GIS-Kooperation und Datenaustausch im Gebiet des Planungsverbandes Ballungsraum Frankfurt / Rhein-Main

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1 GIS-Kooperation und Datenaustausch im Gebiet des Planungsverbandes Ballungsraum Frankfurt / Rhein-Main Planungsverband Ballungsraum Frankfurt/Rhein-Main

2 Inhalt Vorwort 3 GIS-Kooperation und Datenaustausch im Gebiet des Planungsverbandes Ballungsraum Frankfurt / Rhein-Main 4 1. Einleitung Zielsetzung und Methodik Aufgaben des Planungsverbandes Ballungsraum Frankfurt / Rhein-Main 5 2. Befragung der Kommunen zu Geografischen Informationssystemen (GIS) Wie viele Personen arbeiten in den Kommunen mit einem GIS? Welche Betriebssysteme nutzen die Kommunen an ihren GIS-Arbeitsplätzen? Welche Internetverbindung verwenden die Kommunen? Welche GIS-Software wird in den jeweiligen Kommunen genutzt? Welche GIS-Software wird am häufigsten von den Kommunen eingesetzt? Welche GIS-Software wird von den Kommunen für bestimmte Anwendungen am häufigsten benutzt? Welche Abteilungen arbeiten am häufigsten mit GIS? Existieren externe Dienstleister? Sind in der Kommune internetbasierte Austauschsysteme geplant oder realisiert? Welche digitalen Austauschformate für Geodaten werden in den Kommunen verwendet? Wie beziehen die Kommunen Daten vom PV? Nutzen die Kommunen den Kartenserver des PV? Welche Geodaten liegen digital vor? Wie wurden die verschiedenen digitalen Daten erhoben? Welche Erwartungen und Vorstellungen haben die Kommunen an den PV? Wesentliche Ergebnisse der Auswertung Grundlagen Geodateninfrastruktur (GDI) Nutzen einer Geodateninfrastruktur Verbreitung von Geodateninfrastrukturen Standards und Technologien für interoperable Dienste in einer GDI Open Geospatial Consortium (OGC) WebServices Metadaten Test für eine GDI Hardware Basisdaten Auswahl der Software Software für Geo-Datenhaltung Software für die Geo-Datenbereitstellung (Dienste) Software für die Geo-Datenvisualisierung Software für Metadatenkatalogdienst Aufbau der GDI-Testumgebung Fazit GDI 30 Anhang 31

3 Liebe Leserin, lieber Leser, der Planungsverband erstellt für die Region Frankfurt / Rhein-Main seit den 1980er-Jahren mit Hilfe des Geografischen Informationssystems (GIS) aktuelle, exakte und vor allem austauschbare Geodaten für die räumliche Planung. Bisher haben wir einen umfangreichen Datenbestand selbst erstellt und fortgeschrieben sowie Geodaten anderer Planungsträger zur Weiterverarbeitung mit GIS übertragen. In Zukunft wird der Austausch digitaler Daten noch besser möglich sein, weil alle Planungsträger sich einer Geodateninfrastruktur (GDI) bedienen werden. Standardisierte Geo-Dienste, gemeinsame Qualitätsstandards und gute Netzverbindungen werden unsere Planungsgrundlagen erweitern, Nacharbeiten reduzieren und damit die Planung für Frankfurt / Rhein-Main insgesamt verbessern. Bis zu diesem Ziel müssen aber noch einige Herausforderungen gemeistert werden. Aus der Umfrage der Fachhochschule Frankfurt ist deutlich geworden, dass viele Daten und technische Voraussetzungen in der Region und bei den Mitgliedskommunen des Planungsverbandes vorhanden sind. Was fehlt, ist aber ein Konzept für eine gemeinsame Geodateninfrastruktur (GDI) und Fachwissen, gerade bei kleineren Kommunen. Die Befragung zeigte, dass die Kommunen sich hier vom Planungsverband mehr Unterstützung wünschen. Wir freuen uns auf die angestrebte, noch engere Zusammenarbeit mit den Kommunen und den anderen Planungsträgern und danken dem Fachbereich 1 der Fachhochschule in Frankfurt für diese Grundlagenstudie, welche die Voraussetzung bildet für die Weiterentwicklung der Geodateninfrastruktur (GDI) in unserer Region. Stephan Wildhirt Verbandsdirektor Planungsverband 3

