Maßnahme werden raumplanerische Instrumente zum Schutz von Freiraum, Natur und Landschaft mit berücksichtigt. Damit ist die Maßnahme ein elementarer Bestandteil der Natur- und Umweltschutzstrategie. Durch den stärkeren Schutz natürlicher und naturnaher Vegetation kann sie jedoch auch einen Beitrag zur Klimaschutzstrategie leisten, da durch die Verlagerung der Siedlungsentwicklung auf landwirtschaftlich intensiver genutzte Flächen mit geringerem Kohlenstoffgehalt im Boden THG-Senken erhalten bleiben.

Die standortsteuernde Wirkung von Schutzgebietsausweisungen (insbesondere Landschaftsschutzgebieten), Natura 2000-Gebieten und Großschutzgebieten (insbesondere Biosphärenreservaten) wird erhöht. Dies erfolgt durch stärkere Berücksichtigung des Schutzgutes Boden bei der Anwendung des fachplanerischen Instrumentariums. Daraus ergeben sich beispielsweise weniger Ausnahmegenehmigungen in Landschaftsschutzgebieten oder ein erheblich erhöhter Begründungsaufwand bei Ausnahmen in Natura 2000-Gebieten.

Die steuernde Wirkung der Regionalplanung im Bereich Natur und Landschaft wird gestärkt, beispielsweise durch die Stärkung der Funktionen regionaler Grünzüge. Dies geschieht u. a. durch eine Aufwertung von Vorbehaltsgebieten zu Vorranggebieten.

Die bestehende Schutzgebietskulisse wird vergrößert, indem um Schutzgebiete mit hohem Schutzstatus, wie Naturschutzgebiete und Nationalparke, ein Abstandspuffer von 100 m gelegt wird, dessen Steuerungsfunktion über die von Landschaftsschutzgebieten hinaus geht.

Neben der Flächeninanspruchnahme durch Siedlung und Verkehr stellt, bedingt durch die Energiewende, die Energiewirtschaft zunehmend Ansprüche an die begrenzte Ressource „Fläche“. Durch den Ausbau erneuerbarer Energien – insbesondere Windkraft, Photovoltaik und Biomasse – sowie dem damit verbundenen Ausbau der Übertragungsnetze, nehmen die Flächenkonkurrenzen mit anderen Landnutzern, v. a. der Landwirtschaft, zu. Während es in Deutschland 1990 nur 200 Windkraftanlagen gab, waren es im Jahr 2013 fast 24.000 (BfN und BBSR 2014). Biomasseanlagen haben zwischen 1990 und 2011 von 50 auf mehr als 14.000 zugenommen.

Die Anzahl der Netzanschlüsse von Photovoltaikanlagen stieg zwischen 1990 und 2011 von 100 auf über 1,2 Mio. (BfN und BBSR 2014). Die installierte Leistung der Photovoltaikanlagen lag 2011 bei über 24.000 MW. Schätzungsweise ein Fünftel davon lieferten Freiflächen-Photovoltaikanlagen, die eine entsprechende Flächeninanspruchnahme nach sich ziehen. Die Flächeninanspruchnahme durch Freiflächen-Photovoltaikanlagen beläuft sich eigenen Schätzungen zufolge auf mindestens 15.600 ha (2012).¹¹ Laut des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 2014 waren im Außenbereich Freiflächenanlagen nur auf solchen Flächen förderfähig, die entweder in einem Abstand von 110 m längs von Autobahnen oder Schienenwegen liegen, bereits versiegelt sind oder auf Konversionsflächen aus wirtschaftlicher, verkehrlicher, wohnungsbaulicher oder militärischer Nutzung liegen (§ 51 Absatz 1 Nummer 3 c) aa) EEG 2014). Insgesamt wurde durch die EEG-Novelle der Ausbau von Freiflächen-Photovoltaikanlagen deutlich begrenzt. Seit 2016 dürfen zusätzlich jährlich maximal zehn Freiflächen-Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von höchstens 10 MW auf Ackerflächen in benachteiligten Gebieten errichtet werden. Daneben sollen Flächen der Bundesanstalt für Immobilienaufgaben (BImA) einbezogen werden.¹² Der Ausbaupfad laut EEG zur Steigerung der installierten Leistung durch Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie liegt bei 2500 MW (brutto) pro Jahr (§ 3 Nummer 3 EEG 2014). Werden insgesamt 52.000 MW installierte Leistung in Deutschland erreicht, so wird die Förderung und damit der Ausbau gedeckelt (§ 31 Absatz 6 EEG 2014).

