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Stuttgart3D - Neue Ansichten in der dritten Dimension

28.11.2016 Stadtplanung
Digitale, dreidimensionale Stadtmodelle bieten enorme Vorteile und Chancen wenn es darum geht, komplexe Sachverhalte, Zusammenhänge und Abhängigkeiten zu veranschaulichen.

Auf Grundlage dieser Technologie können darüber hinaus künftige städtebauliche Entwicklungen dargestellt oder Entwicklungsszenarien und -varianten präsentiert werden. In der virtuellen Welt sind zudem in der Realität unsichtbare Phänomene wie Lärm- und Schadstoffbelastungen, Kaltluftflüsse oder auch Objekte im Untergrund visualisierbar. Der Technische Bürgermeister Dirk Thürnau und der Leiter des Stadtmessungsamts, Günter Siebers, haben am 28. November im Rahmen einer Pressekonferenz über das Angebot informiert und die Anwendung "Stuttgart3D" für die Öffentlichkeit mit der Internetadresse www.3d.stuttgart.de vorgestellt. Die Anwendung bietet nicht nur für die Stadtplanung große Vorteile; auch den Umwelt- und Naturschutz, die Tourismus- und Wirtschaftsförderung sowie die Feuerwehr unterstützt "Stuttgart3D" mit seinem anschaulichen Datenschatz.

3D-Stadtmodelle können Entscheidungsfindungen unterstützen und zugleich diese Entscheidungen transparent machen. So können in das 3D-Stadtmodell beispielsweise neue Bauprojekte oder Planungsvarianten integriert und damit visualisiert werden. Auf dieser Grundlage sind dann Bewertungen der Sichtachsen, der Baumasse oder die Verbindung zu Frischluftströmen möglich. Weitere Einsatzbereiche für das 3D-Stadtmodell sind die Lärmminderungs­planung, die Berechnung von Luftschadstoffimmissionen und die Visualisierung für den Brandschutz. Festlegungen, die bisher auf der Basis von zweidimensionaler Darstellung getroffen wurden, können jetzt in 3D besser und anschaulicher vorbereitet werden. Auch für transparente und hochwertige Bürgerbeteiligungen bieten 3D-Stadtmodelle wichtige Chancen. Für diese Einsatzbereiche hat das Stadtmessungsamt ein dreidimensionales, digitales Modell der Landeshauptstadt Stuttgart entwickelt. Dies ermöglicht dem Nutzer, die gesamte Stadt aus individueller Perspektive wirklichkeitsgetreu zu betrachten.

Stuttgart 3D - auf dem Weg zur Smart City

"Stuttgart hat wie andere Kommunen zahlreiche große Herausforderungen zu meistern. Die Digitalisierung und damit auch die dreidimensionale Darstellung unserer Lebenswelt helfen bei der Bewältigung dieser Herausforderungen", so der Technische Bürgermeister Dirk Thürnau. 3D-Stadtmodelle und die mit dieser Technologie visualisierten Fachthemen unterstützen nicht nur die Entscheidungs­findung. Künftig werden digitale Verfahren und Anwendungen auch immer wichtiger für die intelligente Lösung unserer Herausforderungen. Ob in der Standortsuche für Windkraftanlagen und Solardächer im Kontext der Energiewende oder in der Planung und Freihaltung von Kaltluftschneisen im Kontext der umweltverträglichen Mobilität. Immer spielen der Raum, die Topografie und die dreidimensionale Ausprägung der Gebäude eine zentrale Rolle.

"Für die Stadtverwaltung bedeutet das Stadtmodell eine neue, fortschrittlichere Arbeitsweise", so Bürgermeister Thürnau. "Durch den Einsatz von neuen Technologien können Arbeitsabläufe und Entscheidungsfindungen verbessert und die Bürger besser an Planungsprozessen beteiligt werden. Durch die 3D-Visualisierung können wir komplexe Planungsvorhaben besser planen und zudem leicht verständlich darstellen." Damit ist die Freischaltung des 3D-Stadtmodells im Internet auch ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur intelligenten oder smarten Stadt.

Die Anwendung Stuttgart3D

Das Stuttgarter Stadtmodell wird für die Öffentlichkeit über die benutzerfreundliche und auf modernsten Standards basierende Anwendung "Stuttgart3D" in einer leicht bedienbaren, browserbasierten Oberfläche bereitgestellt. Die Anwendung "Stuttgart3D" basiert auf einer zentralen, auf internationalen Standards aufgebauten, objektorientierten Datenhaltung. Insbesondere durch das zu Grunde liegende Datenformat CityGML (http://www.citygml.org) wird die Investitionssicherheit dieses wertvollen Datenschatzes garantiert.