4 GIS-Kooperation und Datenaustausch im Gebiet des Planungsverbandes Ballungsraum Frankfurt / Rhein-Main Der Aufbau von Geodateninfrastrukturen (GDI) wird derzeit in den Verwaltungen intensiv diskutiert. Die Chance, die verteilt vorliegenden Daten miteinander zu vernetzen, eröffnet vollkommen neue Nutzungsperspektiven und schafft Transparenz in den bestehenden heterogenen Datenbeständen. Eine gut ausgebaute Infrastruktur für den wichtigen Rohstoff»Geoinformation«, ähnlich dem Straßennetz für den Verkehr, schafft die Voraussetzung für vorausschauendes Planen und Handeln. Gerade große Verwaltungseinheiten kommunizieren mit einer Vielzahl von Institutionen. Hier wird eine GDI dazu führen, dass die Daten zielgerichteter, schneller und mit einer besseren Qualität ausgetauscht werden. Das in dieser Arbeit beschriebene Projekt zeigt am Beispiel des Planungsverbandes Ballungsraum Frankfurt / Rhein-Main, wie umfangreich die derzeitigen Schnittstellen im Geodatenbereich sind. Die Kommunikation mit 75 Kommunen, den dazugehörigen Landkreisen, dem Regierungspräsidium und vielen weiteren Partnern lässt erahnen, wie wichtig ein zukunftsgerichtetes Datenmanagement ist. Die im Projekt durchgeführte Befragung der 75 Mitgliedskommunen liefert eine erste Grundlage, um die bestehenden Strukturen zu analysieren und darauf aufbauend die nächsten Schritte zu einem Baustein einer Geodateninfrastruktur zu planen. Das Ziel dieser Entwicklung wird sein, dass nicht mehr die Mitarbeiter und Bürger aufwendig nach den Daten suchen müssen, sondern zukünftig die Geodaten in den Netzwerken bereitstehen und direkt an den eigenen PC geliefert sowie eingebunden werden können. Frankfurt, im Oktober 2008 Prof. Dr.-Ing. Robert Seuß 4 Planungsverband

5 1. Einleitung 1.1 Zielsetzung und Methodik Ziel der Untersuchung ist die Bestandsaufnahme der vorhandenen Datenbestände, Kenntnisse zu Geoinfrastrukturen und der technischen Ausstattung der 75 Kommunen im Planungsverband Ballungsraum Frankfurt / Rhein- Main. Das zweite Ziel ist eine Konzeption für die künftige technische Kooperation, den Datenaustausch von Geodaten und eine erste Pilotinstallation. Die Studienarbeit wurde im 5. und 6. Semester 2007 / 2008 an der Fachhochschule Frankfurt am Main erstellt. Die Bestandsaufnahme umfasst eine Befragung der 75 Mitgliedskommunen des Planungsverbandes. 1.2 Aufgaben des Planungsverbandes Ballungsraum Frankfurt / Rhein-Main Der Planungsverband ist durch das Ballungsraumgesetz der Rechtsnachfolger des Umlandverbandes Frankfurt (UVF). Der Umlandverband wurde im Jahre 1975 mit damals 43 Mitgliedsstädten und einer Fläche von Quadratkilometern durch ein hessisches Landesgesetz gegründet. Seine Aufgaben waren den Flächennutzungsplan (FNP) im Maßstab 1: den Landschaftsplan (LP) und den Generalverkehrsplan (GVP) aufzustellen und unter anderem auch Abfallwirtschaft, Wasserbeschaffung und Abwasserbeseitigung, überörtliche Sport-, Freizeit- und Erholungsanlagen, überörtliche kulturelle Einrichtungen, Standortmarketing und Förderung der wirtschaftlichen Entwicklung, Regionalpark RheinMain sowie regionale Verkehrsplanung und regionales Verkehrsmanagement. Anfangs noch mit eigenen Programmen digital erhoben und bearbeitet, wurden die Planwerke beim Umlandverband ab 1985 nach ArcInfo (ESRI) überführt. Neben dem FNP, LP und GVP kamen im Verlauf der Zeit weitere Karten und Planwerke hinzu, wie der Umweltvorsorge- und der Luftbildatlas. Zum 1. April 2001 nahm der Planungsverband aufgrund des Ballungsraumgesetzes vom 19. Dezember 2000 als Nachfolger des Umlandverbandes mit nun 75 Mitgliedskommunen auf einer Fläche von rund Quadratkilometern und als ein Teil der Metropolregion Frankfurt / Rhein-Main seine Arbeit auf. Die Geschäftsstelle des Verbandes hat ihren Sitz unmittelbar am Frankfurter Hauptbahnhof. Mitglieder des Planungsverbandes sind: die kreisfreien Städte Frankfurt am Main und Offenbach am Main sämtliche Gemeinden der Kreise Main-Taunus, Hochtaunus und Offenbach der nördliche Teil des Kreises Groß-Gerau um Rüsselsheim und die Kreisstadt Groß-Gerau der westliche Teil des Wetteraukreises (die Gemeinden des früheren Landkreises Friedberg) der westliche Teil des Main-Kinzig-Kreises (ehemaliger Landkreis Hanau) mit der Kreisstadt Hanau Nur die Städte und Gemeinden sind Mitglieder im Verband, nicht jedoch die Landkreise. Ende 2006 lag die Einwohnerzahl bei knapp 2,2 Millionen, ein Prozent mehr als bei der Gründung des Planungsverbandes im Jahr Planungsverband 5

6 Abbildung 1: Lage des Planungsverbandes in der Region Als Organ der Rhein-Main-Region führt der Planungsverband auf zentralen Handlungsfeldern die Interessen seiner Mitgliedsstädte und -gemeinden zusammen und stimmt sie mit regionalplanerischen Belangen ab. Hierzu zählen: Die Aufstellung eines Regionalen Flächennutzungsplans (RegFNP) in enger Zusammenarbeit mit der Regionalversammlung Südhessen; er beschreibt den Horizont für die räumliche Entwicklung der Region bis zum Jahre 2020 und ist der erste seiner Art in Deutschland. Die Aufstellung des Landschaftsplans für das Verbandsgebiet. Regionales Monitoring, also die systematische Beobachtung und Analyse aller wichtigen Strukturdaten des Ballungsraums, als auch der erweiterten Metropolregion Frankfurt / Rhein-Main. Mitwirkung bei der kommunalen Zusammenarbeit und Wirtschaftsförderung. Im Rahmen seiner Aufgaben hat der Planungsverband viele Geoinformationen erstellt. Insgesamt sind heute circa 170 Datenebenen mit unterschiedlichen Inhalten und Inhaltsdichten in der Datenbibliothek gespeichert. 6 Planungsverband

