Mit PlexMap: Merhdimensionale Verschattungsanalyse in Linz

Die oberösterreichische Landeshauptstadt Linz gilt als einer der Vorreiter im Bereich der 3D-Stadtplanung. Bereits seit 2007 arbeiten die Planer hier mit mehrdimensionalen Modellen. Seit etwa einem Jahr ist die Software PlexMap der Firma Geoplex im Einsatz.

Moderne StĂ€dte entwickeln sich stĂ€dtebaulich stetig weiter. Die Verkehrsinfrastruktur wird ausgebaut, alte GebĂ€ude abgerissen und neue errichtet. Dabei spielen zahlreiche Faktoren und Fragestellungen entscheidende Rollen: Wie soll sich das Bild der Stadt in Zukunft entwickeln? Welche Erwartungen und Anforderungen haben die BĂŒrgerinnen und BĂŒrger? Wie können Smart City-Anwendungen gewinnbringend eingebracht werden? Welche Auswirkungen hat es, wenn das GebĂ€ude zwei Stockwerke höher gebaut wird? WĂ€re es sinnvoll das Objekt breiter zu bauen, dafĂŒr aber etwas niedriger? Fragen, die sich auch die StĂ€dteplaner der österreichischen Stadt Linz tagtĂ€glich stellen.

Mit etwa 100 Metern Höhe wird derzeit das höchste GebĂ€ude der Stadt Linz gebaut. Der Standort wurde auch mithilfe der Verschattungsanalyse ĂŒberprĂŒft. Foto: Stadtplanung Linz

Die Landeshauptstadt Oberösterreichs gilt als einer der grĂ¶ĂŸten BallungsrĂ€ume der Alpenrepublik. Auf etwa 96 Quadratkilometern leben hier rund 205.000 Einwohnerinnen und Einwohner, circa 210.000 ArbeitsplĂ€tze zeugen zudem von der wirtschaftlichen Kraft der Stadt. Die Bebauungsdichte mit etwa 130 Einwohnern pro Quadratkilometer ist also sehr hoch. In diesem Zusammenhang ist es kein Wunder, dass der fĂŒr die Stadtplanung zustĂ€ndige Magistrat schon frĂŒh mit der Visualisierung von Projekten in 3D begonnen hat, um sowohl die Umsetzbarkeit als auch die Folgen von stĂ€dtebaulichen Maßnahmen besser abschĂ€tzen zu können. DarĂŒber hinaus ergeben sich auch fĂŒr Anwohnerinnen und Anwohner Mehrwerte durch das 3D-Stadtmodell: So kann etwa den Bedenken von BĂŒrgerinnen und BĂŒrgern sowie betroffenen Parteien mit den erstellten Modellen nachgegangen werden. BefĂŒrchtungen wie zum Beispiel ungĂŒnstiger Schattenwurf lassen sich mit Simulationen schnell aus der Welt schaffen.

Visualisierung von geplanten Bauprojekten

Mit der Umsetzung des 3D-Stadtmodells begannen die Linzer bereits im Jahr 2007. „Wir haben schon frĂŒhzeitig damit angefangen, ein digitales Modell der Stadt anzufertigen – zunĂ€chst allerdings nur auf zwei Quadratkilometern in LoD3 (Level of Detail)”, sagt GĂŒnther Perchthaler vom zustĂ€ndigen Magistrat aus Linz. „Vor etwa fĂŒnf bis sechs Jahren haben wir dann begonnen, die restliche StadtflĂ€che in LoD2 komplett texturiert sowie untexturiert aus Laserrasterdaten und SchrĂ€gluftbildern zu erstellen. Seit etwa einem Jahr arbeiten wir nun mit PlexMap von der Firma Geoplex“, berichtet der Stadtplaner. Dabei basiert das 3D-Stadtmodell auf einem sehr detaillierten GelĂ€ndemodell. Aus GIS-, CAD- und Rasterdaten, die zentral durch das Geodatenmanagement verwaltet werden, wurde das 3D-Stadtmodell erstellt – ein vorhandenes digitales OberflĂ€chenmodell, fotogrammetrische Dachauswertungen und GebĂ€udegrundrisse wurden außerdem in 3D-Modelle umgewandelt. Bei der GrĂ¶ĂŸe von Linz sind das etwa 60.000 EinzelgebĂ€ude beziehungsweise GebĂ€udeteile. Diese wurden in der richtigen Höhe auf das GelĂ€nde projiziert.