Das Ziel der Maßnahme ist es, den Nutzungsdruck auf die landwirtschaftlichen Flächen zu verringern, indem für den Ausbau erneuerbarer Energien vorrangig Flächen vorgesehen werden, die für die Landwirtschaft nicht rentabel nutzbar sind. Gleichzeitig soll es sich dabei um Flächen handeln, die für die Siedlungsnutzung nicht geeignet sind, um weitere Flächeninanspruchnahme durch Siedlungsnutzung zu vermeiden. Dabei handelt es sich in erster Linie um die in § 51 Absatz 1 Nummer 3 c) cc) EEG 2014 genannten wirtschaftlichen und militärischen Konversionsflächen. Durch die Nutzung von Deponien, Altlastenstandorten und ehemaligen militärischen Übungsgeländen lässt sich der Nachfragedruck insbesondere für Freiflächen-Photovoltaikanlagen auf landwirtschaftlichen Flächen reduzieren. Da die Flächeninanspruchnahme durch Windkraftanlagen gering ist und diese eine andere (landwirtschaftliche) Nutzung nicht flächenhaft ausschließen, werden in dieser Maßnahme (bzw. den nachfolgenden Analysen vgl. Kap. 4) nur Freiflächen-Photovoltaikanlagen berücksichtigt.

Bei der Pflege von Grünflächen im Bereich der Siedlungs- und Verkehrsflächen fällt beträchtliche Biomasse an, die einer energetischen Nutzung zugeführt werden könnte. Solcher Grünschnitt fällt beispielsweise bei der Biotoppflege und der Pflege von Straßen- und Schienenbegleitgrün an. In einer Studie aus dem Jahr 2004 wurden für Rheinland-Pfalz Biomassepotenziale u. a. aus der kommunalen Landschaftspflege ermittelt (Landtag Rheinland-Pfalz 2004). Demnach belaufen sich in Rheinland-Pfalz die Potenziale durch thermisch verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel) aus kommunalem Grünschnitt auf 166.000 bis 220.000 MWh, aus Straßenbegleitholz auf 22.000 bis 25.000 MWh und aus der Schienenpflege auf 3000 bis 3500 MWh. Die Potenziale für vergärbare Biomasse (Biogas) belaufen sich auf 6000 bis 7500 MWh aus kommunalem Grünschnitt, auf 36.000 bis 40.000 MWh aus der Straßenpflege und auf 4000 bis 4500 MWh aus der Schienenpflege. Diese Zahlen zeigen exemplarisch das Potenzial, das zur Reduzierung der Nutzung fossiler Energieträger aus der Landnutzung im Siedlungs- und Verkehrsbereich bereitgestellt werden kann. Bundesweite Auswertungen liegen nicht vor. Es gibt allerdings regionale Modellprojekte, die die Umsetzung solcher Maßnahmen erproben, u. a. in der Altmark im Rahmen des Bundeswettbewerbs Bioenergie-Regionen.

Neben der Nutzung vorhandener Biomassepotenziale bestehen auch Möglichkeiten zur Gewinnung neuer Biomassepotenziale im Siedlungsraum, beispielsweise durch die Anlage von Kurzumtriebsplantagen auf Friedhofserweiterungsflächen etc. Da diese Maßnahmen allerdings keine flächenhaften Auswirkungen auf die Landnutzung haben, werden sie hier nicht weiter betrachtet.

Sich ändernde gesellschaftliche Ansprüche und technische Möglichkeiten bedingen einen ständigen Wandel der landwirtschaftlichen Landnutzung (Abschn. 2.​2.​3). Zu den wesentlichen aktuellen gesellschaftlichen Anforderungen gehören neben dem Klimaschutz im Sinne einer Einsparung von THG-Emissionen der Natur- und Umweltschutz sowie der Ausbau erneuerbarer Energien. Verschiedene Maßnahmen der landwirtschaftlichen Landnutzung tragen diesen Ansprüchen in unterschiedlichem Maße Rechnung und sind je nach Maßnahmen mit einem mehr oder minder starken „Trade off“ verbunden, d. h., die Umsetzungen einer Maßnahme erfüllt Ansprüche in einem Bereich zu Lasten anderer Ansprüche.

Vor diesem Hintergrund sind Strategien entwickelt worden, die diesen gesellschaftlichen Ansprüchen in der Landwirtschaft Rechnung tragen. Mittels einer intensiven Literaturrecherche sowie Interviews mit Akteuren der Landwirtschaft wurde eine Liste mit Maßnahmen erstellt, die zur THG-Einsparung beitragen können. Diese Liste wurde auf einem Akteurs-Workshop im November 2012 diskutiert. Nach dieser umfangreichen Vorauswahl wurden insgesamt 19 Maßnahmen ausgewählt, wobei sich die Auswahl auf Maßnahmen und Handlungsoptionen mit unmittelbarem Bezug zur Landnutzung konzentriert (Abschn. 5.​3).

In organischen Böden haben sich über Jahrtausende sehr große Mengen an organisch gebundenem Kohlenstoff und Stickstoff auf vergleichsweise kleinen Flächen angelagert (vgl. Abschn. 2.​3). Angesichts des hohen Kohlenstoffspeichers einerseits und des bedeutenden Emissionspotenzials bei ihrer Nutzung andererseits stellen organische Böden einen zentralen Ansatzpunkt für mögliche THG-Einsparungen im Bereich der landwirtschaftlichen Landnutzung dar. Aus diesem Grund werden die Auswirkungen unterschiedlicher Optionen der Nutzung organischer Böden quantitativ analysiert (vgl. Abschn. 4.​5.​2.​1).