7 2. Befragung der Kommunen zu Geografischen Informationssystemen (GIS) Zur Bestandsaufnahme der Geografischen Informationssysteme (GIS) wurde im Rahmen der Projektarbeit zwischen Fachhochschule und Planungsverband ein»fragebogen zur Optimierung des Geodatenaustausches«entwickelt. Ziel des Fragebogens war, eine möglichst flächendeckende Analyse der technischen Ausstattung und Arbeitsweisen der Kommunen zu erlangen. Die Befragung erfolgte in der Zeit von Dezember 2007 bis Februar Alle Kommunen haben geantwortet, was deutlich macht, wie wichtig dieses Thema für die Planungspraxis in Frankfurt / Rhein-Main ist. Die Antworten wurden mittels MS-Access in einem relationalen Datenbankmanagementsystem erfasst und systematisch ausgewertet. Dabei wurden durch die Studentengruppe sowohl das geeignete Programm ausgewählt als auch die Datenbankmodelle und unterschiedliche Abfragen programmiert. Die Auswertung zeigt, dass die eingesetzten GIS-Programme (Anhang 3) und das Fachwissen zum GIS in den Kommunen sehr unterschiedlich sind. Alle CAD-Programme, wie Microstation, AutoCAD, Arcon CAD und andere wurden jedoch von der reinen Auswertung ausgeschlossen, da diese nichts über GIS-Anwendungen aussagen. Im Folgenden werden die Fragen und Antworten im Einzelnen vorgestellt. 2.1 Wie viele Personen arbeiten in den Kommunen mit einem GIS? Die Karte zeigt die GIS-Nutzer in den jeweiligen Gemeinden. Die dargestellten Zahlen beziehen sich auf die Gesamtheit aller Nutzer in den einzelnen Kommunen, also sowohl auf die Nutzer mit GIS-Fachkenntnissen als auch auf solche, die GIS als reines Auskunftssystem einsetzen. Abb. 2: GIS-Nutzer und Einwohner in den Kommunen des Planungsverbandes Planungsverband 7

8 Betrachtet man die Anzahl der GIS-Nutzer in Verbindung mit der Einwohnerzahl ist gut zu erkennen, dass große Kommunen über eine hohe Anzahl an GIS-Arbeitsplätzen verfügen. Ebenso zeigt die Grafik, dass in sechs Kommunen gar keine GIS-Arbeitsplätze vorhanden sind. 2.2 Welche Betriebssysteme nutzen die Kommunen an ihren GIS-Arbeitsplätzen? Die folgende Grafik zeigt die Anzahl der Häufigkeit der verwendeten Betriebssysteme an den GIS-Arbeitsplätzen in den Kommunen. Betriebssyteme die an den GIS-Arbeitsplätzen genutzt Abb. 3: Betriebssysteme in den werden Kommunen des Planungsverbandes W indows XP W indows (M E,2000,NT) W indows Vista Andere Linux Es ist zu erkennen, dass zur Zeit das Betriebssystem Windows XP das am meisten verbreitete ist. Für eine mögliche Realisierung einer GDI ist es jedoch nicht relevant, welches Betriebssystem benutzt wird, weil beim Austausch der Geodaten unterschiedliche Formate möglich sein werden. Das Betriebssystem XP weist aber darauf hin, dass die Kommunen über aktuelle Betriebssysteme mit guter Leistungsfähigkeit verfügen 2.3 Welche Internetverbindung verwenden die Kommunen? Das Balkendiagramm beinhaltet die Anzahl der genannten Internetverbindungen der Kommunen. Abb. 4: Internetverbindungen in den Kommunen des Planungsverbandes DS L S tandleitung A ndere IS DN 7 1 Die Grafik zeigt, dass so gut wie alle Kommunen über ausreichend schnelle Internetverbindungen verfügen, um große Datenmengen online auszutauschen. 8 Planungsverband

9 2.4 Welche GIS-Software wird in den jeweiligen Kommunen genutzt? Abb. 5: Verwendete GIS-Programme in den Kommunen des Planungsverbandes Die Systemkarte stellt die genutzte GIS-Software im kommunalen Vergleich dar. Sie zeigt, dass einige der großen und auch finanzstarken Städte und Gemeinden über verschiedene GIS-Software verfügen. Die unterschiedlichen Programme werden in verschiedenen Verwaltungsabteilungen benutzt; beispielsweise nutzen das»frankfurter Amt für Wahlen und Statistik«ArcView und das»stadtvermessungsamt«autodesk Mapguide und SICAD. Planungsverband 9

