Digitaler Donnerstag

So plant Jena in 3D – Was passiert, wenn ein neues Gebäude entsteht?

Stellen wir uns vor: In Jena soll ein neues Gebäude entstehen. Vielleicht Wohnungen, vielleicht eine Schule, vielleicht ein Bürogebäude.

Bevor  der erste Bagger anrückt, müssen viele Fragen beantwortet werden: Passt das Gebäude an diesen Ort? Wie hoch darf oder sollte es sein? Was wird man später von dort aus sehen? Wirft es Schatten auf die Nachbarhäuser? Und wie verändert sich dadurch das Stadtbild?

Für solche Fragen arbeiten die Kolleginnen und Kollegen aus Stadtplanung und Stadtentwicklung längst nicht nur mit klassischen Karten und Bauplänen. Sie können geplante Veränderungen direkt in die dreidimensionale Stadtlandschaft Jenas einsetzen und unterschiedliche Varianten untersuchen. 

In einem Baugenehmigungsverfahren müssen viele unterschiedliche Aspekte geprüft werden – etwa die Feuerwehrzufahrt, Abstandsflächen oder die öffentliche Erschließung. Die 3D-Ansicht ergänzt diese Prüfung um die räumliche Perspektive: Sie zeigt, wie sich ein geplantes Gebäude in seine unmittelbare Umgebung einfügt. Damit ist sie ein wichtiger Baustein im Gesamtprozess der Planung.

Erst einmal schauen, wo gebaut werden soll

Am Anfang jeder Planung steht das Grundstück. Im internen geografischen Informationssystem können die Planerinnen und Planer zunächst die Umgebung eines Grundstücks genau betrachten. QGIS und der QGIS Web Client  sind freie Geoinformationssysteme und die Fachprogramme, mit denen die Stadtverwaltung räumliche Informationen verarbeitet und miteinander verknüpft.

Damit lässt sich zunächst die Ausgangssituation erfassen: Wie hoch sind die Nachbargebäude? Wie steigt oder fällt das Gelände? Welche Straßen, Plätze oder Freiflächen befinden sich in der Umgebung? Was auf einer flachen Karte noch abstrakt wirken kann, wird in der dreidimensionalen Ansicht deutlich anschaulicher.

Was passiert, wenn hier ein Gebäude steht?

Nun kommt die erste Planungsidee ins Spiel. Ein einfacher Baukörper kann direkt in das 3D-Modell eingesetzt werden. Seine Höhe, Lage und Form lassen sich verändern. So können unterschiedliche Varianten frühzeitig miteinander verglichen werden.
Die Planerinnen und Planer bekommen dadurch einen räumlichen Eindruck davon, wie sich ein neues Gebäude in seine Umgebung einfügen könnte.

Was sieht man eigentlich noch?

Ein Neubau verändert nicht nur den Ort, an dem er entsteht. Er kann auch bestehende Sichtbeziehungen beeinflussen – etwa den Blick auf andere Gebäude, Straßen oder Landschaftsräume.

Auch solche Sichtbeziehungen lassen sich im 3D-Modell untersuchen. Damit wird sichtbar, welche Auswirkungen ein geplanter Baukörper auf seine Umgebung haben könnte.

Wo fällt der Schatten hin?

Auch der Verlauf der Sonne und damit die Besonnung einzelner Gebäude oder Flächen lässt sich im 3D-Modell nachvollziehenEin höheres Gebäude kann einen Innenhof, einen Spielplatz oder benachbarte Gebäude verschatten. Im 3D-Viewer lässt sich der Schattenwurf für unterschiedliche Zeitpunkte simulieren: Wie sieht die Verschattung am Morgen aus? Was passiert mittags? Und wie verändert sie sich im Laufe des Nachmittags?

Soll auf dem neuen Gebäude eine Photovoltaikanlage entstehen, kann die dreidimensionale Darstellung ebenfalls unterstützen. Lage und Ausrichtung der Dachflächen sowie mögliche Verschattungen können betrachtet werden. Damit entsteht eine Grundlage für Fragen rund um das Solarpotenzial eines Gebäudes.

Perspektivisch soll auch die Beleuchtungssimulation weiter ausgebaut werden. Dann könnten unter anderem definierte Lichtquellen im 3D-Modell dargestellt werden.

Passt das Gebäude zum Gelände?

Jena ist keine ebene Stadt. Bereits heute lassen sich im 3D-Modell Höhen, Entfernungen und Flächen messen. So können die Planerinnen und Planer etwa prüfen, wie hoch ein Gebäude im Verhältnis zum Gelände ist oder welche Abstände zwischen verschiedenen Objekten bestehen.

Künftig soll das noch anschaulicher werden: Das Geländemodell könnte unterschiedlich eingefärbt werden, sodass Höhenunterschiede auf einen Blick sichtbar werden.

Auch Abstandsflächen könnten künftig simuliert werden. Damit ließe sich frühzeitig darstellen, welche Flächen rund um ein geplantes Gebäude aufgrund baurechtlicher Vorgaben freigehalten werden müssen.

Was künftig noch möglich werden soll

Entwickelt wurde die neue Lösung im Rahmen des Smart City Projekts Jena gemeinsam mit den Modellprojekten Smart Cities Detmold, Frankfurt am Main und Wolfsburg.

Das 3D-Stadtmodell wird kontinuierlich weiterentwickelt. Geplante Funktionen sollen zusätzliche Möglichkeiten schaffen. Dazu gehören die Einbindung von Punktwolken aus Drohnenbefliegungen, detailliertere Mess- und Bemaßungsfunktionen, die Visualisierung von Höhenunterschieden sowie die Simulation von Gebäudeabstandsflächen.

Vom ersten Gedanken bis zur fertigen Planung

Das Beispiel des neuen Gebäudes zeigt, wie vielseitig ein 3D-Stadtmodell in der Stadtplanung eingesetzt werden kann. Viele Fragen lassen sich damit früher und vor allem räumlich anschaulicher betrachten.

Davon profitieren nicht nur die Fachleute in der Verwaltung. Auch für Bürgerinnen und Bürger entsteht ein Mehrwert: Je verständlicher eine Planung dargestellt werden kann, desto leichter lässt sich nachvollziehen, was sich in der eigenen Stadt verändern könnte.

Das 3D-Stadtmodell schafft damit eine gemeinsame Sprache: Aus Linien auf einem Plan werden Gebäude, aus abstrakten Höhenangaben entsteht ein räumlicher Eindruck – und aus einer Planung auf dem Papier eine Vorstellung davon, wie Jena morgen aussehen könnte.

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