Da eine Nutzung organischer Böden zumeist mit einer Wasserstandsabsenkung einhergeht, sind über 90 % der organischen Böden dräniert (Gensior et al. 2012). Um den durch die Wasserstandsabsenkung erfolgenden aeroben Abbau von organisch gebundenem Kohlenstoff zu unterbinden, sind mittlere Jahreswasserstände von 10 cm unter Flur anzustreben (Freibauer et al. 2009).

Die Intensität der Moornutzung, der Beitrag zur Qualität des Landschaftswasserhaushaltes und der Zustand des Bodens können regional und flächenspezifisch sehr unterschiedlich ausfallen, weshalb das Wiedervernässungspotenzial sowie der Beitrag zum Klima- sowie Natur- und Umweltschutz im Einzelfall abgeschätzt werden muss. So ist nicht in allen Fällen auf Grund von hydrologischen und klimatischen Faktoren eine Wiedervernässung überhaupt technisch möglich. Ferner kann der Schutz von bestehenden Gebäuden und Infrastruktureinrichtigungen vor einem steigenden Wassertand technisch nicht möglich sein oder unverhältnismäßig hohe Kosten verursachen (Bonn et al. 2015).

Die Zielsetzung der in diesem Abschnitt aufgeführten Maßnahmen ist die Verringerung der THG-Emissionen aus landwirtschaftlich genutzten organischen Böden durch eine adäquate Einstellung des Bodenwasserhaushaltes sowie eine damit verbundene Extensivierung der Nutzung. Vor diesem Hintergrund ist es selbstverständlich, dass der Schutz bestehender Moore allerhöchste Priorität haben sollte.

Um Ertrag und Qualität der landwirtschaftlichen Anbauprodukte zu gewährleisten, ist im Allgemeinen eine Nährstoffzufuhr in Form von mineralischen oder organischen Düngemitteln notwendig. Bei der Ausbringung von Stickstoffdüngern entsteht ein großer Teil der THG-Emissionen aus der Landwirtschaft, wobei es sich in erster Linie um Lachgas handelt (Abschn. 3.2.3.1). Dabei wird zwischen direkten und indirekten THG-Emissionen unterschieden. Direkte THG-Emissionen entstehen durch die Ausbringung von Düngern, während indirekte Emissionen über die atmosphärische Deposition reaktiven Stickstoffs sowie durch Auswaschungen erfolgen, wenn reaktive Stickstoffverbindungen wie Nitrat und Ammoniak über das Sickerwasser und Oberflächenabflüsse in die umliegende Landschaft gelangen und über Nitrifikations- und Denitrifikationsprozesse Lachgas entsteht (Abschn. 2.​3). THG-Emissionen treten nicht nur bei und direkt nach der Düngung auf, sondern können im gesamten Jahresverlauf erfolgen. Zudem ist die Herstellung von Mineraldünger durch den Verbrauch fossiler Energien mit hohen THG-Emissionen verbunden.

Die Höhe dieser Emissionen ist neben der Menge der Düngerausbringung von den natürlichen Boden- und Klima-Gegebenheiten (Humus-, Stickstoffgehalt, pH-Wert, Bodenbelüftung bzw. Niederschlag, Temperatur und Frostperioden) und dem Verhältnis von N-Input zu N-Output (Flessa et al. 2012; Osterburg et al. 2013) sowie von der eingesetzten Ausbringungstechnik abhängig. Weiterhin kommt dem Ausbringungszeitpunkt eine große Bedeutung zu (Flessa et al. 2014). Für die Klimawirksamkeit muss der Düngewert in die Gesamtbetrachtung einbezogen werden, da dieser mit zunehmenden NH₃-Emissionen aufgrund hoher N-Verluste sinkt (Flessa et al. 2014). NH₃-Emissionen begrenzen sich auf die Tage nach der Ausbringung, während N₂O-Emissionen zusätzlich im Jahresverlauf auftreten. Für die Bewertung von Ausbringungstechniken ist daher der gesamte Jahresverlauf der Emissionen zu betrachten, da THG-Einsparungen bei der Ausbringung ggf. im Jahresverlauf ausgeglichen werden könnten (Flessa et al. 2014).