10 2.5 Welche GIS-Software wird am häufigsten von den Kommunen eingesetzt? - Das Kreisdiagramm zeigt die prozentuale Verteilung der verschiedenen GIS-Software-Lösungen in den Mitgliedskommunen des Planungsverbandes. Abb. 6: Anteile der GIS-Programme in den Kommunen des Planungsverbandes 28% 3% 3% 3% 3% 4% 4% 5% 10% 24% 13% GeoA S /M apinf Ingrada Gisgo A rcgis P olygis Gem GIS Geom edia A utodesk M ap M agellan M apinfo A ndere Andere waren SICAD, RosyGIS, StadtCAD, Zorn, TrafficSite, SynerGIS, LandCAD, RBU/Geograf, SyncroKanal, Steria / IGNIS, RIB-CON KIVID/GeoGRAF Insgesamt sind 112 verschiedene GIS-Programme in den Kommunen im Einsatz. Die Firma AGIS aus Frankfurt mit ihrem System GeoAS auf MapInfo Basis und die Firma Softplan Informatik aus Gießen sind am häufigsten in den Kommunen des Planungsverbandes vertreten. Der Vorteil für die Kommunen liegt darin, dass diese Dienstleister in der Nähe sind und umfangreichen Support und Service bieten können. 2.6 Welche GIS-Software wird von den Kommunen für bestimmte Anwendungen am häufigsten benutzt? Die Kommunen bearbeiten mit den derzeit auf dem Markt verfügbaren GIS-Programmen, die im Folgenden Abschnitt genannten Anwendungen: Liegenschaften, Kataster Bauleitplanung Kanal und Wasser Baumkataster Verkehr und Versiegelungsflächen 10 Planungsverband

11 Abb. 7: GIS-Programme in den Kommunen des Planungsverbandes und ihre Anwendung in Liegenschaften und Kataster GeoAS/MapInfo Ingrada ArcGIS Gisgo Magellan Bauleitplanung GIS-Programme in der Anwendung Bauleitplanung GeoAS/MapInfo Ingrada Autodesk Map Gisgo PolyGIS Gem GIS StadtCAD Kanal und Wasser GIS-Programme in der Anwendung Kanal und Wasser GeoAS/MapInfo Ingrada Gisgo Magellan GemGIS Geomedia PolyGIS ArcGIS Es wurden die von den Kommunen angegebenen Anwendungen»Liegenschaften«,»ALK«,»ALB«,»ALK / ALB«und»Kataster«zu der allgemeinen Anwendung»ALK/ALB«zusammengefasst. Es wurden in insgesamt 39 Fällen elf verschiedene Softwarelösungen für den Bereich Liegenschaften / Kataster von den Kommunen angegeben. Neben den in der Abbildung dargestellten Programmen wurde jeweils einmal angegeben: GemGIS, Geo-Isy, Geomap, PolyGIS, RIB-CON, SynerGIS. Man sieht deutlich, dass das Programm GeoAS / MapInfo von den Kommunen bevorzugt wird. Planungsverband 11

12 Die Abbildung zeigt die Häufigkeiten der GIS-Programme, wie sie von den Kommunen im Anwendungsgebiet der»bauleitplanung«eingesetzt werden. Es wurden die von den Kommunen angegebenen Anwendungen»BPlan«,»FNP«und»Bauleitplanung«zu der allgemeinen Anwendung»Bauleitplanung«zusammengefasst. Insgesamt in 34 Fällen wurden elf verschiedene Softwarelösungen für den Bereich Bauleitplanung eingesetzt, wobei die Programme GeoAS/MapInfo und Ingrada von den Kommunen am meisten genutzt werden. Insgesamt machen sie fast die Hälfte aller Programme (16 von 34) aus. Des Weiteren wurde jeweils einmal angegeben: GajaMatrix, GeograFIS / Geograf, LandCAD, SynerGIS. Im Gegensatz zum Anwendungsgebiet ALK / ALB ist erkennbar, dass in der Anwendung der Bauleitplanung eine größere Anzahl unterschiedlicher Programme herrscht. Die Abbildung zeigt die Häufigkeiten der GIS-Programme, wie sie von den Kommunen im Anwendungsgebiet»Kanal und Wasser«eingesetzt werden. Es wurden die von den Kommunen angegebenen Anwendungen»Kanal«,»Kanal und Straßenkataster«,»Wasser«,»Wasserleitungskataster«und»Kanal und Wasser«zu der allgemeinen Anwendung»Kanal und Wasser«zusammengefasst. Es wurden in insgesamt 46 Fällen 16 verschiedene Softwarelösungen für den Bereich»Kanal und Wasser«von den Kommunen angegeben. Im Anwendungsgebiet»Kanal und Wasser«besteht wiederum, wie im Bereich der»liegenschaften / Kataster«, eine eindeutige Verteilung der Programme. GeoAS / MapInfo ist auch hier am weitesten verbreitet. Für den Bereich Baumkataster wurden 15 Softwarelösungen aufgeführt. GeoAS/MapInfo dominiert mit zehn Fällen. Das Thema Versiegelungsflächen wird in zwölf Kommunen mit GIS bearbeitet. Es herrscht GISGeo mit fünf Nennungen und GeoAS / MapInfo mit zwei Nennungen vor. 2.7 Welche Abteilungen arbeiten am häufigsten mit GIS? Die folgende Grafik fasst zusammen, in welchen Verwaltungshauptgruppen am häufigsten GIS zur Erledigung oder Unterstützung kommunaler Aufgaben verwendet wird. (Die einzelnen Verwaltungsorgane wurden nach ihrer jeweiligen Hauptgruppe nach dem Verwaltungsgliederungsplan der KGSt zusammen gefasst.) Abb. 8: Einsatz von GIS in den Verwaltungsabteilungen Allgemeine Verwaltung 2 Finanzverwaltung 3 Rechts-, Sicherheits- und Ordnungsverwaltung 4 Schul- und Kulturverwaltung 5 Sozial-, Jugend- und Gesundheitsverwaltung 6 Bauverwaltung Verwaltung der öffentlichen Einrichtungen 8 Verwaltung für Wirtschaft und Verkehr In dieser Graphik ist klar erkennbar, dass überwiegend die Abteilung Bauverwaltung mit GIS-Programmen arbeitet. Konkret macht das 59% bei insgesamt 460 von den Kommunen angegebenen GIS-Anwendungen aus. Dies ist jedoch keine Überraschung, da in der Bauverwaltung vieles über GIS abgewickelt wird, zum Beispiel die Visualisierung der Bebauungspläne. Hier bietet sich ein guter Ansatz für den Austausch der Geodaten mit dem Planungsverband, der die vorbereitende Bauleitplanung erstellt. 12 Planungsverband

