Smart Villages ist ein Projekt der Digitalisierungsstrategie Baden-Württemberg digital@bw. Mit „Smart Villages“ soll das Konzept „Smart Cities“ auf kleine und mittelgroße Gemeinden übertragen werden, unter Berücksichtigung der besonderen Gegebenheiten des ländlichen Raums.
Die Darstellungen des Projekts Smart Villages werden über eine 3D-Webanwendung präsentiert. Das betrifft auch die Darstellungen, die nach der verbindlichen Einführung durch den IT-Planungsrat von der Leitstelle XPlanung / XBau als bundesweiter Standard gepflegt und weiterentwickelt werden. Die Leitstelle verfolgt bundesweit strategische und konzeptionelle Aufgaben und koordiniert Betrieb und Pflege der Standards XPlanung und XBau. Über den Standard XPlanung werden vollvektorielle Bebauungspläne, ergänzt durch Höhenangaben präsentiert. Mit XBau werden der Standard für die Kommunikation zwischen den Beteiligten in bauaufsichtlichen Verfahren sowie Struktur und Inhalt aller erforderlichen Prozesse definiert. Als Antragsgeometrie werden BIM-Modelle ausgetauscht, die ebenfalls über die 3D-Webanwendung dargestellt werden können.
XPlanung ist der gesetzlich verbindlich anzuwendende Datenstandard und das Datenaustauschformat für IT-Verfahren, die Planwerke der Raumordnung, Landes- und Regionalplanung, Bauleitplanung und Landschaftsplanung betreffen. XPlanung unterstützt den verlustfreien Transfer von Planungsdaten zwischen unterschiedlichen IT-Systemen sowie die internetgestützte Bereitstellung von Planwerken.
Ziel ist die Einführung einer einheitlichen Datenstruktur um Planungsprozesse maßgeblich zu vereinfachen und zu beschleunigen.
Mit dem Beschluss des IT-Planungsrates im Jahr 2017 ist XPlanung verbindlich anzuwendender Standard im Planungsbereich. XPlanung wird von der Leitstelle in Hamburg kontinuierlich weiterentwickelt und an die zukünftigen Anforderungen angepasst.
Nur der Geltungsbereich eines Plans wird vektoriell erfasst. Der eigentliche Planinhalt sind georeferenzierte Rasterdateien.
Der gesamte Planinhalt wird vektoriell erfasst.
Eine teilvektorielle Erfassung ist bei der Nacherfassung bestehender Pläne möglicherweise sinnvoll, um den Arbeitsaufwand zu begrenzen. Eine Weiterverarbeitung und Auswertung ist damit jedoch nur eingeschränkt möglich. Bei Neuaufstellung von Plänen wird deshalb in jedem Fall die vollvektorielle Erfassung empfohlen.
Teilvektorielle Bebauungspläne finden Sie in der Themenkarte „Bebauungspläne“ im Geoportal-BW. Über 500 Städte und Gemeinden aus Baden-Württemberg stellen derzeit Informationen im Metadatenkatalog der GDI-BW bereit.
Mehrwert
Mehrwert vollvektorielle Erfassung
Kommunen, Bürger und Träger öffentlicher Belange profitieren von einem raschen und unkomplizierten Datentransfer während der Planaufstellung (z.B. in digitalen Beteiligungsplattformen). Rechtskräftige Pläne können sowohl innerhalb der Kommune als auch von externen Partnern in unterschiedlichen Kontexten problemlos nachgenutzt werden. Eine Voraussetzung ist lediglich, dass die Software das Austauschformat XPlanGML unterstützt. Ein Nutzer benötigt zum Betrachten der Pläne lediglich einen Internet-Browser, sofern die Daten über eine entsprechende Internet-Plattform bereitgestellt wurden. Mit der Verwendung von XPlanung wird die Aufstellung von Plänen aus technischer Sicht gestrafft, die Nutzung digitaler Planungsdaten wird einfacher und transparenter. Die Vorteile sind:
verlustfreier Austausch zwischen Beteiligten und unterschiedlichen IT-Systemen
umfangreiche, planübergreifende und automatisierte Auswertungsmöglichkeiten
verbesserte Zusammenarbeit und Beteiligungsmöglichkeit
erleichterte Datentransformation nach EU-INSPIRE-Richtlinie
effektivere Planungen und Genehmigungsprozesse
Beschleunigung der Verfahren und Kostenersparnis
Nutzung
Nutzungsmöglichkeiten vollvektorieller Bebauungspläne auf Basis XPlanung
Mit der Nutzung des Standards ergeben sich erhebliche Verbesserungspotentiale und Synergieeffekte im Bereich Planen und Bauen:
internetgestützte Bereitstellung von Plänen (Dienste, Geoportale)
Integration von Planinhalten in externe Anwendungen
Grundlage für Visualisierungen in 2D und 3D
Beteiligungsmöglichkeiten
automatisierte Auswertemöglichkeiten wie z.B. Flächenauswertung, Bauantragsprüfung
Anhand leicht verständlicher 3D-Visualisierungen können Entwicklungsprojekte für Beteiligte und Öffentlichkeit anschaulich dargestellt werden. Das Datenmodell beinhaltet mit seinen Geometrien und Sachdaten alle Angaben zur automatisierten Konstruktion der maximal zulässigen Bauvolumen in der dritten Dimension. Auch Darstellungsvarianten zur Dachform, Geschossigkeit oder zur Dachbegrünung sind möglich.