Foto: Stadtplanung Linz

Die 3D-Modelle werden in Linz vorwiegend fĂŒr stĂ€dtebauliche Planungen genutzt. Perchthaler dazu: „Wir nutzen das Stadtmodell einerseits etwa wĂ€hrend der Planung von GebĂ€uden fĂŒr Verschattungsanalysen. Aber auch die Visualisierung von geplanten Bauprojekten im Kontext des stĂ€dtischen Gesamtbildes ist durch das digitale Abbild der Stadt möglich.“ Welchen Nutzen die Verschattungsanalyse hat, stellt der Stadtplaner besonders heraus: „Wenn wir ein GebĂ€ude planen, können wir durch PlexMap bereits vor Baubeginn objektiv feststellen, inwieweit dieses GebĂ€ude die Sicht von bestimmten Punkten beeintrĂ€chtigt. So können wir – auch in Abstimmung mit unseren BĂŒrgerinnen und BĂŒrgern – abwĂ€gen, ob das Bauprojekt zumutbar ist oder nicht.“

Einen konkreten Anwendungsfall fĂŒr eine solche Verschattungsanalyse in Linz gibt es auch: Ein privater Investor plante die Errichtung eines Hochhauses im Stadtzentrum – mit rund 100 Metern Höhe sollte das GebĂ€ude das höchste der Stadt werden. Allerdings waren sich die Stadtplaner uneins ĂŒber den Standort. „Rein gefĂŒhlsmĂ€ĂŸig hatten wir bei der Planung die BefĂŒrchtung, dass das Hochhaus die Wohnsituation der dort ansĂ€ssigen BĂŒrgerinnen und BĂŒrger beeintrĂ€chtigen könnte. Durch die Softwarelösung PlexMap konnten wir uns jedoch die genaue Beschattung ansehen und somit abschĂ€tzen, welche Folgen fĂŒr das Stadtbild und die Einwohnerinnen und Einwohner entstehen werden. Letztlich wurde so deutlich, dass das GebĂ€ude objektiv betrachtet keine BeeintrĂ€chtigungen nach sich ziehen wird“, erklĂ€rt Perchthaler. Dabei erfolgte die Messung der potentiellen Verschattung wĂ€hrend der Sonnenwende am 21. MĂ€rz zwischen 9 und 17 Uhr im Zweistundenrhythmus.

Von Autodesk zu PlexMap

Neben einer solchen Verschattungsanalyse bietet PlexMap fĂŒr die Stadt Linz weitere Mehrwerte. Arbeitete die Stadt zunĂ€chst noch mit InfraWorks von Autodesk, greifen die Planer seit etwa einem Jahr auf PlexMap zurĂŒck. „Einer der HauptgrĂŒnde fĂŒr die Umstellung war, dass PlexMap browserbasiert arbeitet“, erklĂ€rt Perchthaler. Somit werden nicht mehr spezielle Programme oder Plug-Ins benötigt, die aufwĂ€ndig auf jedem Rechner installiert werden mĂŒssen. „InfraWorks ist vor allem im Bereich der Infrastrukturplanung ein hervorragendes Werkzeug. Da wir in Linz jedoch keine grĂ¶ĂŸeren Straßenbauprojekte mehr planen, weil die Straßen der Stadt bereits bestehen, haben wir andere AnsprĂŒche.

Die Softwarelösung muss zudem lokal auf sehr leistungsstarken Rechnern installiert werden. Somit steht das Modell den EntscheidungstrĂ€gern letztlich nicht zur VerfĂŒgung. Das ist gerade im zweiten Anwendungsgebiet unserer 3D-Modelle problematisch: Dem Visualisieren von geplanten Bauprojekten im Kontext des Stadtbildes. Weil PlexMap ein browserbasierter Viewer ist, der keine lokale Softwareumgebung benötigt, muss ich einfach nur einen Link an die EntscheidungstrĂ€ger ĂŒbermitteln, damit diese sich ein genaues Bild der Planung machen können“, so Stadtplaner Perchthaler.

Die Umstellung von InfraWorks zu PlexMap lief dabei unproblematisch. Da die Daten durchgehend im CityGML-Format abgespeichert worden sind, konnten sie einfach in PlexMap integriert werden. Die Datenmigration lief dabei nach Angaben der Stadt Linz unproblematisch. Perchthaler dazu: „Der Aufwand hielt sich fĂŒr eine Umstellung in Grenzen und war innerhalb von zwei, drei Tagen erledigt.“ PlexMap dient nun als Datendrehscheibe in der Stadt und sorgt nun dafĂŒr, dass alle betroffenen Mitarbeiter Zugriff auf das wertvolle Gut der Daten haben können.

www.geoplex.de

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