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Interaktive LandschaftsentwicklungEckart Lange , Olaf Schroth & Ulrike WissenPublished online: 01 Nov 2012.

To cite this article: Eckart Lange , Olaf Schroth & Ulrike Wissen (2003) Interaktive Landschaftsentwicklung, disP - ThePlanning Review, 39:155, 29-37, DOI: 10.1080/02513625.2003.10556861

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E c k a r t L a n g e , O l a f S c h r o t h , U l r i k e W i s s e n

Interaktive LandschaftsentwicklungPotenziale von Computervisualisierungen in partizipativen Planungsprozessen zur Lenkungder Landschaftsentwicklung am Beispiel der UNESCO Biosphäre Entlebuch (Schweiz)

This article discusses the potential of in-teractive landscape visualizations as in-struments to improve public participationin the management of landscape change.It suggests that landscape visualizationsmay communicate planning subjectsmore comprehensively than two-dimen-sional maps, but the use of these tech-niques raises new questions on their per-ception, interaction and integrationwithin the planning process. These openquestions are the subject of the EU-pro-ject VisuLands, which is applying land-scape visualizations to current planningtasks in the Swiss UNESCO Biosphere Re-serve in Entlebuch. As part of a casestudy, settlement patterns, attacks onspruce forests by bark beetles and agri-cultural development trends were chosenas topics for exploring the strengths of vi-sualization techniques. The technical pos-sibilities of various degrees of realism,different stages of interactivity and inte-grated representations of indicators arediscussed. In conclusion, it is proposedthat complementing participation meth-ods with landscape visualization tech-niques can offer benefits for all stake-holders who are involved in planning decisions.

Seit Ende der 1960er-Jahre finden parti-zipative Planungsansätze zunehmendeVerbreitung. Das Ziel eines partizipati-ven Planungsansatzes ist die breite Be-teiligung der Öffentlichkeit an Entschei-dungsprozessen. Diese Tendenz kannunter dem Schlagwort «Betroffene zuBeteiligten machen» zusammengefasstwerden.

Die wesentliche Grundlage für diePartizipation in der Planung ist die Kom-munikation planerischer Inhalte. DieWahl des Kommunikationsmediums isthierbei entscheidend. Leider werden inder Planungspraxis auch heute noch zu-meist zweidimensionale Formen der Re-präsentation gewählt. Diese Pläne sind

jedoch nicht unbedingt das geeignetsteMittel der Wahl, wenn es darum geht,räumliche Zusammenhänge verständlichaufzuzeigen.

Durch die Weiterentwicklung der Mo-dellsimulation in Kombination mit derbeginnenden Verbreitung von Videowurden bereits um 1970 exemplarischpartizipative Planungsansätze mit Vi-sualisierungen von 3D-Stadtmodellenkombiniert. Führend war damals das En-vironmental Simulation Laboratory ander University of California in Berkeley.Diese Ansätze fanden im Bereich derStadtplanung etwa ab Anfang der1970er-Jahre zunehmend auch in Eu-ropa ihre Verbreitung (Markelin & Fahle1979).

Nachfolgend wird auf die Rolle von3D-Visualisierungen zur Partizipationbei der Landschaftsentwicklung einge-gangen. Es werden Faktoren präsen-tiert, die Einfluss auf die Qualität desMitwirkungsprozesses haben. Des Wei-teren werden Möglichkeiten von 3D-Landschaftsvisualisierungen als neuesMedium zur Beteiligung sowie weitererForschungsbedarf im Hinblick auf dieEntwicklung von Visualisierungsinstru-menten erläutert. Anschliessend wirdein beispielhafter Entwicklungsablaufanhand des Projektes VisuLands aufge-zeigt und es werden Anwendungsmög-lichkeiten an konkreten Beispielen fürdas Untersuchungsgebiet, die UNESCOBiosphäre Entlebuch, beschrieben.

1. Partizipation und 3D-Landschaftsvisualisierung1.1 PartizipationNachdem sich die anfängliche Partizi-pationseuphorie in den 1980er-Jahrenmerklich abgekühlt hatte, bekam diePartizipationsdiskussion in den 1990er-Jahren vor allem durch die AGENDA21-Prozesse wieder neuen Aufschwung,wird doch im Rahmen der AGENDA21die Beteiligung der Betroffenen an den Entscheidungsprozessen als eineder Grundvoraussetzungen für einenachhaltige Entwicklung genannt. Undwährend sich der öffentliche Sektor imRahmen des New Public Management,d.h. einer reformierten «schlankeren»Verwaltung, tendenziell auf eine abneh-

mende Zahl an Kontrollaufgaben kon-zentriert, wächst parallel die Zahl öf-fentlicher und privater Akteure, die inPlanungen einbezogen werden wollenoder müssen, kontinuierlich an. Ange-sichts dieser Entwicklungen ist es nichtverwunderlich, dass partizipative Pla-nungsansätze derzeit wieder ein Revivalerleben.