13 2.8 Existieren externe Dienstleister? Die Abbildung zeigt die externen Dienstleister, welche von den Kommunen beschäftigt werden. Abb. 9: Beschäftigung externe Dienstleister für GIS-Aufgaben in den Kommunen des Planungsverbandes 71% c 29% E x terne Diens tleis ter/nein E x terne Diens tleis ter/ja (Zusammenfassung mit Abb. Herkunft der Dienstleister: regional überregional) Mehr als zwei Drittel der Kommunen beschäftigen externe Dienstleister bei der Geodatenbearbeitung. Insgesamt sind es genau 53 Kommunen, die den Service externer Firmen in Anspruch nehmen. Dies ist darauf zurück zu führen, dass bei den Kommunen zu wenige Arbeitskräfte für die jeweiligen Aufgabenfelder zur Verfügung stehen und auch die nötige Kenntnis fehlt. Bei der Analyse der beauftragten Büros zeigt sich, dass regionale GIS-Dienstleister bevorzugt beauftragt werden. Hier überwiegt das Argument schnell verfügbarer Serviceleistung und Vor-Ort-Betreuung bei der Wahl des Dienstleisters. Die meisten anderen Dienstleister haben kein eigenes GIS-Produkt, sondern erbringen ihre Dienstleistung auf einer gewünschten Software. 2.9 Sind in der Kommune internetbasierte Austauschsysteme geplant oder realisiert? Die Kommunen tauschen viele Geodaten aus, aber haben noch wenig Know-how zu internetbasierten Austauschsystemen. Nur sechs Kommunen haben bereits internetbasierte Austauschschnittstellen realisiert. Sechs weitere planen die Realisierung und 63 Kommunen haben sich mit diesem Thema noch nicht beschäftigt Welche digitalen Austauschformate für Geodaten werden in den Kommunen verwendet? Das Balkendiagramm zeigt die Häufigkeit der genannten Geodatenformate, welche die Kommunen benutzen. Abb. 10: Austauschformate für Geodaten in den Kommunen des Planungsverbandes D X F D W G S hape M apinfo A ndere D GN Man sieht, dass viele Kommunen Daten in CAD-Formaten wie DXF und DWG austauschen. In der Zukunft wird im Rahmen einer GDI ein formatunabhängiger Austausch der Daten angestrebt, so dass GIS und CAD-Formate ihre Bedeutung für den Datenaustausch verlieren. Planungsverband 13

14 2.11 Wie beziehen die Kommunen Daten vom PV? Bei der Auswertung dieser Frage galt es herauszuarbeiten, in welcher Form die Kommunen ihre Daten vom PV beziehen. Abb. 11: Datenbezug der Kommunen vom Planungsverband 31 1 CD/Post O nline/ 65 gedruckte Karten 32 Broschüre Es ist auffällig, dass über die Hälfte der Daten auf CD per Post versendet werden. Diese traditionelle Form des Datenbezuges wird künftig immer weniger genutzt werden. Digitale Datenübermittlungsformen über Internet sind auf dem Vormarsch. Die andere Hälfte des Datenbezugs wird derzeit durch gedruckte Karten oder per abgedeckt Nutzen die Kommunen den Kartenserver des PV? Der Kartenserver des PV bietet im Internet kostenlos die Möglichkeit an, Karten zu unterschiedlichen Themen anzusehen und zu drucken. Die Hälfte der Kommunen (38) nutzt den Kartenserver für ihren Datenbezug. Folgende Abbildung zeigt die von den 38 Kommunen am häufigsten genutzten Kartenwerke: Abb. 12: Anzahl der genutzten Kartenwerke des Kartenservers beim Planungsverband Gut zu erkennen ist, dass der Flächennutzungsplan (FNP) / Regionale Flächennutzungsplan (RegFNP) deutlich häufiger genutzt wird als die anderen Kartenwerke auf dem Kartenserver. Ein Grund dafür ist sicherlich, dass er eine verbindliche Vorgabe für die städtebauliche Entwicklung einer Gemeinde darstellt. Die Betrachtung des Gesamtergebnisses zeigt, dass der Bekanntheitsgrad gesteigert werden muss. Hier sind es immerhin noch 37 Kommunen, die dieses Portal nicht nutzen oder noch nichts davon gehört haben. 14 Planungsverband