Die Wirtschaftsdüngerlagerung und -ausbringung sind die wichtigsten Ursachen für Ammoniak-(NH₃)-Emissionen in Deutschland, wobei das Einsparpotenzial bei der Ausbringung absolut gesehen größer ist als bei der Lagerung (Flessa et al. 2012). Pro Kilogramm eingespartem Rein-Stickstoff bei der Mineraldüngung kann von einer Emissionsminderung von 17,5 kg CO₂-Äqu. kg⁻¹ N ausgegangen werden. Diese Menge setzt sich aus 6,1 kg CO₂-Äqu. kg⁻¹ N durch direkte N₂O-Emissionen, 3,9 kg CO₂-Äqu. kg⁻¹ N durch indirekte Emissionen sowie 7,5 kg CO₂-Äqu. kg⁻¹ N durch die Bereitstellung des chemisch-synthetischen N-Düngers zusammen (Flessa et al. 2012). Für ein durch Feldversuche zur teilflächenspezifischen Düngung ermitteltes mittleres Einsparpotenzial von ca. 18 kg N ha⁻¹ ergeben sich somit 315 kg CO₂-Äqu. ha⁻¹, die bei der Mineraldüngung vermeidbar sind (Flessa et al. 2012, Abschn. 3.2.3.1). Smith et al. (2008) gehen davon aus, dass über ein geeignetes Nährstoffmanagement auf Ackerflächen der kühl-feuchten Klimazonen Einsparungen von 0,62 (0,02–1,42) t CO₂-Äqu. ha/a möglich sind.

Die Zielsetzung der in diesem Abschnitt aufgeführten Maßnahmen ist die Verringerung der THG-Emissionen, die direkt oder indirekt mit der Düngung in Verbindung stehen. Die Höhe des Flächenertrags soll hierbei nicht reduziert werden, um Verlagerungseffekte zu vermeiden.

Hoher Energieverbrauch, Rückgang fossiler Brennstoffe und mit fossilen Brennstoffen in Verbindung stehende Umweltbeeinträchtigungen haben das Thema Bioenergie in den letzten Jahrzehnten stark vorangetrieben. Energiepflanzen können für die Erzeugung von Biogas, Strom, Wärme sowie Biokraftstoffen genutzt werden. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hat zu einem starken Anstieg der Nutzung erneuerbarer Energien geführt, zu denen die Bioenergie zählt. So ist z. B. die Zahl der Biogasanlagen innerhalb von 13 Jahren um das 7,5-fache angestiegen: Während im Jahr 2000 1050 Biogasanlagen betrieben wurden, waren es 2013 bereits 7850 Anlagen (Fachverband Biogas e. V. 2014). Nachwachsende Rohstoffe machen fast die Hälfte der in Biogasanlagen eingesetzten Substratanteile aus (48 %); weitere Substrate sind Exkremente (Gülle, Mist: 44 %), industrielle und landwirtschaftliche Reststoffe (6 %) und Bioabfall (2 %; FNR 2014a).

Im Jahr 2014 wurden in Deutschland auf ca. 2,1 Mio. ha Energiepflanzen angebaut (FNR 2014a¹³), also auf etwa 12,6 % der landwirtschaftlichen Fläche. Dieser Flächenanteil steht je nach Verfahren mehr oder weniger stark ausgeprägt in Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion um knappe Produktionsmittel (v. a. Fläche; Gömann und Kreins 2012). Durch die Ausdehnung der Bioenergie-Verfahren wird in der Regel das Nahrungsmittelangebot eingeschränkt, was bei sonst gleichbleibenden Bedingungen zu einem Anstieg der Agrarpreise führt. Für eine Bewertung der Gesamtbilanz der Bioenergie müssen Landnutzungsänderungen aufgrund von Produktionsverlagerungen mit einbezogen werden. Hierbei wird zwischen direkten und indirekten Landnutzungsänderungen unterschieden. Bei der direkten Landnutzungsänderung (dLUC) ändert sich die Nutzung einer bereits genutzten Fläche zur Nutzung für den Anbau von Energiepflanzen. Von indirekten Landnutzungsänderungen (iLUC) ist die Rede, wenn bisher nicht zur landwirtschaftlichen Produktion genutztes Land in Nutzung genommen wird, weil der Verwendungszweck oder die Produktionsmenge eines Rohstoffes sich ändert. Dies tritt ein, wenn der Anbau von Energiepflanzen den Anbau von Lebens- und Futtermitteln von Flächen verdrängt, die dann anderenorts angebaut werden, um die Nachfrage bedienen zu können sowie wenn durch die anderweitige Nutzung der Ernte die Lebensmittelpreise aufgrund einer Verknappung steigen und dies dazu führt, dass neue Flächen landwirtschaftlich erschlossen werden (Wicke et al. 2012). Diese mit der Bioenergiegewinnung in Verbindung stehenden indirekten Landnutzungsänderungen sind weder aus ökologischer noch politischer Sicht eine sinnvolle Strategie, da eingesparte THG-Emissionen aus fossilen Energieträgern überkompensiert werden können, wenn für neue Ackerflächen intakte Naturräume in anderen Ländern zerstört werden. Die Rodung von Regenwald für Ölpalmenplantagen ist hierfür ein gutes Beispiel (u. a. Schuler et al. 2014). Ravindranath et al. (2009) entwickelten globale Szenarien zur Biokraftstoffproduktion und kamen zu dem Ergebnis, dass die Einbeziehung von Lebenszyklusanalysen/Lifecycle-Assessment sowie THG-Emissionen aus der Landnutzungsänderung wesentlich für die Bewertung des THG-Mitigationspotenzials von Biokraftstoffen sind. Werden ursprüngliche Ökosysteme für die Biokraftstoffproduktion umgewandelt, so ist die THG-Netto-Bilanz im Allgemeinen negativ (Ravindranath et al. 2009). Wenngleich Modellierungen von Landnutzungsänderungen ständig weiterentwickelt und verbessert werden, bestehen große Unsicherheiten bezüglich der Datengrundlagen und Annahmen, die die Erfassung der Komplexität von iLUC und deren Zuordnung schwierig gestalten (Wicke et al. 2012).

