Copernicus leuchtet Grün Integration und Praxistransfer von Copernicus-Aktivitäten für ein umfassendes behördliches Monitoring von Grünland

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Copernicus leuchtet Grün

Integration und Praxistransfer von Copernicus-Aktivitäten für ein umfassendes behördliches Monitoring von Grünland
 
 

  • Ziel

    Ziel von „Copernicus leuchtet Grün“

    ist die Entwicklung und Bereitstellung von fernerkundungsbasierten, flächendeckenden Diensten für das Grünlandmonitoring durch Sachbearbeiterinnen und Sachbearbeiter der Landesumweltämter in Deutschland. Satellitendaten sollen zukünftig die aufwendige behördliche Überwachung und Verbreitung von geschütztem und schutzwürdigem Grünland, welches aufgrund von Flächenverbrauch und Nutzungsintensivierung unter hohem Druck steht, unterstützen und vereinfachen.

    An dem dreijährigen Verbundvorhaben CopGruen sind sechs Verbundpartner sowie sechs Kooperationspartner beteiligt. Insgesamt ist das eine Beteiligung von neun Landesumweltämtern sowie drei Verbundpartnern aus dem Forschungs- und Entwicklungsbereich. Die Koordination liegt hierbei beim Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Die Kooperationspartner unterstützen das Projekt im Rahmen ihrer Möglichkeiten mit der Bereitstellung von Kartierungsdaten, fachlicher Expertise und Indikatoren-Tests und Validierung.

    „Copernicus leuchtet Grün“ ist eins von zwei Umweltleuchtturmprojekten, die von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr gefördert werden. Das „Schwester“-Projekt BIGFE befasst sich mit der Erfassung der Wasserqualität und Wasserflächenausdehnung von Binnengewässern durch Fernerkundung.

  • Hintergrund

    Hintergrund

    Rund die Hälfte der Fläche Deutschlands wird landwirtschaftlich genutzt. Dauergrünland ist nach Ackerland die zweithäufigste Nutzungsform. Über die landwirtschaftliche Nutzung hinaus stellt Dauergrünland einen beachtlichen Teil des Naturschutzgebietsnetzwerks für den Erhalt der Biodiversität bereit. Dauergrünland beherbergt mehr als die Hälfte aller in Deutschland vorkommenden Tier- und Pflanzenarten. Insbesondere extensiv bewirtschaftetes Dauergrünland ist für den Erhalt einer großen Biodiversität von besonderer Bedeutung. Überdies erbringt Dauergrünland eine Vielzahl an Ökosystemdienstleistungen. Die ganzjährige Vegetationsdecke sorgt z.B. für bessere Wasserspeicher­kapazität und schützt vor Bodenerosion. Darüber hinaus dient Grünland als Nähr- und Schadstoffpuffer dem Schutz von Gewässern und stellt durch Humus­anreicherung eine klimastabilisierende Kohlenstoffsenke dar. Zunehmender Flächenverbrauch zugunsten Siedlung und Verkehr, Umwandlung von Dauergrünland in Ackerflächen sowie anhaltende Intensivierung der Landwirtschaft üben jedoch einen hohen Nutzungsdruck auf Grünland aus. Neben der Fragmentierung und der Verkleinerung von Lebensräumen für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten, sind zunehmend auch unmittelbare ökonomisch relevante Verluste zu verzeichnen (z.B. ausbleibende oder stark verringerte Bestäubung).

    In Antwort auf diese Entwicklungen wurden zahlreiche umwelt- und naturschutz-, sowie agrar- und klimapolitische Maßnahmen auf kommunaler, nationaler und EU-Ebene beschlossen. Ein wesentlicher Teil der Umsetzung und Dokumentation dieser Maßnahmen liegt dabei in den Händen der Landes­umweltämter (LUÄ).

    Im Ergebnis erfordern diese vielfältigen Bedarfe ein detailreiches, zeitlich hochauflösendes Monitoring des gesamten Offenlandes. In Zukunft ist ein solches, langfristiges und zugleich zeitlich und räumlich hochauflösendes Monitoring nur mit Unterstützung von Fernerkundungsdaten möglich.

    Um somit eine erfolgreiche Nutzung auf behördlicher Ebene zu gewährleisten, hat das Projekt die Aufgabe und das Ziel maßgeschneiderte Dienste auf Basis von Satellitendaten für die gesamte Grünland-Kulisse zu entwickeln und diese Dienste bundesländerübergreifend, über ein niederschwelliges, nutzungs­orientiertes, kostenloses User-Interface den Landesämtern zur Verfügung zu stellen. Als primäre Datenbasis sollen die räumlich gut und zeitlich hochauflösenden Daten (und ggf. vorhandenen Dienste) des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus (Sentinel-1 / -2) dienen. Die technische Realisierung der Dienste erfolgt auf der CODE-DE Plattform.