15 2.13 Welche Geodaten liegen digital vor? Es wird dargestellt, welche digitalen Daten am häufigsten in den Kommunen verfügbar sind. Abb. 13: Häufigkeit der digitalen Daten in den Gemeinden nach Themen Baumkataster Bplan FNP Friedhof Grünflächen Luftbilder Straßenkataster Versiegelung Wasser und Kanal Es wird deutlich, dass die Bauleitpläne, bestehend aus Bebauungsplänen und Flächennutzungsplänen, die in den Kommunen am häufigsten digital vorliegenden Daten sind. Dies ist bedingt durch die gesetzliche Pflicht, diese Pläne zu führen und den Bürgern Auskunft über die Festsetzungen zu erteilen. Hierbei führt eine Haltung der Pläne in digitaler Form zu erheblichen Arbeitserleichterungen und dadurch zur Verbesserung der Übersichtlichkeit. Neben der Bauleitplanung führen viele Kommunen zusätzlich noch digitale»baumkataster«und»wasser und Kanal«-Daten Wie wurden die verschiedenen digitalen Daten erhoben? Das Diagramm zeigt, von wem die in den Kommunen vorliegenden digitalen Bebauungspläne erhoben wurden. Abb. 14: Erstellung digitaler Bebauungspläne in den Kommunen des Planungsverbandes 2% 9% 21% 45% 23% nur Selbst Selbst + Planungsbüro nur Planungsbüro Planungsverband Planungsbüro + Andere Insgesamt verfügen bereits 58 Kommunen über digitale Bebauungspläne, vier weitere planen die Erstellung. In dieser Grafik ist gut zu erkennen, dass die Bebauungspläne überwiegend von Planungsbüros erstellt werden. Des Weiteren wird ein großer Teil der Bebauungspläne von Kommunen in Zusammenarbeit mit Planungsbüros angefertigt. Planungsverband 15

16 Die Flächennutzungspläne werden in der Regel im Planungsverband, nicht durch die Kommunen erstellt. Insgesamt verfügen bereits 51 Kommunen über digitale Flächennutzungspläne, drei weitere planen die Erstellung. Für die Flächennutzungspläne von 43 Kommunen ist der Umlandverband zuständig gewesen, der Vorgänger 3% des heutigen Planungsverbandes. Für diese Gemeinden liegen deshalb schon seit den 80er-Jahren digitale Pläne vom Planungsverband 3% vor. 31% nur selbst Das folgende Diagramm zeigt, wer die in den selbst Kommunen + Planungsbüro vorliegenden digitalen Baumkataster erhoben hat: selbst + andere Abb. 15: Erstellung digitaler Baumkataster Planungsbüro in den Kommunen des Planungsverbandes 49% 3% Planungsbüro + andere 8% andere 3% 6% 31% nur selbst selbst + Planungsbüro 49% 6% 8% selbst + andere Planungsbüro Planungsbüro + andere andere Insgesamt verfügen bereits 36 Kommunen über ein Baumkataster, drei weitere planen die Erstellung. In der Abbildung ist gut zu erkennen, dass das Baumkataster überwiegend von Planungsbüros erstellt wird, obwohl es eine der leicht zu erstellenden GIS-Anwendungen ist. 31 Prozent der Kommunen erheben diese Daten selbst und binden sie in ihr GIS ein. Das folgende Diagramm stellt dar, von wem die in den Kommunen vorliegenden digitalen Luftbilddaten stammen: Abb. 16: Erstellung digitaler Luftbilder in den Kommunen des Planungsverbandes Selbst Planungsbüro Planungsverband Andere 4 Die Antworten auf die Frage, wer die Luftbilder beschafft beziehungsweise erstellt hat, sind überraschend. Die Grafik zeigt, dass durchaus einige Kommunen selbst Luftbildbefliegungen in Auftrag gegeben haben. Etwa ein Viertel haben die Luftbilddaten vom Planungsverband bezogen. Obwohl die digitalen Luftbilder für die Kommunen auf dem Kartenserver des Planungsverbandes frei zur Verfügung stehen, wird dieser Service von einigen 2 Kommunen nicht genutzt. 5 Selbst Das nachfolgende Diagramm zeigt, welche digital vorliegenden Daten Planungsbüro von den Kommunen ausschließlich selbst erhoben wurden: Planungsverband 4 Andere 4 16 Planungsverband