Wie bei iLUC spielt die vorherige Nutzung bei dLUC eine entscheidende Rolle, wie Fritsche und Wiegmann (2008), bezogen auf einen 20-Jahres-Zeitraum, zeigen: Beim Biomasseanbau auf vorherigem Grünland ergeben sich CO₂-Emissionen, die für den Anbau von Pappel-KUP mit 1,255 t CO₂ ha/a, für Rutenhirse mit 1,897 t CO₂ ha/a und für Mais, Raps oder Weizen mit 2,630 t CO₂ ha/a angegeben werden, während es beim Anbau auf Ackerstandorten aufgrund der Wurzelbildung bei Pappel-KUP zur Sequestrierung von 1,375 t CO₂ ha/a und bei Rutenhirse von 0,733 t CO₂ ha/a kommt. Die Kohlenstoffbilanz ist hingegen neutral, wenn ein Wechsel von einer Ackerkultur zu einer anderen erfolgt (Fritsche und Wiegmann 2008). Deller et al. (2011) zeigen, dass die Umstellung von Ackernutzung mit einjährigen Marktfrüchten zu mehrjährigen nachwachsenden Rohstoffen (Miscanthus, Weide, Pappeln) zu beachtlicher C_org-Anreicherung im Boden führt.

Neben der untersuchten flächenbasierten Bioenergie-Produktion soll an dieser Stelle kurz auf die güllebasierte Biogaserzeugung eingegangen werden.

Flessa et al. (2012) verglichen Minderungspotenziale verschiedener bioenergetischer Nutzungspfade mit und ohne Einbeziehung von iLUC und zeigten, dass die höchsten THG-Einsparungen von 1237 g CO₂-Äqu.kWh⁻¹ durch die güllebasierte Biogaserzeugung erzielt werden können. Unter Einbeziehung von iLUC kommt es beim Einsatz von Bioethanol aus Getreide sowie Biodiesel aus Raps sogar zu einer zusätzlichen Klimabelastung. Für die Verwendung von Holzhackschnitzeln aus Kurzumtriebsplantagen zur Strom- und Wärmeerzeugung sowie für die Biogaserzeugung aus Mais können trotz iLUC THG-Einsparungen entstehen, wobei die potenzielle Klimaschutzleistung der Bioenergieträger maßgeblich von der Art der Verwertungslinie beeinflusst wird (Flessa et al. 2012).

Die regionale Allokation des Anbaus von Bioenergie-Kulturen hängt u. a. von den Standortgegebenheiten und unternehmerischen Entscheidungen ab. Aufgrund der bei vielen Verfahren hohen Transportkosten richtet sich der Anbau nach der regionalen bzw. lokalen Nachfrage nach Biomasse, d. h. nach vorhandenen Anlagen (z. B. Biogas- oder Holzhackschnitzelanlagen), die die produzierte Biomasse zur Erzeugung von Biogas, Strom und/oder Wärme benötigen.

Durch die Substitution fossiler Energieträger ist ein Beitrag zum Klimaschutz möglich, wenn die Emissionen aus Düngeraufwendung sowie direkter und indirekter Landnutzungsänderung niedriger als die CO₂-Einsparung aus fossilen Energien sind. Die Klimabilanz ist dabei stark abhängig von der Umsetzung des Verfahrens und fällt bei mehrjährigen Anbauarten im Allgemeinen positiver aus als bei einjährigen (WBGU 2009). Durch den Anbau von Bioenergiepflanzen können aber auch zahlreiche Umweltprobleme auftreten, die durch Intensivierung (gesteigerte Düngung, Pestizideinsatz), ausgedehnte Monokulturen oder Umwandlung von Grünland zu Acker (z. B. für Maisanbau) entstehen. Als gesellschaftliche Vorteile sind die Verringerung der nationalen Abhängigkeit von Energieimporten und die Schaffung neuer Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen zu nennen.

Die Zielsetzung der in diesem Abschnitt aufgeführten Maßnahmen ist die Verringerung von THG-Emissionen, indem fossile Energieträger durch nachwachsende Rohstoffe substituiert werden. Es werden ein- und mehrjährige Anbaukulturen sowie landwirtschaftliche Nebenprodukte betrachtet.