Oft wird darüber allerdings verges-sen, dass Partizipation ein überaus kom-plizierter Prozess ist und dass die Qua-lität partizipativer Planungsverfahrenvon einer ganzen Reihe Faktoren ab-hängt: Wer wird beteiligt, was ist derGegenstand der Beteiligung und wiewird informiert, beteiligt und kooperiert(Selle 2000)? Die Frage nach den Pro-zessen, Mitteln und Instrumenten derPartizipation, also danach, «wie» dieBeteiligung abläuft, steht im Folgendenim Mittelpunkt der Betrachtung.

Linder et al. (1992) geben eine Über-sicht über die Indikatoren für den Mit-wirkungsprozess:• Planungsstufe: abstrakt oder detail-liert,• Zeitpunkt der Information: früh oderspät,• Informationskanäle: direkt oder indi-rekt,• Konfliktdarstellung: ja oder nein,• Kommunikation: Fachsprache oderLaiensprache,• Prozessuale Rückkopplung: iterativeoder einmalige Mitwirkung.

Im Vorfeld eines Partizipationsverfah-rens ist abzuklären, (1) zu welchem Zeit-punkt weitere Akteure einbezogen wer-den, (2) welcher Abstraktionsgrad ge-wählt wird und (3) ob eine kontinuierli-che Mitwirkung angestrebt wird odernicht. Es ist ferner zu beachten, dass inMitwirkungsverfahren und -modellen eindirekter Zusammenhang zwischen derArt der Informationsvermittlung und demMitwirkungsengagement besteht (vgl.Linder et al. 1992): Je abstrakter, je spä-ter, je zurückhaltender und je abschlies-sender informiert wird, umso weniger istdie Bevölkerung bereit, aktiv in der Pla-nung mitzuwirken. Damit wird deutlich,dass die Wahl eines geeigneten Kom-munikationsmittels ein partizipatives Pla-nungsverfahren ganz entscheidend be-einflussen kann.

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1.2 Computergestützte 3D-Landschaftsvisualisierung als neuesMedium im PartizipationsprozessDer Begriff «Visualisierung» bezeichnetdie Kommunikation von Informationendurch bildliche Darstellungen. Visuali-sierungen werden eingesetzt, um kom-plexe Sachverhalte und Zusammen-hänge möglichst einfach und anschau-lich darzustellen. Diese Aufgabe ist inder Landschaftsplanung von zentralerBedeutung, da die Rahmenbedingun-gen im Allgemeinen äusserst komplexsind, aber gleichzeitig die Diskussionenund Entscheidungen im Planungspro-zess das Verständnis dieser Rahmenbe-dingungen voraussetzen.

Zusätzlich haben Visualisierungen inder Planung die Funktion, Ideen und Ent-würfe auf den Raum zu beziehen, umeine visuelle Bewertung von Eingriffenin die natürliche und/oder gebaute Um-welt zu ermöglichen. Damit kommt derVisualisierung eine Schlüsselrolle zu,denn erst durch sie können z.B. die Aus-wirkungen eines Planungsvorhabens aufdas Landschaftsbild beurteilt werden.

Mit Hilfe von Geografischen Informa-tionssystemen (GIS) lassen sich vielfäl-tige (Geo-)Daten verwalten, verknüpfenund analysieren. Daher können GIS-basierte Landschaftsvisualisierungen imVergleich zu herkömmlichen Plänen,Zeichnungen und Modellen zum einenkomplexere Datengrundlagen einbezie-hen (Input), zum anderen bieten sie vielfältigere Möglichkeiten zur Visua-lisierung von Daten (Output). Nach Er-vin (2003:8) ist GIS-basierte Visuali-sierungssoftware die Schnittstelle zwi-schen computergestützten Modellen undmenschlicher Urteilskraft: «Complex in-ternal representations, making best useof computational tools and techniques,coupled with more simple external re-presentations, calibrated for the humanmind-eye inferential system, are the bestpossible way to combine human intelli-gence with computer-based models.»

Weil 3D-Computervisualisierungen eineveränderte Wahrnehmung von der Öf-fentlichkeit präsentierten Planungen undEntwicklungen bewirken, ist zu vermu-ten, dass sich dies auch im planerischenEntscheidungsprozess niederschlägt. Esstellen sich daher Fragen zur Schnitt-

