Intergeo: 3D-Stadtmodelle sind längst kein Selbstzweck mehr

Quelle: TU München (Bild vergrößern)

(27.9.2014) Auf der Intergeo steht die Praxis von 3D-Stadt­modellen im Fokus des Themenslots „3D fast forward - 3D in der Realität“. Wo stehen wir in Sachen 3D-Stadtmodelle? Und wohin geht die Reise? Lust auf die Veranstaltung ...

• am Mittwoch, den 8. Oktober,
• von 15:30 bis 17:30

... könnte Dr. Egbert Casper machen. Er ist der Moderator die­ser Veranstaltung und Sprecher der Special Interest Group 3D (SIG 3D). Denn wenn Dr. Casper über 3D-Stadtmodelle spricht, dann holt er tief Luft und schöpft aus einem großen Wissens­fundus: Anfang der 2000er Jahre sei der Hype aufgrund der damals explodierenden technischen Möglichkeiten mit großen Erwartungen gestartet. „Damals hat man gedacht, die Welt habe nur auf 3D-Stadtmodelle gewartet“, so der Leiter der Special Interest Group 3D (SIG 3D). „... Aber dem war nicht so“. Als Allheilmittel für den Weg zur Erkenntnis haben 3D-Stadtmodelle auch in der Welt der euphorischen Befürworter nunmehr ausgedient. Doch ihre Existenzberech­tigung haben sie mehr denn je.

„Heute stehen wir in der Hype-Kurve nach der Durchschreitung des ,Tals der Enttäu­schungen’ mitten auf dem ,Pfad der Erleuchtung’“, so Casper. Man sei realistischer geworden in Bezug auf 3D-Stadtmodelle, baue nicht mehr ohne weiteres und nur zum Selbstzweck umfangreiche Modelle auf. Sondern man frage sich heute sehr genau, welche Anwendungen damit verknüpft und welche Fragestellungen bearbeitet werden sollen, bevor man sich an die Arbeit mache.

Statt Killerapplikation – viele gute Anwendungen

Anwendungsfelder für 3D-Stadtmodelle gibt es auch heute noch zahlreiche. Aber nach der einen, alles legitimierenden Killerapplikation suchen doch wohl noch alle Protago­nisten. Fuß gefasst haben die digitalen Abbilder der Städte im Bereich ...

• der Stadtplanung und Stadtentwicklung,
• von Simulationen im Katastrophenmanagement - etwa in Hochwassersituationen oder bei Chemieunfällen - oder
• des Stadtmarketings, imdem Städte ihre 3D-Stadtmodelle nutzen, um Immobilien oder Gewerbeflächen zu vermarkten, oder sich auch im Internet möglichst rea­listisch bzw. attraktiv zu präsentieren.

Energiewende spannend für 3D-Stadtmodelle

Relativ neu sind die Anwendungsszenarien im Umfeld der Energiewende. Hier will sich Casper zwar nicht auf den Begriff „Killerapplikation“ festlegen, aber er sieht doch Po­tenzial: „Die Energiewende ist ein extrem spannendes Umfeld für 3D-Stadtmodelle, denn es gibt zahlreiche Detailprobleme, die mit diesen Modellen angegangen werden können.“

Zu diesen Themenfeldern gehören nach Casper die energiestrategische Entwicklung von Stadtvierteln. Wisse man beispielsweise, in welchem Viertel ein Generationen­wechsel bevorstehe, so könne man die energetische Sanierung der Gebäude dort ge­zielt planen. Oder aber bei der städteweiten Förderung von Energiesparmaßnahmen. Da geschähe derzeit oftmals eine Förderung „mit der Gießkanne“, mit dem Ergebnis, dass einzelne Viertel schon zugepflastert seien mit Solaranlagen, Dächer in anderen Vierteln aber noch völlig blank lägen. Mit Hilfe von 3D-Stadtmodellen ließe sich auch leichter die Frage beantworten, wo Sanierungsmaßnahmen am meisten Sinn machen. Oder aber wo Stromtrassen, Windräder oder Biogasanlagen errichtet werden könn­ten - oder wo eben nicht. Das Stichwort ist hier die immer stärker eingeforderte Bür­gerbeteiligung.