Neben der Visualisierung sind die Modelle Grundlage für Schatten- oder Sichtbarkeitsanalysen, die in Abhängigkeit von der vorhandenen Bebauung beliebig variiert werden können. Zusätzlich bieten sich Simulationsberechnungen für nachhaltige Stadtplanung an. Sind unterirdische Anlagen wie Tiefgaragen vorhanden, können diese über einen Klick visualisiert werden, indem das Gelände in eine transparente Darstellung wechselt. Dies ist eine hervorragende Möglichkeit, einen Gebäudekomplex mit einem Blick wahrzunehmen – im Gegensatz zu 2D-Darstellungen – und vollumfänglich zu erfassen.
Beteiligung
Nutzungsmöglichkeit: Unterstützung von Beteiligungsverfahren
Beteiligungsverfahren werden immer mehr durch Onlinetools unterstützt. Über die 3D-Webanwendung können unterschiedlichste Arten und Formate von Beteiligung unterstützt werden, sowohl z.B. in der formellen Bauleitplanung als auch in informellen Beteiligungsverfahren der Stadt- und Ortsentwicklung (z.B. im Rahmen von Förderprogrammen wie dem Entwicklungsprogramm Ländlicher Raum oder der Städtebauförderung).
Gerade Bebauungspläne können von Laien häufig nicht in ihrem vollen Umfang adäquat gelesen werden, sodass eine gute 3D-Darstellung ein guter Weg ist, um den Beteiligten eine Vorstellung vom gewünschten Planungsergebnis zu vermitteln und sie in die Überlegungen zu diesem Ergebnis einzubeziehen.
Nachverdichtung
Nutzungsmöglichkeit: Potenzial für Nachverdichtung ermitteln
In vielen Städten und Gemeinden gibt es Innenentwicklungspotenziale. Durch Gebäudeaufstockungen und –anbauten sowie der Schließung von Baulücken und Nutzung von Brachflächen kann zusätzlicher Wohnraum im innerörtlichen Bereich geschaffen werden. Die Mobilisierung von Flächenpotenzialen im Innenbereich bietet die Chance für nachhaltige Siedlungsentwicklung. Die Ermittlung von Wohnraum-Potenzial durch Aufstockung oder Bebauung von Freiflächen erfolgt durch den Abgleich der Bebauungsmöglichkeiten aus dem XPlanungsmodell mit der Bestandbebauung. Für die Innenentwicklung sind die Möglichkeiten der 3D-Webanwendung zur Darstellung der Verschattung und der Sichtbarkeitsanalyse von großer Bedeutung.
Quelle: https://www.firmengruppe-cfuchs.de
Bauanträge
Nutzungsmöglichkeit: Automatisierte Prüfung im Bauantragsverfahren
Viele Kommunen in Baden-Württemberg haben 2022 den digitalen Bauantrag eingeführt und digitalisieren schrittweise die baurechtlichen Verfahren.
Mit XBau wird der Standard für die Kommunikation zwischen den Beteiligten in bauaufsichtlichen Verfahren eingesetzt. Er definiert Struktur und Inhalt aller erforderlichen Prozesse. Die Vorteile von XBau sind der verlustfreie Austausch zwischen den IT-Systemen, die Vereinfachung und die Beschleunigung der Verfahren und die Automatisierung bestimmter Prüfungen und Abläufe.
Werden Bebauungspläne aus XPlanung vollvektoriell mit Höhenangaben eingesetzt und BIM-Modelle aus der Antragsgeometrie von XBau übernommen, wird einem künftigen automatischen oder teilautomatischen Genehmigungsverfahren nichts mehr im Weg stehen. Damit reduziert sich der Aufwand und verkürzt sich die Verfahrenslaufzeit der Genehmigungsverfahren. Dargestellt über die 3D-Webanwendung lassen sich BIM-Modell und Gebäudevolumendarstellung des Bebauungsplans auch visuell überprüfen.
Höherer Automatisierungsgrad und effizientere Prozesse mit dem Standard XBau durch die Integration von BIM im Baugenehmigungsverfahren
Simulationen
Nutzungsmöglichkeit: Simulationsberechnungen
Im engen Zusammenhang zu Planungsvorhaben und zur Bebauungsplanung stehen Fragen zum Schutz des Wohn- und Arbeitsumfelds z.B. gegenüber der Lärmbelastung oder den Gefahren durch Starkregenereignisse.