Die Strategie „Klimaanpassung“ wurde im Sektor Landwirtschaft nicht untersucht, weil sich für die Landwirtschaft angesichts der kurz- bis mittelfristig erwarteten geringen Klimaänderungen und der hohen Anpassungsfähigkeit der Landwirtschaft in den nächsten 15 Jahren kein akuter Handlungsbedarf ergibt. Anpassungen an das Klima sind ein kontinuierlicher Prozess mit einer Vielzahl betriebsspezifischer Anpassungsmöglichkeiten wie der Nutzung neuer/anderer Kulturen oder Züchtungs-Weiterentwicklungen.

Die Forstwirtschaft weist in Bezug auf mögliche Klimaschutzmaßnahmen einige Besonderheiten im Vergleich zu anderen Wirtschaftstätigkeiten einschließlich der Landwirtschaft auf:

Die Klimawirksamkeit einer einzelnen Maßnahme kann daher nicht isoliert bilanziert werden, und geeignete Klimaschutzmaßnahmen müssen aufeinander abgestimmt sein (siehe dazu auch Abschn. 7.​3). Sie können entweder darauf abzielen, die in Wäldern und Holzprodukten zusammen gebundenen Kohlenstoffvorräte zu erhalten und zu vergrößern, oder sie müssen überproportionale Emissionseinsparungen in anderen Wirtschaftssektoren ermöglichen (oder beides). Grundsätzlich sind dafür ein dauerhafter Baumbestand, hohe Kohlenstoffvorräte im Wald bei geringen Verlustrisiken, eine möglichst effiziente und möglichst langfristige Verwendung des geernteten und verarbeiteten Holzes sowie die Generierung umfassender Substitutionseffekte dienlich (Hartje et al. 2015, S. 159). Diese Ansprüche konfligieren allerdings teilweise miteinander; sie lassen sich nicht unabhängig voneinander maximieren, sondern allenfalls in ihrer Gesamtheit optimieren. Diesbezügliche forstliche Handlungsmöglichkeiten bestehen in der Steuerung von Vorrats- und Zuwachshöhe, der Verringerung von Verlustrisiken sowie in der Bereitstellung von Holzsortimenten, welche sich für eine dauerhafte Verwendung bzw. hohe Substitutionseffekte eignen (ob die so bereitgestellten Sortimente anschließend tatsächlich in der beschriebenen Form genutzt werden, entzieht sich jedoch dem forstlichen Einfluss).

Im Folgenden werden unterschiedliche denkbare forstlichen Klimaschutzmaßnahmen im Einzelnen vorgestellt – darunter auch solche, die in diesem Buch später nicht mehr aufgegriffen werden. Das Zusammenspiel der Maßnahmen in abgestimmten Strategiekonzepten ist erst in Abschn. 4.​6 Thema. Dort werden diejenigen Maßnahmen zu Strategien gebündelt, die sich für eine entsprechende großräumige Modellierung eignen.

Die Begründung neuer Wälder auf bislang nicht forstlich genutzten Flächen durch Aufforstung oder Zulassen der natürlichen Sukzession impliziert eine dauerhafte Änderung der bisherigen Landnutzung – dauerhaft nicht nur wegen des langsamen Waldwachstums, sondern auch wegen des Rodungsverbots nach § 9 des Bundeswaldgesetzes, das eine Waldneubegründung nahezu irreversibel macht. Mit der Begründung neuer Wälder ist eine sehr langanhaltende Akkumulation von Kohlenstoff in Baumbestand und Böden verbunden, die zudem auf lange Sicht einen verstärkten Zufluss zum Holzproduktespeicher sowie Substitutionspotenziale ermöglicht. Für Aufforstungen von Mischbeständen aus einheimischen Baumarten auf ehemaligen Acker- oder Weideflächen werden die Gesamt-Minderungspotenziale während der ersten beiden Jahrzehnte auf durchschnittlich 5 bis 20 [\( {\text{t}}_{{{\text{CO}}_{ 2} .}} \)/(ha*a)]; veranschlagt (Paul et al. 2009), in den darauf folgenden Jahrzehnten auf mehr als das Doppelte (a. a. O, Anhang D; vgl. auch Dunger et al. 2009).

Flächenpotenziale bestehen i. W. auf ehemals landwirtschaftlich genutzten sowie sonstigen Flächen, deren bisherige Nutzung aufgegeben wurde (namentlich städtische Brachflächen, ehemalige Truppenübungsplätze und Braunkohle-Tagebauflächen). Der jährliche Umfang landwirtschaftlicher Erstaufforstungen wird für die letzten Jahrzehnte mit 2000 bis 4000 ha/a angegeben, der von Braunkohle-Rekultivierungen mit etwa 1000 ha/a; das Gesamtpotenzial beträgt grob etwa 60.000 ha an Braunkohle-Rekultivierungsflächen, 100.000 ha an städtischen Brachflächen und weitere 100.000 ha an ehemaligen Militärflächen, zusammen also etwa eine Viertel Million Hektar (Elsasser 2008).

