Warum visuell-akustische Simulationen?

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1 Akustisches Kolloquium ETH Zürich 19. November 2014 Warum visuell-akustische Simulationen? Madeleine Manyoky, ETH Zürich 1

2 Standortwahl von Windturbinen Verbesserte Bewertung nötig von: Ästhetik Lärm Projektziele 1. GIS-basierte 3D Visualisierung von Windparks zur Landschaftsbildbewertung 2. Auralisierung der Windturbinengeräusche, Tongenerierung an frei wählbaren Orten in der Nähe der Windturbinen 3. Integrierte visuell-akustische Simulation 4. Anwendung: Akzeptanzstudie zu alternativen Windpark-Szenarien in verschiedenen Landschaftskontexten Madeleine Manyoky, ETH Zürich 2

3 Projektteam Dr. Ulrike Wissen Hayek Projektleitung Co-Supervision PhD Prof. Dr. A. Grêt-Regamey Supervision PhD Support Choice Experiment Kurt Eggenschwiler Projektverantwortung Akustik EMPA Dr. Kurt Heutschi Soundscape Modellierung Begleitgruppe Madeleine Manyoky PhD: Interaktive visuellakustische 3D Visualisierung Thomas Klein Support der interaktiven 3D Visualisierung Reto Pieren Support der Soundscape Modellierung Testen von VisAsim Auswahl Simulationsgebiete Begleitgruppe Markus Thommen, Bundesamt für Umwelt (BAFU), Sektion Landschaftsmanagement Hans Bögli, Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abt. Lärmbekämpfung (Sektionschef) Frank Abbuehl, Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abt. Lärmbekämpfung (Stv. Sektionschef) Kornel Köstli, Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abt. Lärmbekämpfung (Wissenschaftl. Mitarbeiter) Sébastian Wschiansky, Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abt. Lärmbekämpfung (Wissenschaftl. Mitarbeiter) Katja Maus, Bundesamt für Energie (BFE), Sektion Energieforschung Markus Geissmann, Bundesamt für Energie (BFE), Sektion Erneuerbare Energien, Leiter Windenergie und Geothermie Reto Rigassi, CEO Suisse Eole Claudia Casciaro, ewz (Elektrizitätswerk der Stadt Zürich), Erneuerbare Energien und Energieeffizenz Oliver Schnyder, Swiss Cleantech Mark Brink, ETH Zürich, Arbeits- und Organisationspsychologie (Lärmwirkungsforschung) Nick Beglinger, Foundation For Global Sustainability (FFGS) Diego Salmeron, CEO LEP Consultants AG Peter Schwer, CEO New Energy Scout GmbH Pierre Strub, Öbu - Netzwerk für nachhaltiges Wirtschaften Madeleine Manyoky, ETH Zürich 3

4 Projektziele 1. GIS-basierte 3D Visualisierung von Windparks zur Landschaftsbildbewertung 2. Auralisierung der Windturbinengeräusche, Tongenerierung an frei wählbaren Orten in der Nähe der Windturbinen 3. Integrierte visuell-akustische Simulation 4. Anwendung: Akzeptanzstudie zu alternativen Windpark-Szenarien in verschiedenen Landschaftskontexten Entwicklung der visuell-akustischen Simulation Auralisierung Visualisierung VisAsim Madeleine Manyoky, ETH Zürich 4

5 Auralisierung Pieren et al Heutschi et al Madeleine Manyoky, ETH Zürich 5

6 Landschaftsvisualisierung Digitales Höhemodell Model Orthophoto Überblick Windturbine 3D Objekte Boden und Vegetation Nahansicht Manyoky et al GIS-Daten in der Game Engine 7/26 Madeleine Manyoky, ETH Zürich 6

7 Landschaftselemente und Objekte Tageszeit, Belichtung, Wetter 14 Madeleine Manyoky, ETH Zürich 7

8 3D Windturbine 3d Studio Max CryEngine Entwicklung der visuell-akustischen Simulation Auralisierung Verknüpfungs-parameter Windrichtung Windgeschwindigkeit Windturbinenpositionen Belichtung Empfängerposition Empfängerausrichtung Visualisierung Windgeschwindigkeit (Nabenhöhe) Drehfrequenz der Rotoren Startphase der Rotoren VisAsim Madeleine Manyoky, ETH Zürich 8

9 Projektziele 1. GIS-basierte 3D Visualisierung von Windparks zur Landschaftsbildbewertung 2. Auralisierung der Windturbinengeräusche, Tongenerierung an frei wählbaren Orten in der Nähe der Windturbinen 3. Integrierte visuell-akustische Simulation 4. Anwendung: Akzeptanzstudie zu alternativen Windpark-Szenarien in verschiedenen Landschaftskontexten Reelle Landschaft Simulierte Landschaft Manyoky et al Madeleine Manyoky, ETH Zürich 9

