Zeitung Heute : Stadtbummel und Katastrophenschutz

Dreidimensionale Stadtmodelle weisen Touristen den Weg durch die Metropole - auch die Feuerwehr profitiert

Roland Knauer

Im Hamburger Hafen explodiert ein Tanklastwagen, Verletzte liegen am Kai, eine giftige Wolke fegt durch die Straßenschluchten. Auf solche Situationen können sich Stadtplaner, Sicherheits- und Rettungskräfte nur schwer vorbereiten. Man kann ja nicht im Voraus wissen, wo genau sich eine Havarie ereignen wird, wo Terroristen zuschlagen oder eine explodierende Gasleitung Häuserzeilen einstürzen lässt.

Im Chaos unmittelbar nach einer Katastrophe die geeigneten Maßnahmen zu ergreifen, sofort das richtige Gebäude für ein Notkrankenhaus zu finden, das auch schwer verletzte Opfer versorgen kann, ist extrem schwierig. Es sei denn, die Behörden haben sich bereits mit den Informationen versorgt, die Thomas Kolbe, Experte für dreidimensionale Stadtmodelle und Geoinformationssysteme an der TU Berlin, liefern kann.

Damit lassen sich im Katastrophenfall auch die besten Zufahrts- und Abtransportwege für Rettungskräfte festlegen. Der Geowissenschaftler und Informatiker hat mit den verantwortlichen Stellen der Stadt New York einmal durchgespielt, was geschieht, wenn in Manhattan eine „ schmutzige Bombe“ explodiert, die radioaktives Material freisetzt. Dabei übernahm Kolbe nicht die Rolle eines Katastrophenmanagers, sondern er stellte sein dreidimensionales Stadtmodell vor.

Das 3D-Modell kann viel mehr als Google Earth, das nur Gebäudegrundrisse zeigt, nicht aber den Inhalt. Rettungskräfte interessieren sich zum Beispiel für Räume mit Klimaanlagen, in denen radioaktiv kontaminierte Patienten behandelt werden könnten.

In einem herkömmlichen Stadtplan findet man solche Details nicht. Bisherige Stadtmodelle speichern lediglich das Bild eines Gebäudes oder Straßenzuges aus verschiedenen Perspektiven.

Integriert man Informationen zur Nutzung oder zum Baumaterial, spricht man von semantischen Modellen. Sie speichern Angaben, die Sicherheitsbehörden oder anderen Interessenten Blicke hinter die Fassade bieten. So hat Kolbe im Auftrag der Telekom-Tochter T-Mobile eine Datenbank für semantische 3D-Stadtmodelle entwickelt. Damit kann das Unternehmen die Planung neuer Sendemasten optimieren.

Die Techniker müssen wissen, aus welchem Material die Gebäude im Sendebereich bestehen, weil beispielsweise Stahl die Signale stärker abschirmt als Ziegel. Mit einem komplexen Modell können die Wege der Funksignale und die Areale mit starker Abschattung berechnet werden. So lässt sich schnell der beste Standort für den Sender ermitteln.

Für semantische Stadtmodelle müssen die Wissenschaftler Unmengen von Daten sammeln und speichern. Zunächst werden die wichtigen Objekte einer Stadt im Computer erfasst. Solche Datensätze erarbeitet Kolbe zum Beispiel mit den Katasterämtern. In Berlin, Hamburg, München, Stuttgart, Frankfurt am Main und ganz Nordrhein-Westfalen wird sein Modell bereits verwendet.

Die gigantische Datenflut muss aber auch sinnvoll und schnell im Computer verarbeitet werden. Anfangs ist der Aufwand sehr hoch. Ein dreidimensionales Stadtmodell muss zudem ständig gepflegt werden. Neue Straßenführungen oder Anbauten gilt es zu erfassen.

Gemeinsam mit der Berliner Senatsverwaltung für Stadtentwicklung haben Kolbe und Kollegen von der Universität Bonn eine Datenbank für die Bundeshauptstadt entwickelt. Sie unterstützt Touristen bei der Stadtbesichtigung oder wird in Navigationssysteme eingebaut.

Um möglichst vielen Nutzern die Anwendung zu ermöglichen, haben die Forscher das Stadtmodell in verschiedene Stufen unterteilt, je nach Details und Auflösung der Daten. Auf Level Eins werden die Straßenzüge nur grob skizziert. Dieses Niveau genügt, um den schnellsten Weg zu einem Einsatzort zu ermitteln. Level Zwei zeigt bereits die Dachstrukturen wie Sattel- oder Flachdach. In Level Drei werden noch feinere Strukturen wie Außentreppen, Schornsteine oder Gebäudesimse gezeigt. Das höchste Level Vier erlaubt sogar einen Blick in das Gebäudeinnere und die Möblierung. Damit lassen sich Fluchtwege oder Hohlräume nach Einsturz eines Gebäudes ausrechnen, in denen Menschen überleben könnten.

Mittlerweile leitet der Forscher die deutschlandweite Arbeitsgruppe Special Interest Group 3D, die sich aus Vertretern der Wissenschaft, Industrie und Verwaltung zusammen setzt. Sie entwickelt einen einheitlichen Standard namens City GML, nach dem solche Stadtmodelle künftig weltweit aufgebaut werden.

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