Wie Städte im Computer entstehen Virtuelle Dächer als Massenware - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wie Städte im Computer entstehen

Virtuelle Dächer als Massenware

Virtuelles Stadtbild inklusive Dachaufbauten © Katasteramt Essen

Die Simulation von Gebäuden und Städten im Computer ist eigentlich nichts Neues. Doch die dreidimensionale Darstellung von Dächern galt in der Stadtplanung bislang als so aufwändig, dass vor allem großflächige Simulationen auf diesen Detailreichtum lieber verzichteten. Nun hat eine Bochumer Diplomandin eine Software entwickelt, die mithilfe eines Algorithmus die Zuordnung von Dachtypen zu den Gebäudegrundrissen erheblich beschleunigt.

An welcher Stelle ist der beste Standort für eine neue Solaranlage, ohne dass die umliegenden Dächer zuviel Schatten geben? Wo ist die beste Position eines Mobilfunkmastes, so dass möglichst wenig Strahlungsverluste auftreten? Einen großen Einfluss auf solche Standortfragen hat neben der allgemeinen Lage sowie der Gebäudehöhe vor allem die Form des Daches.

Bislang galt die dreidimensionale virtuelle Darstellung von Dächern jedoch als schwierig. Vor allem die Datenbeschaffung war zumeist reine Handarbeit: in komplizierter Punkt für Punkt Digitalisierung zeichneten Kartographen die Realität im Computer mühselig nach. Viel zu aufwändig für komplexe und vor allem großflächige Simulationen, die daher häufig auf eine durchgängige Dreidimensionalität verzichteten.

Traufe- und Firsthöhe entscheidend

Nun hat die Bochumer Nachwuchswissenschaftlerin Silke Tappiser eine Software entwickelt, die genau dieses Problem löst. „Für den 3D-Stadtmodeler ist lediglich die Traufe- und Firsthöhe der Gebäude relevant, um vernünftige Ergebnisse zu erzeugen“, so Tappiser. Anhand eines flächendeckenden Stadtmodells von Essen zeigt sie, wie die Dachformen den jeweiligen Gebäudegrundrissen zugeordnet werden. „Das Ziel ist es nicht, ein originalgetreues Gebäude mit allen Details nachzubilden“, erklärt die Geographin, „sondern an die Wirklichkeit angelehnte Geäudeformen in hoher Anzahl schnell zu generieren“.

Dächer von Sonderbauten © Silke Tappiser

Die Software verarbeitet inzwischen 20 verschiedene Dachtypen – egal ob Satteldach, Walm- oder Spitzdach. Je nach Gebäudegrundriss, die sogar bis zu einem gewissen Grad automatisch erkannt werden, weist der Anwender jedem Haus den richtigen Dachtyp als Nummer kodiert zu. „Sonderbauten können nachkonstruiert werden, indem zum Beispiel Grundrisse im Geographischen Informationssystem aufgesplittet oder im Fall von Aufbauten ergänzt werden“, fügt Tappiser hinzu.

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Mithilfe des Programms, das in ein herkömmliches GIS integriert wird, können Stadtplaner nun wesentlich schneller als bisher aus zweidimensionalen Daten umfangreiche dreidimensionale Modelle erzeugen – Dächer inklusive. Nachdem sowohl die Katasterämter der Stadt Essen als auch der Stadt Hagen erfolgreich mit der Software arbeiten, ist eine weitere Vermarktung für den Herbst in Vorbereitung. Bis es soweit ist, erhielt Silke Tappiser für ihre Diplomarbeit zunächst einmal den Praxis-Preis der Fakultät für Geowissenschaften der Ruhr-Universität Bochum.

(Ruhr-Universität-Bochum / Silke Tappiser, 29.07.2005 – AHE)

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