Detailstufe bis zum einzelnen Blatt
Digitale Landschaftsmodelle vom Süden Baden-Württembergs sollen Kommunen Entscheidungshilfen für die Standortauswahl und den Aufbau von Windkraftanlagen liefern. Visualisierungen sollen den Einfluss auf das Landschaftsbild klären.
Ihre Rotorblätter kreisen vor blauem Himmel. Baumkronen umgeben die Masten. Mitten in einem Waldstück stehen die Windkraftanlagen. Man erkennt das grüne Blattwerk. Äste, die natürlich aus dem Stamm wachsen. Ein paar Gebäude und ein Getreidefeld bilden den Rest der Umgebung. Die einzelnen Ähren stehen geneigt im Wind.
Nur wenig lässt darauf schließen, dass es sich bei dieser Landschaft um eine
digitale Visualisierung handelt. Angefertigt wurden die Ansichten von der
Firma Z&M 3D Welt. Sie sollen zeigen, wie Windkraftanlagen die Architektur
der Landschaft prägen. Die Geschäftsfelder der 14-köpfigen Firma mit Sitz im baden-württembergischen Amtzell stützen sich auf die beiden Säulen Laserscanning und 3D Visualisierung. Neben Vermessungsaufgaben
übernimmt das Unternehmen außerdem Aufträge im Bereich des Facility Managements, des Denkmalschutzes und der Industrievermessung. Ein neues Anwendungsfeld fand sich für das 2009 gegründete Unternehmen in der Solarbranche. Z&M 3D Welt bietet dabei an, für die Planung von Standorten für Photovoltaik(PV)- und Solaranlagen digitale 3D Modelle der betreffenden Häuser oder Gebiete anzufertigen. „Das kam gut an“, berichtet
Benjamin Sattes, Technischer Leiter bei Z&M 3D Welt. So sei schnell die Idee entstanden, diese Visualisierungsmöglichkeiten auch einzusetzen, wenn es um die Standortauswahl und den Aufbau von Windkraftanlagen geht. Die Technologie des Unternehmens dürfte diesbezüglich in der nächsten
Zeit gefragt sein. Denn jüngst hat Baden-Württemberg ein neues Landesplanungsgesetz verabschiedet, das ein Grundstein für die neue Windkraftstrategie des Landes sein soll. Die bisherige Regelung besagte, dass allein die Regionalverbände über Standorte für Windkraftanlagen entscheiden und Windkraft-Vorranggebiete ausweisen. Diese Planung führte dazu, dass zu
wenige Gebiete für die Nutzung der luftigen Energieressource ausgewiesen
wurden. Das neue Planungsrecht überträgt den Kommunen nun mehr
Handlungsspielraum. Sie sollen jetzt auch außerhalb dieser Gebiete über
Flächennutzungspläne weitere Standorte freigeben können.
Die Leitfrage bei den jetzt entstehenden Visualisierungen von Z&M 3D Welt
ist vor diesem Hintergrund: Wie beeinflusst der Aufbau von Windrädern das
Landschaftsbild? „Der Blickwinkel soll sich dabei nicht bloß vom Marktplatz
hinüber zum Feld erstrecken, sondern auch größere Entfernungen umfassen“,
sagt Sattes. Damit sollen die Kommunen eine belastbare Entscheidungsgrundlage haben. „Wir wollen unserem Anspruch an die Darstellung eines realistischen, homogenen Landschaftsbildes mit sehr hoher Genauigkeit bis ins kleinste Detail gerecht werden“, verdeutlicht Sattes. Aktuell hat Z&M 3D Welt das Pilotprojekt mit dem Regionalverbund Bodensee Oberschwaben abgeschlossen. Das Vermessungsgebiet war der baden-württembergische Süden und umfasste
rund 35.000 Quadratkilometer.
Das fertige Modell liegt in zwei Detailstufen vor. Der zentrale Bereich – auf
Basis von Befliegungsdaten – umfasst 1.600 Quadratkilometer und hat eine
Auflösung von zehn Metern. Der Außenbereich weist 50 Meter Auflösung
auf. Der Innenbereich des digitalen Geländemodells wurde mit Orthophotos
in hoher Auflösung verknüpft. „Wir generierten weitere Geodaten,
wie zum Beispiel Landnutzungsdaten und ALK-Grundrisse aus der GIS-Datenlandschaft. Diese wurden dann in die dritte Dimension gebracht“, erläutert Sattes das Vorgehen. Um nicht zuletzt die Windräder zu visualisieren, nutzte Z&M 3D Welt Daten, die der Hersteller von Windenergieanlagen, Enercon, zur Verfügung stellte.
Die Größe der Vermessungsfläche und der Anspruch an die Detailtreue
brachte eine enorme Datenmenge hervor und stellte entsprechende Anforderungen an die verwendete Software. Sie musste insgesamt 30.000.000
Punktdaten berechnen. „Wir nutzten eine ganze Reihe an Autodesk-
Software, etwa AutoCAD Map 3D, AutoCAD Civil 3D, den Infrastructure Modeler und 3 ds Max“, berichtet Sattes. Seine Kollegin Gisela Aßfalg ergänzt: „Auch bei
der Berechnung der Wald- und Vegetationsflächen muss eine enorme
Anzahl an Daten verarbeitet werden. Ein hochaufgelöster Baum besteht aus
circa 500.000 Polygonen, wobei sich die Polygonanzahl zum Beispiel für einen
Wald von zehn Quadratkilometer dann im Milliardenbereich bewegt.“
Diese Rendering-Prozesse verlangten Computer mit enormen Speicherkapazitäten. Im Ergebnis entstehen keine Fotos, wie Sattes betont, sondern ein präzises Modell, das in seinen Ansichten frei bewegbar ist. Auch können Videoflüge und 3D Animationen vorgeführt werden. Darüber hinaus kann der Schattenwurf des Rotors zu bestimmten Jahreszeiten dargestellt werden. „Mit unserem Verfahren bieten wir zur bisherigen Landschaftsvisualisierung durch Fotomontagen eine aussagekräftige
Alternative auf der Basis von geometrisch exakten Daten“, erläutert
Sattes. Auf diese Weise kommen die Modelle den Entscheidungsträgern bei
den Kommunen entgegen und bieten eine Hilfestellung, um geeignete
Standorte für künftige Windenergieanlagen zu ermitteln.