Bezüglich der Baumartenwahl gilt weitgehend das oben Gesagte: Wenn es allein um die Kohlenstoffspeicherung geht, sind rasch- und starkwüchsige Baumarten auf kurze und mittlere Frist überlegen; zur Stabilisierung empfehlen sich geeignete Beimischungen. Bei Erstaufforstungen ist ferner zu bedenken, dass (große) Aufforstungsflächen Pionierstandorte sind. Klimaxbaumarten wie z. B. Buche und Weißtannen sind ökologisch weniger an die dortigen Licht- und Klimaverhältnisse angepasst.

Verwendetes Holz ist über drei Wege klimawirksam: Zum einen stellen die Holzprodukte selbst, einschließlich Papier, einen (vergrößerbaren) Kohlenstoffspeicher dar. Zum zweiten vermeidet die stoffliche Verwendung von Holz anstelle alternativer Materialien Emissionen, die mit der Gewinnung und Verarbeitung dieser alternativen Materialien einhergehen (stoffliche Substitution). Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung von Holz- anstelle von Aluminiumfenstern. Zum dritten ersetzt die Verbrennung von Holz zur Energiegewinnung fossile Energieträger (energetische Substitution). Beide Arten von Substitution sind in dem Maße wirksam, zu dem der jeweils aktuelle Energiemix aus fossilen Energieträgern besteht; sie vermeiden Emissionen von Kohlenstoff, der in fossilen Lagerstätten gespeichert ist. Auf sehr lange Sicht gesehen, beruht die Klimawirkung von Wald und Holz zudem ausschließlich auf Substitutionseffekten (Werner et al. 2010), da Wald- wie auch Holzproduktspeicher nicht unendlich erweiterbar sind. Das energetische Substitutionspotenzial von Holz im Vergleich zu leichtem Heizöl beträgt + 0,67 t C/t C (Rüter 2011); eine zur Energiegewinnung genutzte Tonne Kohlenstoff aus Holz ersetzt also 0,67 t Kohlenstoff aus fossilen Quellen, die aufgrund der Substitution dauerhaft gespeichert bleiben können. Für die stoffliche Substitution liegen keine Zahlen vor, welche sämtliche Verwendungsmöglichkeiten des Holzes abdecken würden. Eine internationale Metaanalyse ergibt eine Spannbreite stofflicher Substitutionsfaktoren von -2,3 bis + 15 t C/t C, bei einem Mittelwert von + 2,1 t C/t C (Sathre und O’Connor 2010).

Verwendung und Weiterverarbeitung des geernteten Holzes sind keine Aktivitäten der forstlichen Landnutzung und können waldbaulich nicht unmittelbar gesteuert werden. Waldbaulich steuerbar sind dagegen die Höhe des Zuwachses und das Ausmaß seiner Abschöpfung. Zudem geben die Sortenaushaltung bei der Ernte und langfristig auch die allgemeinen forstlichen Produktionsziele indirekt den Rahmen dafür vor, in welcher Form das Holz anschließend verwendet und weiterverarbeitet werden kann. Um Kohlenstoffspeicherung und Substitutionseffekte in der Holzverwendung zu vergrößern, gibt es auch aus waldbaulicher Sicht mehrere Ansatzpunkte. Sie bestehen grundsätzlich darin, die bereitgestellte Holzmenge aus dem Wald zu maximieren, indem der Gesamtzuwachs vergrößert und (im Rahmen der Nachhaltigkeit) möglichst weitgehend ausgeschöpft wird. Die entsprechenden Maßnahmen sind z. T. gegenläufig zu Maßnahmen, welche v. a. auf eine Vorratsakkumulation im Wald setzen (s. o.):

Auch wenn man neben der reinen Volumenproduktion zusätzlich die Nachfragestruktur auf den Holzmärkten berücksichtigt, verändert das die genannten Kriterien nur wenig. So sprechen technische wie ökonomische Gründe oft gegen die Produktion hoher Zielstärken (s. z. B. Tzschupke 2005), und auch in Bezug auf die Baumartenwahl ist zumindest derzeit die Nachfrage nach Nadelholz stärker ausgeprägt als die nach Laubholz (Jochem et al. 2015), was sich auch in der Preisentwicklung der letzten Jahre zeigt (Ermisch et al. 2014).

Die Weiterverarbeitung des Rohholzes aus dem Wald im Bereich der Holzwirtschaft wird letztendlich nicht von den Produzenten, sondern von den Konsumenten der jeweiligen Endprodukte bestimmt; entsprechende Maßnahmen müssen daher an der Endnachfrage ansetzen. Ihre Diskussion führt allerdings im Rahmen dieses auf die Landnutzung konzentrierten Projektes zu weit; hierzu sei auf die diesbezügliche Literatur verwiesen (u. a. Petersen und Solberg 2005; Gustavsson et al. 2006; Pingoud et al. 2010; Werner et al. 2010; Rüter 2011; Wördehoff et al. 2012; Weimar und Jochem 2013; Mund et al. 2015).

