Gegenstand des Seminars ist die Vermittlung der notwendigen Kenntnisse über die Entwicklung und praktische Anwendung von Datenanalysemethoden und Modellen für Planung und Management von Natur, Grün-/Freiraum- und Umweltsystemen sowie für Klimaanpassung. Hier wird stark auf die Rolle von GIS für die Klimaanpassung fokussiert. Dabei bestimmt das Management von Freiraum- und Umweltsystemen im Zeichen des Klimawandels und der Energiewende die inhaltliche Ausrichtung des Seminars.

Eine besondere Attraktivität des Seminars für Studierende im WiSe2023/2024 bilden die vier INPUT-Vorlesungen vom Gastprofessor Xinhao Wang, School of Planning des College of Design, Architecture, Art, and Planning der University of Cincinnati, über die Themen „3D GIS, 3D Scene, LiDar, CityEngine, and ArcGIS Urban in Spatial Planning“.

Hinsichtlich der Modellierungstechnik stehen prozess- und systemorientierte Modellierung und statistische Modellierung im Vordergrund. Zunächst werden Methoden und Modelle zur Typisierung von Freiraumsystemen und zur Analyse der Qualität der Freiraumversorgung behandelt. Des Weiteren bildet die Modellierung der Schutzfunktionen und stadthygienischen Wirkungen von Freiräumen den Schwerpunkt des Seminars. Methoden und Modelle zur Berechnung ausgewählter Grunddaten und Kenngrößen, wie z. B. Urban Neighborhood Green Index, Versiegelungsgrad, Überbauungsgrad und Abflussbeiwert, werden eingeübt.

Zum Nachweis der erfolgreichen aktiven Mitarbeit sollen sich die Studierenden unter Anleitung des Dozenten ausgewählte Modelle und Simulationen für Umweltplanung und Klimaanpassung auf Basis von Softwareprogrammen wie z. B. ArcGIS Pro, ENVI-met, FloodArea oder HEC-RAS erarbeiten und in Form von Referaten präsentieren. Folgende Themen für den Vortrag können ausgewählt werden:

Kommunale Wohnungsnachfrageprognose
Quantifizierung der Grünflächenanteile und des Grünvolumens mithilfe des Strukturtypenansatzes
Urban Neighborhood Green Index
Modellierung und Simulationen mit dem ENVI-met-Programm, z. B. Simulation verschiedener Auswirkungen unterschiedlicher Szenarien der Gebäudebegrünung
Modellierung und Simulationen mit dem FloodArea-Programm von Geomer GmbH - Starkregensimulation
Modellierung und Simulationen mit dem FloodArea-Programm von Geomer GmbH - Hochwassergefahrenkarten
GIS based assessment of potential of wind energy
GIS based assessment of potential of solar energy
GIS based assessment of potential of biomass energy
Zelluläre Automatensimulation urbaner Systeme
Modelling of Urban Sprawl
Agentensimulation
GIS for Surface-Water
GIS for Ground-Water
GIS for Water-Supply and Irrigation Systems
GIS for Floodplain Management and Watershed Delineation in ArcGIS
GIS and Water Quality
Digital Elevation Model Issues in Water Resources Modeling and
HEC-RAS and HEC-GeoRAS
SWAT Soil and Water Assessment Tool
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Donnerstags werden Dr. Lawrence und Dr. Jafari gemeinsam das Blockseminar Analyse und Entwurf naturbasierter Lösungen für blaues und grünes Wassermanagementunterrichten. In M03 werden die Studierenden mit dem theoretischen Rahmen der Freiraumplanung und naturbasierten Lösungen (NBS) vertraut gemacht, modellieren die Leistung der Grünen Infrastruktur als einen Aspekt der NBS und bewerten Ansätze für die Umsetzung von NBS. Zu den angewandten Methoden gehören Diskussion und Lektüre, GIS-Rastermodellierung, Abfluss- und Verdunstungsmodellierung mit WaBiLa, Erstellung glaubwürdiger Lageplanlösungen mit der Technik der Landschaftsgrafik und Bewertung verschiedener Systeme für Management, Finanzierung oder Koproduktion. Das Seminar ist in drei fünfwöchige Abschnitte unterteilt, wobei der erste Abschnitt von Dr. Mais Jafari, der zweite von Dr. Bryce Lawrence und der dritte von beiden Dozenten gemeinsam betreut wird.

1. Theoretische Grundlagen über Freiräume und naturbasierte Lösungen (17. Oktober - 21. November): Was sind naturbasierte Lösungen (NBS) und wie unterscheiden sie sich von anderen Arten von Grünflächen? Warum brauchen unsere Städte NBS und wie verbessern sie unser Leben? Darüber hinaus wird der Schwerpunkt auf der Frage liegen, wie NBS standortbezogen und in Zusammenarbeit mit einem breiten Spektrum von Interessengruppen, insbesondere den Bürgern, gestaltet, umgesetzt und gepflegt werden können.

2. Modellierung der Leistungsfähigkeit Grüner Infrastruktur als ein Aspekt der NBS (28.11. - 19.12.): Identifizierung von Freiflächen zur Wasserrückhaltung mittels GIS-Overlay-Modellierung und öffentlich verfügbaren Daten in Deutschland, Dimensionierung des erwarteten Rückhaltevolumens mit dem WaBiLa-Modell der Universität Münster. Nach der Winterpause werden die Studierenden ein Wasserrückhaltekonzept in einer bestehenden oder geplanten Grünfläche umsetzen, das für den zu erwartenden Abfluss angemessen dimensioniert ist und dem Kontext entsprechend reagiert.

3. Erarbeitung eines methodischen Ansatzes für die Bewertung und das Management von NBS (9. Januar - 3. Februar): Diskussion über integrierte NBS-Standortkonzepte und potenziellen Rahmenplan oder Netzwerk von NBS für das Untersuchungsgebiet. Bewertung der Wirksamkeit verschiedener NBS durch die Entwicklung eines Rahmens für die Folgenabschätzung unter Einbeziehung von Leitlinien aus Expertenquellen wie der ECLIPSE - Expert Working Group (EWG).

Studiengang M.Sc. Raumplanung: Die Veranstaltung ist aufgrund praktischer Übungen im PC-Pool teilnahmebeschränkt. Voraussetzung für den Abschluss ist der Nachweis der erfolgreichen aktiven Mitarbeit nach §19 MPO. Daran werden folgende Anforderungen gestellt: regelmäßige und aktive Teilnahme an den Diskussionen und der Erarbeitung von Wissen in den Seminarsitzungen sowie Vorbereiten und Halten eines Vortrages zu einem ausgewählten Thema. Darüber hinaus können die teilnehmenden Studierenden eine Prüfung (Teilleistung) in Form einer Studienarbeit ablegen.