Aus der Entwicklung eines 3D-Geoportals entstand beim Kanton Basel-Stadt das Leitbild twinbs, welches auf die Vernetzung Digitaler Zwillinge zielt. Eine technische Grundlage für die Umsetzung ist die Software PlexMap von Geoplex.
Im Jahr 2020 fiel der Startschuss zur Entwicklung eines 3D-Geoportals für Basel-Stadt, dem flächenmäßig kleinsten Kanton der Schweiz. Der Stadtkanton hat zwar schon seit rund 25 Jahren ein 3D-Stadtmodell, öffentlich einsehbar und über Internet nutzbar war dies jedoch bis dato noch nicht. Doch mit dem Projekt 3D-Geoportal, dessen Kern die Applikation MapBS 3D ist, startete nicht nur eine Erweiterung des Geoportals in die dritte Dimension, sondern vielmehr eine stadtweite Innovation und ein komplett neues Leitbild für das gesamte Geodatenmanagement.
Vom Projekt zur Vision
Für MapsBS 3D wurden alle Bäume identifiziert und dargestellt. Dies soll vor allem Fragen rund um das Stadtklima unterstützen.
Quelle: Basel-Stadt
Schon zu Beginn zeigte sich, dass der Weg von 2D zu 3D unterschätzt wurde. Ursprünglich wollte man in Basel für das 3D-Geoportal Open-Source-Komponenten nutzen und eine eigene Lösung entwickeln. Eine interne Studie zeigte jedoch schnell auf, dass eine proprietäre Lösung das bessere Kosten-Nutzen-Verhältnis hat. „Es wurde klar, dass eine von einem Hersteller entwickelte Software unsere Anforderungen besser, schneller und risikoärmer abdecken würde“, erzählt Adrian Moser, Leiter Geoinformation beim Grundbuch- und Vermessungsamt in Basel. Im Zuge der öffentlichen Ausschreibung fiel dann die Entscheidung für das Osnabrücker Unternehmen Geoplex, das mit PlexMap eine Softwaresuite für den Aufbau und den Betrieb von Digitalen Zwillingen bietet.
Das Projekt erfuhr zudem große Resonanz in der gesamten Verwaltung. „Viele Abteilungen entdeckten, welchen Mehrwert ihnen 3D-Daten bieten konnten“, berichtet Moser. Parallel etablierte sich wie in der gesamten Geoinformationsbranche der Begriff des Digitalen Zwillings. „Es wurde klar, dass die Zukunft der Geoinformation weit mehr ist als nur eine einzige statische 3D-Darstellung“, beschreibt der Geomatik-Ingenieur und verweist dabei auf den zentralen Aspekt eines Digitalen Zwillings, nämlich die dynamische, echtzeitorientierte Vernetzung der Daten. So entstand in Basel mit twinbs ein Leitbild für zukünftige Entwicklungen, dessen Ziel es ist, „intern und extern Daten mit Raumbezug vernetzt in digitalen Anwendungen und in Prozessen nutzbar zu machen“, so die amtliche Beschreibung der Stadt. Als zentraler Punkt habe sich dabei sehr schnell ergeben, dass es nicht nur einen, sondern mehrere Digitale Zwillinge gibt, die alle ihre Berechtigung und vor allem Nutzen haben.
„Insbesondere die Themenbereiche Klima, Planung und Mobilität sind Treiber für twinbs“, so Moser. Wichtig sei, Akteure zusammenzubringen und gemeinsam zu evaluieren, welche Anwendungsfälle den größten Nutzen bringen. In Basel wurden daher neue Formate wie das GIS-Café etabliert, bei dem Fachleute verschiedenster Fachbereiche zusammenkommen und offen diskutieren können. Die Fachstelle für Geoinformation koordiniert die Aktivitäten rund um twinbs.
Pass- und maßstabsgenaue Einpassung historischer Fotos in das Basler 3D-Stadtmodell. Geoplex hat dafür eine spezielle Schnittstelle innerhalb PlexMap entwickelt, die auch verschiedene Features für die visuelle Darstellung der Bilder besitzt.