Casper sieht den Wert von 3D-Stadtmodellen immer da, wo Entscheider oder Bürger über städtische Veränderungen - und hier beispielsweise im Umfeld von Energiefra­gen - informiert werden müssen. Für Fachleute ist die dreidimensionale Darstellung allenfalls eine Ergänzung, für Laien in Sachen Geodaten ist sie eine fundamentale Un­terstützung.

LOD-1, -2, -3

Woran aber hakt es, wenn man bedenkt, dass zu Beginn des Jahrtausends eine eu­phorische Aufbruchstimmung in Sachen 3D vorherrschte, heute aber dem realistischen Herangehen Platz gemacht hat? „Es hat sich viel getan“, betont Casper. Viele Städte haben 3D-Stadtmodelle aufgebaut und setzten sie auch ein. Heute liegen deutsch­landweit Stadtmodelle in einem LOD-1 (Level of Detail) genannten Detaillierungsgrad vor. LOD-1, das sind für den Uneingeweihten an Legosteine anmutende Modelle von Klötzchen, die die Gebäudelandschaft von Städten darstellen.

Für manche Anwendungen, wie etwa der Analyse von Lärmausbreitung - wie sie von der EU gefordert wird - oder Feinstaubanalysen sind genau diese Klötzchenmodelle geeignet. Wenn es aber darum geht, das Volumen von Gebäuden unter energetischen Gesichtspunkten genauer zu erfassen, sind die LOD-1-Modelle nicht mehr ausreichend. Möchte man etwa wissen, welche Dächer für den Einsatz von Solaranlagen geeignet sind, müsste zumindest die Dachform dazukommen und man wäre bei dem Klötzchen­modell mit Dachform - oder LOD-2. Das liegt laut Aussagen von 3D-Experten Casper noch nicht in allen Bundesländern vor.

Wenn darüber hinaus eine Stadt das Modell für Planungszwecke oder zum Standort­marketing heranziehen will, so wird ein Modell mit Fassaden benötigt - Richtung LOD-3. Das aber liegt nur dann vor, wenn Städte und Gemeinden es selbst aufgebaut oder in Auftrag gegeben haben. Unterschiedliche Anforderungen von Ländern und Kommu­nen führen überdies zu unterschiedlichen Modellen: Auf dem landeseigenen Stadtmo­dell von Köln sei der Dom etwa kaum zu erkennen; in dem von der Stadt Köln ange­fertigten Modell glänze der Dom von sämtlichen Positionen in all seiner Pracht.

Ein großes Hindernis in der Nutzung und Akzeptanz der digitalen städtischen Abbilder sieht Casper in der zersplitterten Datengrundlage. Werden kommunale oder gar Lan­desgrenzen überschritten, so ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Daten nicht auf Anhieb zueinander passen und sie angepasst werden müssen. Das verursache Kos­ten, und das wiederum verstärke auch Schranken in den Köpfen der Anwender.

Zur Erinnerung: Die SID 3D ist vor mehr als zehn Jahren angetreten, um Stadtmodel­len zu einem Durchbruch zu verhelfen. Aus ihren Reihen ist das mittlerweile als Stan­dard etablierte CityGML entwickelt worden, in dem 3D-Stadtmodelle modelliert wer­den. Die Gruppe will Leitplanken in Sachen Qualität von 3D-Daten setzen und setzt sich für eine Fortführung des Liegenschaftskatasters ALKIS um die dritte Dimension ein; und nicht zuletzt macht sie sich für Anwendungen der 3D-Stadtmodelle stark. Denn diese sind niemals Selbstzweck, sondern nur ein Mittel, um Fragestellungen zu beantworten und sachbezogene Lösungen herbeizuführen.