10 Akustisches Kolloquium ETHZ Madeleine Manyoky, ETH Zürich

11 Fazit Die Videos der Simulationen wurden ähnlich wahrgenommen im Vergleich zum entsprechenden Windpark. Mehr Lebendigkeit (Dynamik) in den Simulationen ist nötig. Projektziele 1. GIS-basierte 3D Visualisierung von Windparks zur Landschaftsbildbewertung 2. Auralisierung der Windturbinengeräusche, Tongenerierung an frei wählbaren Orten in der Nähe der Windturbinen 3. Integrierte visuell-akustische Simulation 4. Anwendung: Akzeptanzstudie zu alternativen Windpark-Szenarien in verschiedenen Landschaftskontexten Madeleine Manyoky, ETH Zürich 11

12 Ziel der Akzeptanzstudie Einsatz der visuell-akustischen Simulationen Erhebung der Akzeptanz zu Windparks in Schweizer Landschaften Erklärung der Akzeptanz anhand von 4 Aussagen: 1. Einfluss von zusätzlicher Szenarioinformation 2. Beziehung zwischen der emotionalen Landschaftswahrnehmung und der Akzeptanz der Windturbinen 3. Einfluss des visuellen und des akustischen Aspektes 4. Einfluss der Einstellung der Teilnehmer Definition der Szenarien Szenarien: 3 Landschaftstypen: Flachland / Hügelgebiet / Gebirge 2 Windparkdesigns: 5 WT/ 10 WT Szenarien-Information: Produzierte Energie, Anzahl Windturbinen, Konfliktpotenzial mit Vögel etc. Geräusche der Windturbinen sind Teil der Simulation (95m.ü.G. mittlere jährliche Windgeschwindigkeit) Madeleine Manyoky, ETH Zürich 12

13 Feldbegehung 3 Landschaftstypen Flachland Hügelgebiet Gebirge Vergleichbarkeit der Szenarien 1. Witterung 2. Windgeschwindigkeit/Windrichtung 3. Begehungspfade 4. Distanzen zu den Windturbinen 5. Bewegungsgeschwindigkeit 6. Stops und Drehung 7. Sichtbarkeit der Windturbinen 8. Videodauer Madeleine Manyoky, ETH Zürich 13

14 Video 1 Video 2 Video 3 Video 4 Video 5 Video 6 Fragebogen Madeleine Manyoky, ETH Zürich 14

15 Teilnehmer 90 Personen, aus verschiedenen Bereichen 54 Männer und 34 Frauen Mehrheit zwischen J. 52% ein Uni/FH-Abschluss Hintergrund: Ingenieurbereich (Bau-, Geomatik- und Uweltingenieurwissenschaft, Chemie, Maschinenbau), Energiebranche, Psychologie, Gesundheitswesen, Architektur, Raumplanung, Dienstleistungsbereich, Journalismus, Grafik/Design, Versicherungswesen, Theologie etc. Studiendurchführung in Zürich und Basel Madeleine Manyoky, ETH Zürich 15

16 Studiendurchführung in Zürich und Basel Studiendurchführung in Zürich und Basel Madeleine Manyoky, ETH Zürich 16

17 Fazit aus der Akzeptanzstudie Anwendbarkeit erfolgreich: Durch die visuell-akustischen Simulationen konnten Präferenzen zu den Windparkszenarien in unterschiedlichen Landschaften ermittelt werden. Einflussermittlung auf die Akzeptanz: Szenarioinformation, Relation zur emotionalen Landschaftswahrnehmung, Wahrnehmung der visuellen und der akustischen Aspekte, Einstellung der Teilnehmer. Landschaftstyp spielt eine Rolle bei der Wahrnehmung von Windturbinen. Nicht nur «harte Faktoren» (potentielle Energie) sondern auch «weiche Faktoren» wie Wahrnehmung, Werte und Präferenzen der Teilnehmer spielen eine Rolle. Einbezug der «weiche Faktoren» in Planungsprozessen ist wichtig! Weiche Faktoren integrieren Schwellenwerte pro Landschaftstyp Werte & Präferenzen Visuell akustische Simulationen Madeleine Manyoky, ETH Zürich 17

18 Herzlichen Dank! Dr. Ulrike Wissen Hayek, ETHZ Prof. Dr. Adrienne Grêt-Regamey, ETHZ Prof. Dr. Rob Ribe, University of Oregon Madeleine Manyoky, ETHZ Dr. Kurt Heutschi, EMPA Reto Pieren, EMPA Dr. Kurt Eggenschwiler, EMPA Weitere Informationen Madeleine Manyoky, ETH Zürich 18