    Fachliche Zielsetzung ist die fernerkundliche Identifikation und Veränderungsanalyse der verbreitetsten Offenlandtypen entlang eines Feuchtgradienten (siehe Kulisse), die Erfassung des Bewirtschaftungsregimes von Grünland (Mahd, Beweidung, Mischform), die Abschätzung des Erhaltungszustands geschützter Mähwiesen, sowie eine indikatorenbasierte Charakterisierung von Mooren und anderer organischer Böden anhand ihrer Vegetation, Nutzung und hydrologischen Verfassung. Die Ergebnisse des Projekts sollen eine verbesserte und vereinfachte naturschutzfachliche, teils landwirtschaftliche sowie klimapolitische Berichterstattung ermöglichen und zu einer ganzheitlichen Flächennutzungsplanung von Grünland beitragen.

    Die Zielsetzung und Innovation des Projekts liegt also weniger in der Entwicklung grundlegend neuer Methoden / Algorithmen als vielmehr in der konsequenten Nutzung komplexer multi-temporaler (dichter Zeitreihen) und multi-sensoraler Daten für operationelle behördliche Anwendungen unter Beachtung der durch förderpolitische und naturschutzrechtliche Rahmenbedingungen vorgegebenen Mindest­anforderungen.

    Dabei stellt auch die Ergebnissicherung in Form von Objekt-Datenbanken und die einfache Pflege und Wartung des Systems im Hinblick auf die spätere Weiternutzung ein wichtiges Ziel dar.

  • Kulisse

    Kulisse

    Fachlich ist vorgesehen, das Projekt für mehr als ein Dutzend der im Zusammenhang mit der FFH-Richtlinie stehenden Offenland-Lebensräume aufzustellen. Diese können konzeptionell entlang eines Feuchtegradienten angeordnet werden: von Mooren, Braunseggensümpfen und feuchten Heiden, über gemähtes oder beweidetes Feuchtgrünland und Grünland mittlerer Standorte, bis hin zu Trocken- und Magerrasen sowie trockenen Heiden.

    Zugunsten einer ganzheitlicheren landschaftsbasierten Flächennutzungsplanung, soll zudem natur­schutz­fachlich geringwertiges Grünland aus dem gesamten Bereich landwirtschaftlicher Nutzung einbezogen werden. Diese Ausweitung der Grünland-Kulisse über geschützte Flächen hinaus scheint auch deshalb angeraten, weil für die Entwicklung von Strategien zum Schutz des Klimas und der Biodiversität diese Flächen aufgrund ihrer Größe zunehmend unverzichtbar werden. Zudem wird der Bewirtschaftungsform eine steigende Bedeutung für den Erhalt der Biodiversität und damit für den Naturschutz beigemessen.

    • 2310/4030 Trockene Heiden und 2330 Standtrockenrasen
    • 5130 Wachholderbestände auf Zwergstrauchheiden
    • 6110 Kalkpionierrasen, 6210 Kalktrockenrasen
    • 5130 mit Wachholderbeständen auf Kalktrockenrasen
    • 6510 magere Flachlandmähwiesen
    • 6520 Bergmähwiesen
    • 6230 Borstgrasrasen, Silikat-Magerrasen
    • Dauergrünland-Fettweiden (z.B. Bergland, meliorierte Niederrungen)
    • Dauergrünland-Fettwiesen (im Ggs. Zu Ackergrasflächen)
    • Dauergrünland-Fett-Feuchtwiesen (z.B. Alopecurus pratensis)
    • Dauergrünland-Feuchtweiden (z.B. in Stromtälern, Niederungen)
    • 6410 Pfeifengraswiesen
    • Feuchtwiesen (Calthion palustris), 6430 Feuchte Hochstadenfluren
    • Braunseggensümpfe (Caricetalia fuscae)
    • 7210/7230 kalkreiche Niedermore
    • 4010 Feuchte Heiden7110/7120 Hochmoore
    • 7140 Übergangsmoore, 7150 Torfmoorschlenken
    • Flächige Röhrichte

  • Struktur

    Die Projektstruktur ist aus fünf verschiedenen Arbeitspaketen (AP10-50) aufgebaut, wobei das Arbeitspaket 40 in vier verschiedene natur- und klimaschutzfachliche Einzelthemen gegliedert ist.