Die Anwendung "Stuttgart 3D" ist vollständig in die Geodateninfrastruktur (GDI) der Landeshauptstadt Stuttgart integriert. Damit sind alle in der Stadtverwaltung vorhandenen Geoinformationen bei Bedarf auch im Viewer visualisierbar. Die Anwendung verfügt zudem über Funktionen zur Simulation der Verschattung oder zum Messen von Strecken oder Flächen. Für die Nutzer innerhalb der Stadtverwaltung werden sogar Exportfunktionen zum direkten Zugriff auf die Daten bereitgestellt. Für spezielle Fragestellungen können zudem eigene, angepasste Viewer aufgebaut werden. So kann beispielsweise für eine Bürgerbeteiligung ein begrenztes Gebiet mit verschiedenen Bebauungsvarianten visualisiert oder ein spezialisierter Viewer für die Thematik Luftreinhaltung und Stadtklima bereitgestellt werden.

Daten und Fakten zum 3D-Stadtmodell Stuttgart

Den Anwendern in der Stadtverwaltung steht für das gesamte, 207 Quadratkilometer große Stadtgebiet, ein hochgenaues digitales Geländemodell (DGM) zur Verfügung. Je nach Wahl lässt sich dieses DGM mit Rasterdaten wie Luftbildern, dem Stadtplan oder anderen thematischen Karten überlagern. Zentrale Grundlage des Stadtmodells Stuttgart ist der vollständige Gebäudebestand der Gemarkung Stuttgart mit mehr als 186.000 Gebäuden und Gebäudeteilen. Zu jedem dieser Gebäudeteile gehören zwei geometrische Detaillierungsstufen, das "Klötzchenmodell" und eine Ausprägung, die Dachformen und charakteristische Gebäudeelemente (detailliertes Bestandsmodell) beinhaltet.

Durch die Modellierung in CityGML ist jeder Gebäudeteil einzeln zu erkennen. Somit lässt sich eine Fülle von Informationen hinterlegen oder Verknüpfungen zu anderen Fachanwendungen realisieren. Zudem besteht ein sogenanntes texturiertes Gebäudemodell. Für dieses Modell wurden in einem automatisierten Verfahren die flächendeckend für Stuttgart vorliegenden Schrägluftbilder auf dem genannten Bestandsmodell abgebildet.

Zusätzlich beinhaltet das Modell derzeit mehr als 350 teils detailliert konstruierte Brücken. In die Anwendung sind darüber hinaus etwa 220.000 Bäume integriert, teils mit Informationen aus dem Baumkataster. Über den hinterlegten Baumartenschlüssel lassen sich hier sogar individuelle Baumtexturen ausfindig machen.

Anwendungsgebiete und Ausblick

Das 3D-Stadtmodell dient schon seit langem der Visualisierung geplanter Gebäude für den Hochbau und den Städtebau und stellt eine zentrale Grundlage für die Berechnung und Visualisierung klimatologischer Phänomene sowie von Luft- und Lärmbelastungen dar (siehe Grafiken im Anhang). Diese bisher nur im Intranet verfügbaren Daten werden zukünftig auch für die Öffentlichkeit bereitgestellt. Weitere zunehmend wichtige Anwendungsgebiete sind die Berechnung und Visualisierung von Sichtachsen, der Einsatz in der Hochwasser- und Starkregenmodellierung oder der Einsatz im Kontext der Energiewirtschaft, insbesondere für die Modellierung von Solarenergiepotenzialen.

Neben der Integration weiterer Inhalte wird sich die Anwendung "Stuttgart 3D" auch technisch weiterentwickeln. Neben neuen Funktionen, zum Beispiel der Visualisierung von Objekten im Untergrund, wird die Anwendung in Zukunft auch auf dem Tablet oder Smartphone nutzbar sein. Das 3D-Stadtmodell kann zudem als Grundlage für neue Techniken und Angebote genutzt werden. So können auf Grundlage dieser Daten einzelne Gebäude oder auch Areale als 3D-Druck ausgegeben (siehe Abbildung zum 3D-Druck des Rathauses im Anhang) oder die Daten in einer sogenannten CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) oder mit einer Virtual-Reality-Brille visualisiert werden. Techniken die insbesondere im Maschinenbau oder in der Automobilindustrie schon etabliert sind.

Auskünfte und Informationen

Landeshauptstadt Stuttgart
Stadtmessungsamt
Kronenstraße 20
Telefon 0711/216-59601
E-Mail: stadtmessungsamt@stuttgart.de
Fax 0711/216-
950192
www.stuttgart.de/stadtmessungsamt