17 Abb. 17: Erstellung digitaler GIS Daten durch die Kommunen des Planungsverbandes Baumkataster Bplan Luftbilder FNP Friedhofskataster Altlasten Bauanträge Wasser und Kanal Beleuchtungskataster Bodenrichtwerte Grünflächenkataster Kaufpreissammlung Pachtkataster Schilderkataster Am häufigsten werden das Baumkataster und der Bebauungsplan von den Kommunen selbst erhoben. Beim Baumkataster liegt es wohl daran, dass es relativ einfach zu erstellen ist, ohne vertiefende GIS-Kenntnisse besitzen zu müssen. 41 Kommunen haben ein Kanalkataster erstellen lassen. Lediglich zwei Kommunen haben die Datenerhebung in eigener Regie durchgeführt Welche Erwartungen und Vorstellungen haben die Kommunen an den PV? Diese Frage diente dem Planungsverband, um Wünsche und Vorstellungen seitens der Kommunen zur Kommunikation und zum gegenseitigen Datenaustausch herauszufinden. Die Antworten auf diese Frage sind sehr breit gefächert. Zum Beispiel wünschte sich die Stadt Frankfurt:»Nutzung moderner Internettechnologien«. Der Wunsch nach aktuellen Daten, welche sich in das eigenes GIS einbinden lassen, wurde oft erwähnt. Auch eine Erwartung vieler Kommunen war die»vereinfachung von Arbeitsabläufen«. Die vielen verschiedenen Antworten machten es schwer, die Auswertung so zu gestalten, dass alle Beiträge der Kommunen erwähnt werden. Individuelle Wünsche, beispielsweise nach speziellen Datenformaten wie dem MapInfo-Format, konnten in der Auswertung nicht berücksichtigt werden. Das folgende Diagramm zeigt eine Einteilung der interpretierten Kernaussagen, die aus den Antworten der Kommunen herausgearbeitet wurden und die Anzahl der Nennungen: GDI (internetbasierter Austausch) 33 Zugriff / Austausch auf aktuelle Daten 19 Einbindung der Daten in eigenes GIS 8 Optimierung von Arbeitsabläufen 7 moderne Internettechnologie 2 doppelte Datenhaltung vermeiden 1 Nutzung des Know-how des PV 1 Planungsverband 17

18 3. Wesentliche Ergebnisse der Auswertung Digitale Daten in ausreichender Qualität liegen in vielen Kommunen bereits vor. Eine flächendeckende Bereitstellung der Daten über Systeme hinweg ist aber noch nicht vorhanden. Es ist eine engere Zusammenarbeit zwischen den Kommunen und dem Planungsverband notwendig, um dem Aufklärungsbedarf der Kommunen entgegenzukommen. Die Vermittlung des Wissens zu diesem Themenbereich durch den Planungsverband wurde von einigen Kommunen gewünscht. Es sticht heraus, dass die meisten Wünsche und Verbesserungsvorschläge auf ein internetbasiertes Austauschsystem in Form einer einheitlichen Geodaten-Infrastruktur (GDI) für Frankfurt / Rhein-Main hinauslaufen. Moderne Computersysteme und schnelle Breitbandinternetverbindungen stehen in den Kommunen zur Verfügung. Lediglich eine Kommune verfügt über eine langsame ISDN-Verbindung. Demnach steht von der technischen Seite dem Aufbau einer GDI zum Datenaustausch nichts im Wege. Nahezu alle eingesetzten GIS sind in der Lage, webbasierte Geodatendienste einzubinden. Für den Aufbau einer GDI in den Kommunen und dezentraler Datenhaltung reichen die verfügbaren Fachkenntnisse in den meisten Kommunen nicht aus und es fehlt das Gesamtkonzept. Bisher verfügen nur sechs Kommunen über internetbasierte Austauschsysteme, sechs weitere planen sie. Der Planungsverband kann in seiner Rolle als regionaler Kooperationspartner und Berater der Kommunen die Konzeption und den Ausbau der GDI für die Mitgliedskommunen gestalten. Der moderne, einfach zu bedienende und gut funktionierende Kartenserver des Planungsverband ist bereits eine wichtige Quelle für die digitale Planungsgrundlage. Allerdings ist er derzeit noch bei zu vielen Kommunen unbekannt oder wird nicht genutzt. Den Nutzungsgrad gilt es zu verbessern. Dies gilt auch für die kostenlose Bereitstellung der digitalen Luftbilder für die Mitgliedskommunen durch den Planungsverband. Das Nutzungsverhalten verdeutlicht, dass die Kommunen die vom Planungsverband bereitgestellten Geodaten direkt in ihren eigenen GIS-Anwendungen nutzen können sollten. Dies kann durch webbasierte Geodatendienste ermöglicht werden. Zwei regionale Dienstleister versorgen die meisten Gemeinden mit GIS-Softwarelösungen. Ihre Systeme GeoAS und Ingrada sind die am häufigsten genannten und genutzten GIS- Programme, die für kommunale Anwendungen angegeben wurden. Die regionalen Dienstleister haben eine große Bedeutung für die GIS-Betreuung und sollten beim Aufbau der GDI beteiligt werden. 18 Planungsverband

19 4. Grundlagen Geodateninfrastruktur (GDI) In vielen Bereichen der Wirtschaft, Wissenschaft und der Verwaltung werden mittlerweile im Internet unterschiedliche, mit räumlichen Informationen in Verbindung stehende Dienstleistungen angeboten. Diese Entwicklung ist in vielen Ländern der Welt, insbesondere in Europa, festzustellen. Werden Geo-Dienste und die dazugehörigen Geodaten strukturiert und systematisch koordiniert sowie verwaltungsebenen- und fachübergreifend angeboten, spricht man allgemein von einer Geodateninfrastruktur (GDI). Abb. 18: Bestandteile einer Geodateninfastruktur, Geodateninfrastrukturen verbreiten den Zugang zu Geoinformationen, ermöglichen deren Austausch und erschließen Informationsanbietern neue Märkte. Eine GDI setzt sich aus den Bestandteilen Geodaten, Netze, Geodienste, Normen und Standards zusammen. Die Mechanismen, Regelwerke und Standards tragen zum Aufbau und Betrieb von Geodateninfrastrukturen bei. Sie sind notwendige Voraussetzungen und Bestandteile einer GDI. Eine GDI soll nicht die Ablösung des traditionellen GIS sein. Geoinformationssysteme sind ein Werkzeug von Experten für Experten zur komplexen Erfassung, Modellierung und Analyse räumlicher Gegebenheiten und Phänomene. Eine GDI ergänzt und erweitert dieses System, in dem es auch den weniger spezialisierten Nutzer bei der Beschaffung und Veröffentlichung von Geoinformationen unterstützt. GIS dienen als Werkzeug für den Aufbau einer GDI, also der Zusammenstellung der Daten und der Entwicklung der Methoden, die dann in einer GDI entsprechend aufbereitet zur Verfügung gestellt werden. Die GIS-Entwicklung profitiert davon, dass interoperable Systeme geschaffen werden und damit auch die Kooperationen zwischen Systemen unterschiedlicher Hersteller und Spezialisierung erleichtert wird. Unter diesen Links finden sich Beispiele für gelebte GDI: Planungsverband 19