Mögliche Ursachen für Kohlenstoffverluste lassen sich in drei Gruppen einteilen:

Im Rahmen dieser Studie ist es angesichts der sehr langen forstlichen Produktionszeiträume und der Pfadabhängigkeit der Produktion nicht sinnvoll, die Auswirkungen isolierter Einzelmaßnahmen auf Klimaziele zu beschreiben. Stattdessen werden diejenigen Maßnahmen, die sich für eine großräumige Modellierung eignen, entsprechend ihrer zeitlichen Abfolge im Bestandesleben zu Maßnahmenbündeln zusammengefasst; anschließend werden untereinander abgestimmte Bündel von Maßnahmenvarianten einer Referenz- sowie vier Bewirtschaftungsstrategien zugeordnet (vgl. Abschn. 4.​6.​1 und 4.​6.​2). Deren Auswirkungen auf naturale und finanzielle Erträge sowie die Kohlenstoffspeicherung werden jeweils mit Hilfe des in Abschn. 4.​2.​2.​4 beschriebenen forstbetrieblichen Simulationsmodells FoBeSiMo abgeschätzt. Die Referenzprojektion (Abschn. 4.​6.​1) orientiert sich dabei an den derzeitigen Bewirtschaftungsplanungen, insbesondere der Landesforstbetriebe. Die Strategien (vgl. Abschn. 4.​6.​2) unterscheiden sich v. a. in Bezug darauf, ob sie Klimaschutz- und -anpassungsziele primär über eine Erhöhung der Kohlenstoffvorräte im Wald oder über eine Ausweitung des Holzproduktespeichers und von Substitutionen zu erreichen trachten, und welchen Ansatz sie zum Umgang mit Risiken von Kohlenstoffverlusten wählen.

In diesen Strategien werden die oben beschriebenen waldbaulichen Klimaschutzmaßnahmen den Phasen Bestandesbegründung bzw. -verjüngung, Bestandespflege und Durchforstung sowie der Endnutzungsphase zugeordnet, an die sich die Holzverwendung anschließt. Für die Bestandesbegründungsphase wird die Maßnahme „Baumartenwahl“ (Abschn. 3.3.2.1) in vier verschiedenen Variationen abgebildet. In der Pflege- und Durchforstungsphase werden „Häufigkeit“ und „Stärke der Durchforstung“ variiert, mit der u. a. die Bestandesdichte (Abschn. 3.3.2.2) gesteuert wird. Für die Endnutzungsphase werden „Zielstärke“, „Endnutzungsmenge“ (pro Erntemaßnahme) sowie die „Dauer des Endnutzungszeitraums“ in unterschiedlichen Varianten kombiniert; dies beeinflusst ebenfalls die Bestandesdichte in dieser Phase (Abschn. 3.3.2.2) sowie die jeweiligen Umtriebszeiten (Abschn. 3.3.2.3). Zeitpunkt sowie Intensität von Vor- und Endnutzungen beeinflussen weiterhin die Sortenaushaltung der Maßnahme „Holzbereitstellung“, und damit die Potenziale für eine Ausweitung des Holzproduktespeichers und für Substitutionen (Abschn. 3.3.4). Die Realisierung solcher Potenziale kann nicht durch eine forstbetriebliche Simulation abgebildet werden, da sie außerhalb von Wäldern bzw. Forstbetrieben stattfindet; diese Potenziale werden vielmehr berücksichtigt, indem den aus den jeweiligen Waldbewirtschaftungsstrategien entstehenden Sortimenten jeweils unterschiedliche konstante Verwendungspfade zugerechnet werden (s. Abschn. 4.​2.​2.​4). Vergleichbar wird zur Berücksichtigung unterschiedlicher Totholzmengen (Abschn. 3.3.2.5) vorgegangen, die bei den verschiedenen Behandlungsvarianten anfallen; sie werden diesen Varianten jeweils pauschaliert zugerechnet.¹⁷ Forstliche Kalamitätsrisiken (Abschn. 3.3.5.1) werden in Form von baumart- und altersspezifischen Überlebenswahrscheinlichkeiten in die Simulation integriert (s. Abschn. 4.​2.​2.​4).

Zwei weitere Maßnahmen sind dagegen nicht zwingend an bestimmte Nutzungspfade gebunden, nämlich Nutzungsverzichte (Abschn. 3.3.2.4) sowie die Vergrößerung der Waldfläche (Abschn. 3.3.3). Ihre Auswirkungen werden daher in jeweils separaten Modulen simuliert, die anschließend unterschiedlichen Strategien zugeordnet werden können. Abschn. 4.​6.​2 bietet eine Übersicht über die in der Simulation variierten Maßnahmen und ihre Zuordnung zu Strategien.