    AP10 und AP50 liefern den administrativen Rahmen für die erfolgreiche Koordination, Durchführung und Inwertsetzung der Arbeiten dieses Umweltleuchtturmprojektes (ULP). In AP20 und AP30 wird die technisch-administrative und methodische Basis entwickelt, auf der die fachlich bzw. stärker anwendungsorientierten 40er AP aufbauen. Die in AP41-44 fachlich erarbeiteten und in AP30 als Prototypen umgesetzten Indikatoren und Algorithmen werden als Dienst webbasiert durch AP20 zur Verfügung gestellt.

    Alle Arbeitspakete werden jeweils von einem Verbundpartner federführend geleitet.

    Verbundpartner:

    • Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV)
      Ansprechpartner:innen  für AP10/AP 50 ("Koordination/Ergebnissicherung / Verwertung") und für AP43 ("Gemähtes Grünland in Deutschland und Erhaltungszustandsbewertung von gemähtem Grünland der FFH-Lebensraumtypen 6510/6520 in FFH-Gebieten")
      Dr. Dirk Hinterlang, Telefon: +49 2361 305-3202 | dirk.hinterlang[at]lanuv.nrw.de
      Dr. Christine Plückers, Telefon: +49 2361 305-3141 | christine.plueckers[at]lanuv.nrw.de
       
    • Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft (BfUL)
      Ansprechpartner:innen für AP41 („Offenland-LRT an Sonderstandorten - Verbreitung und Veränderung feucht-nasser und trockener Lebensraumtypen" (Moore, Trockene Heiden))
      Marie Lins, Telefon: +49 35242 632-5506 | marie.lins[at]smekul.sachsen.de
      Anke Schroiff, Telefon: +49 35242 632-5509 | anke.schroiff[at]smekul.sachsen.de
       
    • Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein (LLUR)
      Ansprechpartner:innen für AP42 ("Wiese, Weide oder Mischtyp? – Bestandsaufnahme und Charakterisierung von Wirtschaftsgrünland")
      Kathleen Langner, Telefon: +49 4347 704-348 | kathleen.langner[at]llur.landsh.de
      Margret Rattay, Telefon: +49 4347 704 399 | Margret.Rattay[at]llur.landsh.de
       
    • Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei
      Ansprechpartner:innen für AP44 ("Vegetation, Nutzung und Feuchte organischer Böden – Verbesserung der Grundlagen für eine Bewertung von Klimaschutzmaßnahmen")
      Dr. Stefan Erasmi, Telefon: +49 531 596-5157 | stefan.erasmi[at]thuenen.de
      Dr. Bärbel Tiemeyer, Telefon: +49 531 596-2644 | baerbel.tiemeyer[at]thuenen.de
      Alice Künzel, Telefon: +49 531 596-5111 | alice.kuenzel[at]thuenen.de
       
    • TU Berlin - Fachgebiet Geoinformation in der Umweltplanung
      Ansprechpartner:innen für AP 30 ("Indikatoren aus Fernerkundung")
      Prof. Dr. Birgit Kleinschmit, Telefon: +49 30 314-72847 | birgit.kleinschmit[at]tu-berlin.de
      Ann-Kathrin Holtgrave | a.holtgrave[at]campus.tu-berlin.de
      Dr. Michael Förster, Telefon: +49 30 314-72798 | michael.foerster[at]tu-berlin.de
       
    • RLP AgroScience GmbH
      Ansprechpartner:innen für AP 20 ("technische Infrastruktur")
      Gregor Tintrup gen. Suntrup, Telefon: +49 6321 671-371 | gregor.tintrup[at]agroscience.rlp.de
      Christina Koller, Telefon: +49 6321 671-580 | christina.koller@agroscience.rlp.de
      Djamal Guerniche, Telefon: +49 6321 671-550 | djamal.guerniche[at]agroscience.rlp.de

  • Newsletter

    Newsletter

    Um sie über unser Projekt zu informieren, ist geplant einen Newsletter zweimal im Jahr zu verteilen, einmal am Anfang (Jan/Feb) und einmal Mitte des Jahres (Aug/Sep). Wenn es in der Zwischenzeit spannende Entwicklungen geben sollte, werden wir darüber in einem Sonder-Newsletter berichten. Um sich für den Newsletter an- oder abzumelden, schreiben Sie bitte eine Mail an christine.plueckers[at]lanuv.nrw.de.

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