20 4.1 Nutzen einer Geodateninfrastruktur Weltweit werden auf allen Ebenen Geodateninfrastrukturen eingerichtet, um über System und Verwaltungsgrenzen hinweg die kooperative Nutzung verteilter Geoinformationsdienste zu ermöglichen (dezentrale Organisation). Fachdaten und ähnliche Services können an den anderen Stellen für den Ad-hoc-Zugriff bereitgehalten werden, als sie erfasst, zusammengestellt und fortgeführt werden. Ziel ist eine Effizienzsteigerung für den Umgang mit Geoinformation. Der Aufwand für die lokale Haltung und Fortführung von Geodaten kann entfallen beziehungsweise wird minimiert. Auch eine Qualitätssteigerung der Daten ist dadurch möglich. Es profitieren sowohl Anwender als auch Anbieter in folgenden Punkten: Reduzierte Kosten der Datenproduktion Vermeidung von unnötiger, teurer und redundanter Mehrfach-Datenerhebung Zeit- und Kostenersparnis für den Datenzugriff Verbesserter Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Institutionen und Anwendungsdomänen Effizientere Entwicklung von Diensten unter Verwendung existierender Daten und Standards Angebot hochwertigerer Daten für die Entscheidungsunterstützung Möglichkeit der Entscheidungsfindung über Zuständigkeits- und Fachbereichsgrenzen hinaus Bereitstellung von technischer Anleitung für Bearbeiter Erschließung neuer Märkte Erleichterung des Wissensaufbaus, der Kommunikation und des Wissenstransfers Die Reduktion von Kosten, die Steigerung der Effektivität und Qualität der Geoinformationen sind die wesentlichen Nutzen, die sich mit einer Geodateninfrastruktur erzielen lassen. 4.2 Verbreitung von Geodateninfrastrukturen Momentan wird in mehr als 30 Nationen versucht eine GDI aufzubauen. Die GSDI (Global Spatial Data Infrastructure) hat das Ziel, in allen UN-Staaten den Aufbau von GDI zu initiieren. Sie hat ein sogenanntes Cookbook zusammengestellt, als Referenz für den Aufbau aller GDI. In Deutschland hat der Aufbau von GDI-Strukturen in den einzelnen Bundesländern im Jahre 2000 begonnen (GDI NRW, GDI BY). Es wurde jedoch eine nationale Koordinierung dieser Arbeit benötigt. Es ist das Ziel des innenministeriellen Ausschusses für die Geoinformation und andere staatliche Einrichtungen und Organisationen, wie die Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen, die GDI Entwicklungen der einzelnen Bundesländer in eine deutschlandweite GDI-DE zu integrieren. 4.3 Standards und Technologien für interoperable Dienste in einer GDI Durch den Übergang von geschlossenen GIS zu offenen, interoperablen GIS ändern sich GIS-Standards. Statt neue Datenformate zum Austausch zu beschreiben, dienen die Standards nun der Spezifikation von Schnittstellen zu GI-Diensten. Statt Dateischnittstellen sind nun Dienstschnittstellen gefragt. Hierbei spielt das OGC (Open Geospatial Consortium) eine bedeutende Rolle. Ziel ist es, die vom OGC veröffentlichten Spezifikationen zu internationalen Standards (ISO) werden zu lassen, was in bestimmten Bereichen, wie beispielsweise Metadaten oder Web Map Services (WMS) schon geschehen ist. 4.4 Open Geospatial Consortium (OGC) WebServices Um Geodaten über Netzwerke auszutauschen und bereitzustellen, ist es nötig, dass weltweit einheitliche Standards bestehen, über welche die Kommunikation zwischen verschiedenen Diensten gesteuert und strukturiert werden kann. Das 1994 gegründete OGC hat einige dieser Spezifikationen erarbeitet. OGC ist bis heute zu einer Institution geworden, die sich für die Schaffung der für interoperable Geo-Dienste notwendigen Schnittstellenspezifikationen (als quasi weltweite gemeinsame GI-Sprache) einsetzt.»to serve as a global forum for the collaboration of developers and users of spatial data products and services, and to advance the development of international standards for geospatial interoperability.«unsere zentrale Aufgabe ist es, raumbezogene Schnittstellenspezifikationen zu erstellen, die weltweit frei verfügbar sind und unentgeltlich genutzt werden können. 20 Planungsverband