Während sich die Lärmausbreitungen entlang von Hauptverkehrsstraßen über Dienste der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) einblenden lassen, können bereits im Vorfeld Maßnahmen zur Lärmreduzierung ergriffen werden. Die Auswirkungen der getroffenen Maßnahmen sind nach Simulationsberechnungen darstellbar. Zu den Möglichkeiten, Simulationsberechnungen in einer 3D Webanwendung sichtbar zu machen, liegen jedoch bisher noch keine Ergebnisse vor.
Die nachfolgende Starkregensimulation wurde in Zusammenarbeit des Landkreises Hof (Smart Cities / Smart Region Projekt hoferLand.digital) mit der Firma Virtual City Systems erstellt. Sie läuft auf Basis des 3D-Stadtmodells des Landkreises Hof und bildet extrem heftigen Starkregen von 40mm/h für eine Dauer von 2 Stunden ab.
Quelle: Hofer Land - Innovation durch Daten und Digitalisierung - Smart Cities / Smart Region (Landkreis Hof in Kooperation mit Firma Virtual City Systems)
Im Rahmen einer Masterarbeit an der HFT Stuttgart wurde im Projekt Smart Villages eine Windsimulation auf der Grundlage dreidimensionaler Landschafts- und Gebäudemodelle am Beispiel der Stadt Niedernhall durchgeführt.
Quelle: Masterthesis „Generierung und Evaluierung dreidimensionaler Landschaftsmodelle für eine CFD-Windsimulation“ von Lukas Rothengaß, SS2018, Hochschule für Technik Stuttgart
Fazit
Fazit und Aufruf an Städte und Gemeinden im ländlichen Raum
Im Rahmen des Projekts Smart Villages ist es die Aufgabe, den Digitalisierungsprozess der kleinen und mittelgroßen Städte und der Gemeinden im ländlichen Raum im Bereich Bauleitplanung (bestehend aus dem Flächennutzungsplan und dem Bebauungsplan), insbesondere bei Bebauungsplänen zu unterstützen. Eine für die Planung geeignete Unterstützung ist der Einsatz des Standards XPlanung, dessen Vorteile im vorausgehenden Text beschrieben wurden. Ergänzt durch Höhenangaben können Bebauungspläne dreidimensional dargestellt werden. Werden durchgängige Prozessketten etabliert, d.h. der Standard XBau ergänzt, wird der Prozess der Genehmigung eines Bauantrags durch eine Automatisierung des Verfahrens beschleunigt.
Die Darstellung in der dritten Dimension fördert die Transparenz und Anschaulichkeit von Planungsprozessen. Analoge Bebauungspläne oder zweidimensionale digitalisierte Pläne können von Laien häufig nicht in ihrem vollen Umfang adäquat gelesen werden, sodass eine gute 3D-Darstellung der geeignete Weg ist, um den Beteiligten von Planungsprozessen eine Vorstellung vom gewünschten Planungsergebnis zu vermitteln und sie in die Überlegungen zu diesem Ergebnis einzubeziehen.
Der Umstieg zur digitalen Datenverwaltung nach dem vollvektoriellen Modell XPlanung ist eine große Herausforderung. Daher unterstützt Sie das LGL bei der Erstellung der Bebauungspläne im Rahmen der Digitalisierungsstrategie Baden-Württemberg mit Fördermitteln und durch die Bereitstellung in der 3D-Webanwendung des Projekts Smart Villages.
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Smart Villages ist ein Projekt der Digitalisierungsstrategie Baden-Württemberg digital@bw. Mit „Smart Villages“ soll das Konzept „Smart Cities“ auf kleine und mittelgroße Gemeinden übertragen werden, unter Berücksichtigung der besonderen Gegebenheiten des ländlichen Raums.
Kommunen, Bürger und Träger öffentlicher Belange profitieren von einem raschen und unkomplizierten Datentransfer während der Planaufstellung (z.B. in digitalen Beteiligungsplattformen). Rechtskräftige Pläne können sowohl innerhalb der Kommune als auch von externen Partnern in unterschiedlichen Kontexten problemlos nachgenutzt werden. Eine Voraussetzung ist lediglich, dass die Software das Austauschformat XPlanGML unterstützt. Ein Nutzer benötigt zum Betrachten der Pläne lediglich einen Internet-Browser, sofern die Daten über eine entsprechende Internet-Plattform bereitgestellt wurden. Mit der Verwendung von XPlanung wird die Aufstellung von Plänen aus technischer Sicht gestrafft, die Nutzung digitaler Planungsdaten wird einfacher und transparenter. Die Vorteile sind:
