3D-Visualisierung zur Beurteilung der Beeinträchtigung des Landschaftsbildes durch Windkraftanlagen

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1 3D-Vsualserung zur Beurtelung der Beenträchtgung des Landschaftsbldes durch Wndkraftanlagen Autor(en): Ulm, K. / Lange, E. Objekttyp: Artcle Zetschrft: Vermessung, Photogrammetre, Kulturtechnk : VPK = Mensuraton, photogrammétre, géne rural Band (Jahr): 100 (2002) Heft 12 PDF erstellt am: Persstenter Lnk: Nutzungsbedngungen De ETH-Bblothek st Anbetern der dgtalserten Zetschrften. Se bestzt kene Urheberrechte an den Inhalten der Zetschrften. De Rechte legen n der Regel be den Herausgebern. De auf der Plattform e-perodca veröffentlchten Dokumente stehen für ncht-kommerzelle Zwecke n Lehre und Forschung sowe für de prvate Nutzung fre zur Verfügung. Enzelne Dateen oder Ausdrucke aus desem Angebot können zusammen mt desen Nutzungsbedngungen und den korrekten Herkunftsbezechnungen wetergegeben werden. Das Veröffentlchen von Bldern n Prnt- und Onlne-Publkatonen st nur mt vorherger Genehmgung der Rechtenhaber erlaubt. De systematsche Specherung von Telen des elektronschen Angebots auf anderen Servern bedarf ebenfalls des schrftlchen Enverständnsses der Rechtenhaber. Haftungsausschluss Alle Angaben erfolgen ohne Gewähr für Vollständgket oder Rchtgket. Es wrd kene Haftung übernommen für Schäden durch de Verwendung von Informatonen aus desem Onlne-Angebot oder durch das Fehlen von Informatonen. Des glt auch für Inhalte Drtter, de über deses Angebot zugänglch snd. En Denst der ETH-Bblothek ETH Zürch, Rämstrasse 101, 8092 Zürch, Schwez,

2 Aménagement du terrtore 3D-Vsualserung zur Beurtelung der Beenträchtgung des Landschaftsbldes durch Wndkraftanlagen Der Wndkraft als alternatve Energequelle stehen Vorbehalte des Natur- und Land schaftsschutzes entgegen, wel Wndkraftanlagen als technsche Bauwerke enen En grff n das Landschaftsbld verursachen. Anhand enes aktuellen Wndkraftprojektes auf dem Gotthardpass n der Schwez werden computergestützte SD-Vsualserun gen möglcher Anlagetypen und -kombnatonen durchgeführt, um den Engrff n das Landschaftsbld detallerter beurtelen zu können. Mt Hlfe ener Bewertung der V sualserungen und dem dargestellten Landschaftsengrff, welche n Form ener Um frage m World Wde Web realsert wrd, werden Massnahmen für ene optmale In tegraton von Wndkraftanlagen n das Gotthardgebet vorgeschlagen. Les mleux de la protecton de la nature et du paysage ont une atttude réservée face à la source d'énerge alternatve que représente la force du vent, car les nstallatons éolennes, comme bâtments technques, consttuent une entrave au paysage. A l'ade d'un projet d'éolennes au col du Sant-Gothard en Susse on procède à la vsualsaton 3D de dfférents types et combnasons d'nstallatons afn de pouvor évaluer de façon plus détallée l'mpact sur le paysage. A l'ade d'une échelle des vsualsatons et de l'mpact vsualsé sur le paysage, réalsé sous forme d'une enquête dans le World Wde Web, des mesures d'ntégraton optmale sont proposées pour les éolennes de la régon du Sant-Gothard. L'energa eolca, come fonte energetca alternatva, s confronta a rserve legate alla protezone della natura e del paesaggo perché gl mpant che la generano hanno un mpatto strutturale sull'mmagne del paesaggo. Graze ad un attuale programma d energa eolca sul passo del San Gottardo, s stanno realzzando delle vsualzzazon trdmensonal d var modell e combnazon d mpant per ruscre a valutare n det taglo l'mpatto sul paesaggo. Dopo aver eseguto una valutazone delle vsualzza zon e della loro rappresentazone dell'nflusso sul paesaggo - cosa che avverrà sotto forma d un sondaggo nel World Wde Web - s presenteranno delle proposte per l'ntegrazone ottmale sul San Gottardo degl mpant generator d energa eolca. K. Ulm, E. Lange 1. Ausgangslage Über de optmale Integraton von Wnd kraftanlagen n de Landschaft wrd heftg debattert. Auf der Sete der Wndkraft gegner unterstützt de Stftung Land schaftsschutz Schwez (SL-FP) grundsätz lch de Wndenerge als alternatve Ener gequelle, hat jedoch Vorbehalte bezüg lch des Landschaftsschutzes vor allem be 716 grösseren Anlagen ab 60 Meter Gesamt höhe [SL-FP 2001]. Dagegen möchte de Schwezersche Verengung zur Förde rung der Wndenerge (Susse Eole) so wohl den landschaftsverträglchen En satz von Wndkraftanlagen als auch grös sere, wrtschaftlch nteressantere Anlagen fördern [Susse Eole 2001]. Im Vorfeld der vorlegenden Untersu chung wurden m Raum Gotthard-, Grm sel- und Oberalppass geegnete Standor te für Wndkraftanlagen ermttelt [Meer, Ulm 2001], wobe relevante Krteren für Mensuraton, Photogrammetre, Géne rural 12/2002 ene nachhaltge Standortwahl bem Bau ener Anlage behandelt wurden (Er schlessung durch Strassen und Elektrz tät, Exposton, Schutzgebete, Lärm, S cherhet, bestehende optsche Belastung etc.). Im Gebet des Gotthardpasses er füllen enge Standorte de gestellten An forderungen und Wndmessungen den tfzerten en über den Erwartungen legendes Wndpotenzal. Für de vorle gende Stude wrd der Gotthardpass auf grund enes aktuellen Projektes als Mo dellstandort ausgewählt. 2. 3D-Modellerung De 3D-Modellerung und Vsualserung erfolgt mt der Software 3D Studo MAX [Autodesk 2001]. Se st n der Praxs der Landschaftsmodellerung relatv wet ver bretet (n Verbndung mt geegneten Zu satznstrumenten we z.b. AutoCAD Land Development Desktop). Das vrtuelle 3D-Modell besteht aus den Komponenten Höhenmodell, Orthopho to und 3D-Objekte (Wndkraftanlagen und Hochspannungsmasten). Das ver wendete DHM25 des Bundesamtes für Landestopographe wrd mt der GIS-Soft ware ARC/INFO aufberetet und an schlessend als Punktwolke (mt Hlfe des Plug-ns «Terran Mesh Import») n 3D Studo MAX mportert. Das Höhenmodell wrd n enen Nahberech und enen Fern berech aufgetelt. Dank deser Dfferen zerung kann der Detallerungsgrad m wchtgen Nahberech grösser gewählt und m Fernberech de Datenmenge glechzetg reduzert werden. Bem Orthophoto (Swssphoto) handelt es sch um en enstufg bldbearbetetes ent zerrtes Luftbld mt ener Pxelauflösung von 75 cm. Um de Stuaton möglchst realtätsgetreu abzublden, werden de Wndkraftanlagen mt Rohrmasten sowe mt Gttermasten gemäss zwe Orgnal anlagen von Vestas [Vestas 2001] mt Hl fe von 3D Studo MAX nachgebldet und gemäss den Angaben der projekterenden Frma m Gelände platzert. Ebenfalls wer den CAD-Daten der sch auf dem Gott hard befndenden Hochspannungsmas ten von ener Ingeneurfrma zur Verfü-

3 Raumplanung xhk s ««v.- - Abb. 1: Ene Wndkraftanlage (Masthöhe: 40 Meter, Rotor durchmesser: 40 Meter), Hypothese 1. Abb. 2: Ver Wndkraftanlagen glecher Grösse (Wnd park), Hypothese 1. gung gestellt und entsprechend den rea len Standorten postonert. Snd alle 3D-Objekte n der Szene verent, können mt Hlfe von vrtuellen Kameras Blder von belebgen Standpunkten aus und n belebge Blckrchtungen gemacht werden. Um de meteorologschen Gege benheten des Gotthardgebets nähe rungswese n den vrtuellen Bldern enflessen zu lassen, wrd m Modell zusätz lch Nebel smulert. 3. Umfrage m World Wde Web De Bewertung der Landschaftsvsualse rung wrd mt Hlfe ener lnternet-gestützten Umfrage realsert. Um möglchst vele n de Wndkraft-Problematk n volverte Personen zu errechen, wrd be der Schwezerschen Verengung zur Förderung der Wndkraft (Susse Eole) und be der Stftung Landschafts schutz Schwez (SL-FP) sowe be weteren Experten auf de Umfrage aufmerksam gemacht. Ausserdem werden alle Stu denten und Doktoranden aller Stu dengänge der ETH Zürch kontaktert und de Umfrage m Forum der Landschafts archtekten (LAFORUM-L) der Unverstät Karlsruhe bekannt gegeben. De Web- Umfrage kann n naktvertem Zustand auf betrachtet werden. 4. Ergebnsse der Umfrage Durch de Umfrage sollen aufgestellte Hypothesen überprüft und allgemene Standpunkte hnschtlch Wndkraft und Landschaftsschutz evaluert werden. En ge Anhaltspunkte zur Qualtät und Rea ltätsnähe der vrtuellen Blder sollen er halten werden, um de Egnung der Um frage zu prüfen. Innerhalb von sechs Tagen snd nahezu 1700 Antworten engegangen. Davon snd 75% männlche Telnehmer und 70% zwschen 20 und 30 Jahre alt. Aus allen Kantonen snd Antworten enge gangen, vor allem aber aus den Stadt kantonen (Zürch, Bern, Basel etc.). 8% der Betelgten leben m Ausland, davon snd über dre Vertel aus Deutschland, wo schon enge Erfahrung mt Wndkraft und deren landschaftsästhetschen Kon flkten vorhanden st. De Qualtät und Realtätsnähe der vrtuellen Blder werden von der ganzen Stchprobe mt genügend bs gut bewertet. Hypothese 1: Enzelanlage und Wndpark Unabhängg von der Anzahl werden Wndkraftanlagen als Engrffn das Land schaftsbld beurtelt, da n der Bevölke rung ene grundsätzlche Haltung für oder gegen das Erschenungsbld von Wnd kraftanlagen vorhanden st (Abb. 1, 2). Vermessung, Photogrammetre, Kulturtechnk 12/2002 De Gültgket der aufgestellten Hypothe se muss vernent werden. Der Engrff durch enen Wndpark mt ver Anlagen wrd allgemen als störender empfunden als durch ene Enzelanlage glecher Grös se. Zu betonen st, dass von über 70% der Befragten de Enzelanlagen und der Wndpark als weng bs eher weng störend bezechnet wrd, was als postver Aspekt für de Wndkraftnutzung zu no teren st. Hypothese 2: Grössenwahrnehmung De Beenträchtgung des Landschaftsbl des wrd unabhängg von der Grösse der Anlage empfunden, da durch das Aus bleben von Verglechsgrössen n ener ge brggen und strukturarmen Landschaft de effektven Grössen schwer wahr nehmbar snd (Abb. 3, 4). De Wahrnehmung der relatven Grösse (60 Meter m Verglech zu 120 Meter) st zwar für enen grossen Tel der Befragten möglch, nteressanterwese wrd aber de Beenträchtgung von 35% als glech empfunden. Des deutet darauf hn, dass de Anlagen von desen Testpersonen eher grundsätzlch als störend empfunden werden und de jewelge Grösse der An lage nur ene nebensächlche Rolle spelt. Es st anzumerken, dass be der Umfrage de Blder der Anlagen aufgrund der ver wendeten Technk von Pop-up Fenstern 717

4 Aménagement du terrtore Abb. 3: Mttlere Wndkraftanlage (Masthöhe: 40 Meter, Rotordurchmesser: 40 Meter), Hypothese 2. Abb. 4: Grosse Wndkraftanlage (Masthöhe: 80 Meter, Rotordurchmesser: 80 Meter), Hypothese 2. ncht drekt nebenenander verglchen werden konnten. Hypothese 3: Rohrmast und Gttermast Wndkraftanlagen mt Rohrmasten wr ken zwar aus der Nähe betrachtet ästhe tscher, jedoch lösen sch de Konturen von Gttermasten mt zunehmender Entfer nung vom Beobachter schenbar auf. Der Engrff n das Landschaftsbld wrd dem entsprechend be Wndkraftanlagen mt Rohrtürmen aus der Nähe, be Anlagen mt Gttermasten aus der Ferne als wen ger störend empfunden (Abb. 5, 6). Gttermasten werden aus der Nähe we auch aus der Ferne als störender emp funden als Rohrmasten. De Beenflus sung des Landschaftsblds st be Kon struktonen mt Gttermasten entspre chend grösser. Hypothese 4: Farbgebung Nach oben aufhellende Farbverläufe för dern de atmosphärsche Auflösung der Rohrmasten n de Ferne und vermndern den Engrff n das Landschaftsbld, wo be ene starke Abhänggket vom Anla ge- und Beobachterstandort und dem je welgen Landschaftstyp zu verzechnen st (Abb. 7). Wesse Masten sowe Masten mt enem grauen Farbverlauf werden als gut ver träglch mt dem Landschaftsbld gewer- 718 tet. De Hypothese kann aufgrund des guten Ergebnsses für den grauen Verlauf als bestätgt betrachtet werden, wobe anzubrngen st, dass de Akzeptanz der Farbgebung stark vom vorhandenen Landschaftstyp abhängg st. Hypothese 5: Wndkraftanlagen glecher Energeprodukton Enegrosse Wndkraftanlage wrddervertelten Nutzung durch enge klene Anla gen mt verglechbarer Energeprodukt on vorgezogen. De Antworten erlauben kene klare Aus sage, ob ene grosse Anlage oder mehre re klene Anlagen bevorzugt wrd, es st aber ene schwache Tendenz n Rchtung Bevorzugung ener grossen Wndkraftan lage zu verzechnen. 5. Optmale Integraton von Wndkraftanlagen n de Landschaft Gemäss der Umfrage wrd der Engrff durch Wndkraftanlagen allgemen als eher weng störend empfunden, wobe deses Resultat scher standortabhängg st, da es sch bem Untersuchungsgebet bedngt durch de Strommasten um enen Raum mt ener landschaftsästhetschen Vorbelastung handelt. Es kommt hnzu, dass n der Schwez bsher kaum Wnd Mensuraton, kraftanlagen errchtet wurden. De Über Photogrammetre, Géne rural 12/2002 tragung der Erkenntnsse auf ähnlche Landschaftstypen mt bestehender opt scher Vorbelastung (z.b. Hochspan nungsmasten, Staudamm etc.) st be grenzt zulässg. Der Engrff durch enen Wndpark mt ver Anlagen wrd allgemen als störender empfunden als der Engrff durch ene En zelanlage (sehe Hypothese 1 Auch gros se Anlagen werden als solche erkannt und stellen ene grössere Beenträchtgung des Landschaftsbldes dar. Es st daher zu empfehlen, m Vorfeld je der Planung enes Wndkraftprojektes zu ermtteln, we vel Lestung durch de Tur bnen produzert werden soll, um de für den projekterten Standort optmale An zahl und geegnete Grösse enzugrenzen. Was de Ästhetk betrfft, legen klare Vortele be den Wndkraftanlagen mt Rohrmasten, da Konstruktonen mt Gt termasten oftmals mt Hochspannungs masten verglchen werden. Durch de Ver wendung von Rohrkonstruktonen kann zumndest en charakterstsches Ersche nungsbld von Wndkraftanlagen errecht werden. En grosses Potenzal zur Vermnderung der Landschaftsbeenträchtgung durch Wndkraftanlagen legt n der Farbge bung des Mastes. De herkömmlch ver wendete wesse Farbgebung wrd ver glechswese gut akzeptert, wohl ncht zuletzt wegen der Unterstützung des technschen Charakters der Anlage. Gute

5 »>,,. ~ r Abb. 5: Wndkraftanlage mt Rohrmast (nah), Hypothese 3. Abb. 6: Wndkraftanlage mt Gttermast (nah), Hypothese 3. llg^^^ljfllmlhmm & r Ergebnsse können mt nach oben hn aufhellenden Farbver läufen erzelt werden. Anzustreben st ene standortspezfsche Farbgebung je nach Landschaftstyp. Grundsätzlch st jedoch zu betonen, dass es praktsch ncht möglch st, Wndkraftanlagen vor dem Betrachter zu verstecken - vor allem wegen hrer Grösse, der Bewegung der Rotorblät ter und der jahreszetlch bedngten farblchen Veränderung der Landschaft. Lteratur: Meer P., Ulm K. (2001): Standortevaluaton für Wndkraftnutzung, Se mesterarbet ETH Zürch, 36 Seten und Anhang. SL-FP (2001): Wndkraft und Landschaftsschutz, Postonspaper der Stftung Landschaftsschutz Schwez, 2 Seten. Susse Eole (2001): Wndkraft und Landschaftsschutz, Postonspaper der Schwezerschen Verengung zur Förderung der Wndenerge, 4 Seten. 6. Ausblck Zur Zet stellen Wndkraftwerke velfach noch en ungewohn tes Erschenungsbld dar. In Deutschland snd Wndkraftanlagen n den vergangenen Jahren we Plze aus dem Boden geschos sen. Es st zu vermuten, dass ene brete Akzeptanz nur erzelt werden kann, wenn de Wndkraftanlagen generell als Symbol für ene saubere Energeprodukton angesehen werden. Anderersets sollten gerade landschaftlch sensble Bereche ge meden werden. Durch de Ausschedung von Vorranggebeten für de Wnd kraftnutzung auf der Ebene der Rchtplanung könnte de Wahl von geegneten Standorten erlechtert und nstrumentalsert werden. Ergänzend dazu könnten durch ene Vsualserung auf der detallerten Projektebene berets n ener frühen Phase der Planung möglcherwese vele Vorbehalte gegenüber Wnd kraftanlagen und deren Konflktpotenzal mt dem Land schaftsschutz abgebaut werden. Für ene umfassende Bewertung des Landschaftsengrffes st zusätzlch zur statschen Vsualserung auch ene Anmaton der drehenden Rotorblätter wünschenswert, da dese für den vsu ellen Endruck von Wndkraftanlagen ene entschedende Rolle spelen. Lnks: Autodesk (2001): Vestas (2001): Klan Ulm Zweerstrasse 15/3 CH-8004 Zürch klan.ulm@gmx.ch Dr. Eckart Lange Insttut für Raum- und Landschaftsentwcklung (IRL) ETH Zürch CH-8093 Zürch-Hönggerberg lange@orl.arch.ethz.ch Dank Der Stude legt en aktuelles Projekt der NEK Umwelttechnk AG zugrunde. Für de gute Zusammenarbet se herzlch ge dankt. Bedanken möchten wr uns auch be der Colenco Power Engneerng AG (Baden) für de Beretstellung der Daten der Hochspannungsmasten. Anmerkungen: DHM25 swsstopo (BA024771) Orthophoto Endoxon AG Web Umfrage und detallerte Resultate: Abb. 7: Wndkraftanlage mt grauem Verlauf, Hypothese 4. Vermessung, Photogrammetre, Kulturtechnk 12/