Quelle: Basel-Stadt
Das Projekt zur Einführung des 3D-Geoportal wurde im Juni 2025 abgeschlossen. Es steht nun allen Akteuren zur Nutzung offen – der Öffentlichkeit genauso wie Mitarbeitenden der kantonalen Verwaltung. Die Anwendung MapBS 3D beinhaltet ein detailliertes 3D-Stadtmodell der Kantonsvermessung und realistische 3D-Luftbilder von Basel aus mehreren Jahren. Darüber hinaus wurden verschiedene Bauprojekte aus dem Hochbau sowie eine realistische Darstellung des 3D-Baumkatasters in die Anwendung integriert. „Die Zusammenarbeit mit Geoplex war sehr angenehm und produktiv“, so Moser.
Mit MapBS 3D hat sich ein Aspekt von twinbs bereits manifestiert. Enthalten ist zum Beispiel ein digitales Abbild des gesamten Baumbestands – erstellt aus Laserscandaten durch die Stadtgärtnerei und das Tiefbauamt. Es gab zwar bereits ein Baumkataster für alle öffentlichen Flächen, bei MapsBS 3D ist jedoch der Hauptzweck, den gesamten Baumbestand sichtbar zu machen. Bewertung und Monitoring des Baumbestands erfolgen parallel dazu durch die Stadtgärtnerei auf Basis derselben Daten.
Die Fachleute der Dienstelle Städtebau & Architektur verwenden das Tool in der täglichen Arbeit. „Für sie wurde im Projekt eine spezielle interne Fachanwendung bereitgestellt, um frühe städtebauliche Entwürfe und Konzepte darzustellen und zu prüfen“, beschreibt Moser. Fast alle in MapBS 3D gezeigten 3D-Geodaten können als Open Goverment Data (OGD) kostenfrei im kantonalen Geodaten-Shop heruntergeladen werden. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit, das 3D-Stadtmodell über den 3D-Tiles BS Service vernetzt in eigenen Anwendungen zu integrieren, ohne dass sie heruntergeladen und erneut abgespeichert werden müssen.
Digitale Zwillinge von Basel können auch Grundlage für Partizipation sein. So setzt zum Beispiel das Tiefbauamt vermehrt darauf, Bürger:innen bei Bauprojekten und Neugestaltungen in Zukunft verschiedene Entwürfe bereitzustellen und deren Meinung einzuholen. Planer:innen können so auch verschiedene Szenarien bereits virtuell durchspielen, frühzeitig Konflikte erkennen oder sich ein Bild von kniffligen Planungsabschnitten machen.
Gemeinsame Weiterentwicklungen
Darstellung der Freien Strasse, einer zentralen Einkaufs- und Flaniermeile in Basel. Hier wurden Panorama-Fotos aus dem Straßenraum herangezogen, um die Textur der Oberflächendarstellung zu verbessern.
Quelle: Basel-Stadt
Basel-Stadt verfolgte ein strukturiertes Vorgehen bei der Entwicklung der 3D-Plattform. Beispielsweise werden Projekte nach dem Scrum-Prinzip realisiert. Ebenso spielt der Erfahrungsaustausch eine wichtige Rolle, etwa mit anderen Geoplex-Kunden (insbesondere Stuttgart, Friedrichshafen und Linz). Mit PlexMap Connect stellt Geoplex dafür ein geeignetes Chat-Angebot für Anwender:innen zur Verfügung. Basel hat sich mit anderen PlexMap-Kunden aus der Region zu der Interessensgemeinschaft „PlexMap Süd“ zusammengeschlossen. So können Impulse für die weitere Entwicklung von PlexMap gebündelt werden.
Ein wichtiges Ergebnis der Zusammenarbeit in der Interessensgemeinschaft „PlexMap Süd“ ist die gemeinsame Entwicklung eines sogenannten TIN-Terrains. Dies ist ein Feature von PlexMap, mit dem Geländemodelle als hochgenaue Dreiecksvermaschung (TIN) aufbereitet und im Viewer dargestellt werden können. Der Fokus liegt dabei auf der Integration von Bruchkanten in die TIN-Gelände. Diese liegen als Shape-Dateien vor und tragen nun dazu bei, scharfe Kanten im Gelände (z.B. eine Spundwand oder eine Mauer) hochgenau im 3D-Viewer darstellen zu können. „Natürlich kommen derartige Bruchkanten in bergigen Regionen häufiger vor als zum Beispiel im eher flachen Norden Deutschlands. Es profitieren jedoch alle PlexMap-Kunden von dieser Entwicklung, da die Nutzung des TIN-Terrains nun für alle Kunden ohne Mehrkosten möglich ist. Für die Planung unserer Entwicklungsagenda sind solche Impulse enorm wichtig, denn sie bündeln die Bedarfe vieler Kunden“, sagt Frederik Hilling, Geschäftsführer von Geoplex. Sie helfen den Anwender:innen bei der Evolution der 3D-Geodaten hin zu Digitalen Zwillingen. „Mit dem Ergebnis des Projektes sind wir sehr zufrieden“, so Moser.
Eine ebenfalls für viele PlexMap-Kunden interessante Weiterentwicklung, ist die Integration historischer Fotos in den 3D-Viewer. Heute ist es möglich, z.B. historische Photographien passgenau in das aktuelle 3D-Stadtmodell einzubetten. Die technische Grundlage dafür liefert sMapshot, eine Applikation der Fachhochschule Westschweiz HEIG-VD, mit der Bilder aus unterschiedlichen Quellen georeferenziert gespeichert werden können. PlexMap bietet nun eine Schnittstelle zu sMapshot und integriert die pass- sowie blickwinkelgenauen Bilder in PlexMap 3D. Im Viewer können die Bilder ausgewählt und über verschiedene Slider mit dem aktuellen 3D-Stadtmodell verglichen werden (z.B. Transparenz und Bild „nach hinten verschieben“). Diese Funktion wird inzwischen von vielen anderen PlexMap-Anwendern genutzt, beispielsweise in Ostwestfalen-Lippe, wo in einer Webanwendung Baugeschichte, baukulturelles Erbe und historische Ansichten im Sinne einer 3D-Zeitreise verdichtet werden sollen. MapBS 3D selbst hat über die Schnittstelle bereits 1.500 historische Bilder integriert, die Nutzer:innen einen Einblick in die historische Entwicklung der Stadt bieten.
Ideen für die Zukunft
Für MapsBS 3D wurden alle Bäume identifiziert und dargestellt. Dies soll vor allem Fragen rund um das Stadtklima unterstützen.
Quelle: Basel-Stadt
In Basel wird das 3D-Geoportal als fester Bestandteil des kantonalen Geoportals im Geiste von twinbs weitergeführt. In den kommenden Monaten soll etwa das 3D-Stadtmodell im Format IFC angeboten werden. 2026 soll auch das bestehende 2D-WebGIS MapBS erneuert und darin auch eine einfache 3D-Ansicht ermöglicht werden, die auf den von PlexMap 3D bereitgestellten standardisierten 3D-Tiles basieren wird.
Neue Ideen entstehen laufend, beispielsweise bei der Parkraumbewirtschaftung. Parkplatzsuchende finden in dem Geoportal nicht nur lagegenaue und aktuelle Informationen, wieviel Parkplätze in den Parkhäusern aktuell jeweils frei sind. Aktuell laufen auch Überlegungen, wie Informationen zu Gebäuden und Grundstücken der Verwaltung und der Öffentlichkeit noch einfacher bereitgestellt werden können. Das Tiefbauamt hat darüber hinaus mit wichtigen Partnern eine Applikation erstellt, die die Bürger:innen transparent informiert an welchen Basler Straßen gerade gebaut wird (in 2D unter https://baustellen.bs.ch) und wer Ansprechpartner:innen für Anfragen sind. In Zukunft sollen solche verschiedenen Applikationen sinnvoll und stärker vernetzt werden. „Innovative Ideen für die Zukunft entstehen viele, unsere Hauptaufgabe liegt darin, deren Nutzen zu prüfen, und diejenigen, die wirklichen Mehrwert schaffen, in eine koordinierte Umsetzung zu bringen“, sagt Moser, das sei zukünftig die Essenz bei allen Ideen, die rund um twinbs entstehen.