Kleinschmit, BirgitBaur, Albert Hans2015-11-212015-07-302015-07-302015-06-25urn:nbn:de:kobv:83-opus4-67955https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/4816http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4519Der Klimawandel ist eines der drängendsten Probleme des 21. Jahrhunderts. Städte sind verantwortlich für den Großteil der globalen Treibhausgasemissionen und sind somit zentrale Klimawandeltreiber. Da sie gleichzeitig Bevölkerungs- und Infrastrukturzentren darstellen, werden sie besonders mit den Folgen des Klimawandels konfrontiert werden. Dennoch ist das Wissen über ihren genauen Einfluss auf das weltweite Klimasystem noch lückenhaft. Speziell weitere Erkenntnisse über die effektivsten Emissionsminderungsmaßnahmen werden benötigt. Hierzu müssen sich Städte ihrer „Emissionssituation“ und ihrer wichtigsten Emissionseinflüsse bewusst werden. Die zu diesem Zweck entwickelten Ansätze zur Emissionsberechnung sind jedoch zu komplex und daher oft nicht praktikabel. Daher entwickelt diese Doktorarbeit einen einfacheren Ansatz zur Abschätzung urbaner Treibhausgasemissionen. Hierzu werden zuerst die bisher als wichtig erachteten sozioökonomischen und demographischen Emissionseinflüsse für 62 Europäische Städte untersucht. Räumliche Analysen der städtischen Struktur und der Landnutzung bzw. Landbedeckung geben zudem Aufschluss über Zusammenhänge zwischen räumlichen Stadteigenschaften und Emissionen. Erkenntnisse über die wichtigsten Emissionseinflüsse aus beiden Analysen werden dann verwendet, um ein einfacheres Modell zur Abschätzung urbaner Treibhausgasemissionen zu entwickeln. Es zeigt sich, dass vor allem die „Haushaltsgröße“ und die räumliche Variable „Kantendichte der diskontinuierlich dichten Stadtareale“ (Edge density of discontinuous dense urban fabrics) im starken, logarithmischen Zusammenhang mit städtischen Emissionen stehen. In einem linearen Regressionsmodell erklären sie zusammen 86% der gesamten Streuung der analysierten Emissionsdaten. Ebenso wird deutlich, dass „urban sprawl“ zu höheren Emissionen führt. Auch die innerstädtische Verteilung der Landnutzungsklassen, genauso wie die CO2 Intensität der Stromerzeugung spielen hierbei eine wichtige Rolle. Städte sollten diese Emissionseinflüsse für umfassende Klimawandelmaßnahmen beachten. Dies erscheint auch möglich, wenn Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel notwendig werden. Speziell bei noch geringem Klimawandelwissen kann der entwickelte Ansatz helfen, tiefergehende Erkenntnisse über die städtische Klimawirkung zu gewinnen. Zukünftige Forschung sollte diese Erkenntnisse zusammen mit städtischen Partnern ausbauen und die vorgestellten Methoden weiterentwickeln.Climate change is one of the most pressing challenges of the 21st century. As cities are responsible for the majority of global greenhouse gas emissions, they are a crucial driver of climate change. Additionally, they will have to cope with severe impacts related to their high population and infrastructure densities. Hence, urban areas are internationally recognized focal points for climate change actions. However, more knowledge is required on the actual urban climate influences, and on most effective measures for curbing cities’ greenhouse gas emissions. Urban areas must be made aware of their own emission context, including their important emission drivers. Currently existing approaches for greenhouse gas inventorying, however, are too complex for cities with limited climate change competencies. To this end, this thesis aims at developing an easier approach for estimating urban greenhouse gas emissions in order to initiate appropriate emission reduction strategies. Therefore, socioeconomic and demographic emission influences are analyzed for 62 European cities, and thorough spatial analyses of the urban layout and land use and land cover patterns are conducted. By investigating both dimensions, the most significant urban emission drivers are identified and jointly utilized for estimating urban greenhouse gas emissions. Among various potential influences, in particular the socioeconomic variable “household size” and the spatial variable “edge density of the discontinuous dense urban fabric” are found to have the greatest impacts on urban emissions. Both variables scale inversely to emissions and can be combined in a multiple linear regression model to explain 86% of the total greenhouse gas data. Urban sprawl is also found to significantly counteract initiatives to lower urban emissions. In this context, particularly intra-urban distributions and compositions of land use and land cover classes matter, as well as the CO2 intensity of the electricity production. Cities should consider these emission influences when planning comprehensive climate change actions. It is shown that both main emission drivers can be addressed, without restricting future climate change adaptation measures. Additionally, urban areas with limited awareness about their climate impact can use the developed approach for gaining insights into their own emissions. Future research should extent this knowledge on important urban emission influences and partner cities in developing the methodologies further and refining the presented emission estimation approach.en500 Naturwissenschaften und Mathematik554 Geowissenschaften EuropasUrbane TreibhausgasemissionenKlimawandelKlimawandelmitigationEuropäische StädteUrban greenhouse gas emissionsclimate changeclimate change mitigationEuropean citiesDoctoral Thesis