Die strategische Planung "Grüner Infrastruktur" (GI) in urbanen Räumen wird von der EU und Deutschland aktiv gefördert. Auch in China rückt mit dem 2018 gegründeten "Ministry of Natural Resources" eine integrierte räumliche Entwicklungsplanung in den politischen und wissenschaftlichen Fokus. Der Nutzen Grüner Infrastruktur zeigt sich in der Stärkung vielfältiger Ökosystemleistungen (ES) und in der Umsetzung naturbasierter Lösungen. Nachhaltige Stadtentwicklung ist in China und in Deutschland eng verknüpft mit den Zielen von Klimaschutz und Klimaanpassung. Zu beiden vermag Grüne Infrastruktur Beiträge zu leisten. Der Transfer von Wissen und Methoden in die Planungspraxis unter Beachtung der spezifischen, kulturell, gesellschaftlich und regional bedingten Governance-Arrangements beider Länder ist die Herausforderung, derer sich das beantragte Projekt annimmt.

Das Projekt startete 2018 mit einer 18-monatigen „Definitionsphase“, gefolgt von der „Forschungs & Entwicklungs“-Phase, die bis März 2025 andauern wird. Die Implementierungsphase kann in einer Durchführungsphase abgeschlossen werden. Die Ziele des Projekts umfassen:

• einen Überblick über formelle und informelle Instrumente und Institutionen zur Einführung oder Unterstützung Grüner Infrastrukturplanung im urbanen Kontext,
• eine innovative und raumbezogene Methode zur Bewertung Grüner Infrastrukturentwicklung in der Raumplanung, die auf aktuellsten Forschungsergebnissen zu Ökosystemdienstleistungen in Stadtgebieten basiert,
• eine OpenGIS-basierte Toolbox zur ES-Bewertung und ihren trade-offs für verschiedene Stadtentwicklungs- und Landnutzungsszenarien.

Landscape architects, gardeners and planners make our cities more beautiful by planning and realizing urban green and blue spaces, such as trees, flowerbeds, forests and meadows, ponds, creeks and lakes. Ideally, these spaces equipped with natural elements form a strategically planned network across the cities, the so-called Green Infrastructure. Legal requirements, sustainable development goals and government strategies for climate protection and adaptation as well as the promotion of biodiversity are dependent on an efficient green infrastructure.

Green Infrastructure can do more than just being beautiful. We, humans, benefit from ecosystems more than we normally realise. Green Infrastructure is made up of ecosystems that provide a wide range of services. For instance, trees mitigate air pollution and sequester carbon, desealing of paved surfaces attenuates urban flash floods, wise selection of species enhance pollination and stabilize ecosystems. Thanks to the concept of ecosystem services, we can systematically describe, map and quantify the benefits people obtain from nature.

As its name says, the project IMECOGIP focuses on the implementation of the ecosystem services concept in green infrastructure planning to strengthen the resilience of the Ruhr Metropolis and Chinese megacities. By recognising green infrastructure as a carrier of ecosystem services, IMECOGIP creates innovative methods for assessment, considering cultural, socio-economic, and climatic factors. The project develops expertise and comprehensive methods for planning green infrastructure in densely populated urban areas and transfer it into planning practices in both regions. IMECOGIP fosters practical implementation research through collaboration with developers and stakeholders in Germany and China.

EnhancES. The IMECOGIP toolbox for modelling, mapping, assessing and enhancing ecosystem services

To support planning, Ruhr-University Bochum and Research Institute for Regional and Urban Development in Dortmund (ILS) have developed - together with our friends from the Tongji University - EnhancES, a toolbox for modelling, mapping and quantifying of currently eleven ecosystem services of existing and planned green and blue infrastructure. There are more to come. During the planning of green infrastructure, planners, stakeholders and politicians should anticipate and optimise the ecosystem services. We should know before, why exactly we choose which combinations of green elements. EnhancES is based on the CICESv5.1 classification scheme, which provides a comprehensive and widely accepted list of ES, their characteristics, specific benefits and examples. The selection of models (Tab. 1) followed discussions among planners, experts and scientists from Germany and China experienced in urban planning and environmental analysis.

Development logic

The users input biotope, soil and climate information into EnhancES, the software assigns necessary additional parameters, models the ecosystem services, and presents them in maps. Computing time is minimal, in order to facilitate evaluating optional plans or larger areas. EnhancES deals with a hierarchy of land use/land cover and biotope type classes that allows for a sequential assessment of the design process. Secondary data that EnhancES does not automatically assign to biotope types, such as landscape metrics in parks, are automatically calculated from the provided geospatial data within the main ES models.

Once finalized, EnhancES will be open source, allowing users to adapt their own datasets to their area of interest by either translating their own LULC/biotope types to the default ones or by tailoring their own databases, respectively.

Application fields in China and in Germany

EnhancES leads the way to a shift in mind-set. It broadens the perspective from traditional nature conservation in demarcated reserves to the assessment and improvement of ecosystem services in urban and peri-urban areas with diverse land use - wherever possible. 

In Germany, we use EnhancES to decide between competing design plan for new city districts, for the urban renewal programs, for the planning of green belts, and for ecosystem accounting. In China, we see a great potential for additional applications, for instance for territorial spatial planning, for the Guidelines for the Construction of Carbon Peak and Carbon Neutrality, and for Climate Adaptation Plans, such as the National Climate Change Adaptation Strategy 2035.

EnhancES can be useful for various purposes in areas that strive for more sustainability:

• Screen your area and map the ecosystem services provision. Analyze its strengths and weaknesses. Assess spatial inequalities and inequities. Justify action plans for enhancements.
• Monitor and document temporal changes in ecosystem services provisioning.
• Compare planning variants and decide where and by which measures to optimize your plan to let nature work for the citizens’ benefit.
• Develop your own ecosystem services standards that are specific for your city or region.
• Broaden the choice of sustainability indicators complementary to nature conservation requirements.
• Enhance participatory processes by making ecosystem services transparent to the informed citizens.
• Supplement gains or losses in the stock of natural assets by considering ecosystem services.
• Plan nature-based solutions based on ecosystem services.
• Justify and support funding applications by highlighting the benefits of ecosystem services.

Forschende präsentieren ihre Ergebnisse bei der zweiten SURE-Statuskonferenz in Bangkok, Thailand. Wie kann nachhaltige Stadtentwicklung und Klimaanpassung urbaner Räume gelingen?

Reger Austausch auf der zweiten SURE-Statuskonferenz: 100 Forschende der zehn Verbundprojekte trafen sich mit ihren Partnerorganisationen zur Vernetzung und, um den Transfer der Forschungsergebnisse in den beteiligten Regionen zu intensivieren.

Nach der Berufung von Prof. Dr. Harald Zepp in den wissenschaftlichen Beirat des "Technology Innovation Center for Landscape Eco-Restoration in Greater Metropolitan Areas" des "Ministry of Natural Resources" der VR China und zwei erfolgreicher Feldforschungsphasen wurde ein weiterer wichtiger Meilenstein im IMECOGIP-Projekt erreicht. Gemeinsam mit fünf chinesischen Kollegen der Tongji, East China Normal und Shanghai Universität sowie der China Academy of Sciences fand zwischen dem 27.-30. Oktober ein dreitägiger Workshop im Ruhrgebiet statt.

Beim Kick-Off-Meeting in den Räumlichkeiten des UNESCO Welterbes Zeche Zollverein in Essen stand am ersten Tag ein interdisziplinärer und praxisnaher Austausch von State-of-the-Art-Methoden zur Bewertung von Ökosystemleistungen in der Grünen Infrastruktur mit Vertretern aus Verwaltung und Projektpraxis im Fokus (siehe Programm). Von Experten geleitete Exkursionen (unter anderem Industriewald Zollverein, Emscher-Umbau, Biomassepark Hugo) gaben am zweiten Tag Einblicke in die aktuelle Best-Practice Grüner Infrastruktur und damit einhergehende Ökosystemleistungen in der Metropole Ruhr.

Das Expertenwissen aus Wissenschaft und Verwaltungspraxis floss in die an beiden Tagen anschließenden Workshop-Einheiten ein. Hier kam das interdisziplinäre Kompetenzspektrum der Chinesischen Delegation bestehend aus Landschaftsarchitekten- und Planern, Natur- und Umweltwissenschaften sowie Sozialwissenschaften besonders zum Tragen. Ging es in der ersten Einheit um die Bewertung ausgewählter Ökosystemleistungen in Abhängigkeit von der jeweils vorliegenden Landnutzung, eruierte man in der zweiten Einheit gemeinsam anzuwendende Erhebungsmethoden und besprach komplementäre Arbeitspakete bis zum nächsten Workshop in Shanghai.