stelle zwischen 3D-Landschaftsvisuali-sierungen und den Nutzerinnen undNutzern. Wie werden computergene-rierte Landschaftsvisualisierungen wahr-genommen, wie interagieren die Benut-zerinnen und Benutzer mit ihnen undwelche Rolle spielt das Visualisierungs-Medium im Planungsprozess (Bishop etal. 2001; Ervin 2001)?• Wahrnehmung von 3D-Landschaftsvi-sualisierungen: Angesichts der gegen-wärtigen technischen Möglichkeitenstehen als wichtige Frage die «Grenzendes Realismus» (Lange 2001) im Zen-trum oder, anders ausgedrückt, wie viel Realismus ist für landschaftsbezo-gene Planungsentscheidungen notwen-dig (Appleton & Lovett 2003)? In Ergän-zung zu den immer wirklichkeitsgetreueranmutenden fotorealistischen Computer-visualisierungen werden daher auch zu-nehmend Computertechniken zur ab-strahierten Wiedergabe von Landschafterforscht (Deussen 2003).• Interaktion mit 3D-Landschaftsvisuali-sierungen: Im Idealfall geht die inhaltli-che Selbstbestimmung der Planungsak-teure mit deren Kontrolle über die Visua-lisierungstechnik einher. Das bedeutet,wenn der Partizipationsprozess überdie Stufe der Information hinausgehenund eine echte Beteiligung der Bürgerin-nen und Bürger am Entscheidungspro-zess bieten soll, müssen auch die zuGrunde liegenden Beteiligungsinstru-mente über rein deskriptive Informati-onsangebote hinausgehen. Durch dieInteraktion mit realen Geo-, Modell- undPlanungsdaten könnte in diesem Zusam-menhang ein gemeinsamer Lernprozessinitiiert werden, an dessen Ende die Bür-gerinnen und Bürger die Planungssze-narien selbst mitgestaltet haben. Dyna-mische Technologien, mit deren Hilfeder Standort des Betrachtenden und diePerspektive frei gewählt werden könnenoder die sogar die Veränderung der virtuellen Landschaft erlauben, sind be-reits technisch möglich. Neben derWahrnehmung von computergenerier-ten Landschaften ist daher zu untersu-chen, wie die Betrachterinnen und Be-trachter mit den Bildern und Animatio-nen interagieren.• Darstellung räumlich-funktionaler Zu-sammenhänge: Gerade in der Land-

schaftsplanung besteht ein grosses Defi-zit darin, dass bei lokalen Akteuren undder Bevölkerung oft ein relativ geringesVerständnis für landschaftliche Mass-nahmen vorhanden ist. Eine anschauli-che Darstellung von nicht sichtbarenkomplexen Sachverhalten wie räumlich-funktionalen Beziehungen in der Land-schaft ist aber ein wichtiges Medium zur Partizipation der Öffentlichkeit beider Landschaftsentwicklung. Die Inte-gration entsprechender ökonomischer,ökologischer und sozialer Indikatorenwürde insgesamt die Bewertung von Pla-nungen erleichtern und zur Steigerungder Akzeptanz von Handlungsalternati-ven beitragen.

Die Sichtbarmachung solcher Indika-toren könnte auf zwei Arten gelöst wer-den. Entweder es werden Tabellen, Dia-gramme und Abbildungen mit dem 3D-Landschaftsmodell verknüpft oder eswerden die nichtvisuellen Indikatorenüber mathematische Modelle in visuelleIndikatoren übersetzt. Technisch sindbeide Formen der Integration von Indi-katoren erst ansatzweise in den aktuel-len Versionen kommerzieller GIS-Soft-ware [1] implementiert und auch metho-disch fehlt es bisher noch an Erfahrun-gen, wie die Verknüpfung von Indika-toren und Visualisierung gestaltet wer-den kann. Zusammen mit den Fragenzur Wahrnehmung von und Interaktion mit 3D-Landschaftsvisualisierungen wirddieses Thema derzeit am NetzwerkStadt und Landschaft NSL der ETHZürich im Rahmen des EU-Projektes «Vi-suLands» anhand eines Fallbeispielsnäher untersucht.

2. Entwicklung vonVisualisierungsinstrumenten füreine aktive Landschaftsentwicklung2.1 EU-Projekt VisuLandsVor dem Hintergrund, dass es bis jetztnoch keine geeigneten Visualisierungs-instrumente zur Partizipation der Bevöl-kerung bei der Landschaftsentwicklunggibt, ist das EU-Projekt VisuLands ins Le-ben gerufen worden. Es hat sich zumZiel gesetzt, neue Visualisierungsinstru-mente zu entwickeln, die einen Diskus-sionsprozess zwischen den verschiede-nen Nutzern einer Landschaft ermögli-

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chen. Sie sollen Planende und Bevölke-rung bei der Bewertung der Ergebnisselandschaftlicher Planungsstrategien un-terstützen.

Grundvoraussetzung ist dabei einedetaillierte Analyse der Beziehungenzwischen visuellen Qualitäten und an-deren Landschaftsfunktionen wie bei-spielsweise ökologischen, sozioökono-mischen, kulturellen und ästhetischenFunktionen, denn für die Akzeptanznachhaltiger Landnutzungskonzepte istein Ausgleich wirtschaftlicher, ökologi-scher und sozialer Interessen entschei-dend.

Im Projekt VisuLands werden deshalbfolgende Teilziele verfolgt:• Entwicklung von Visualisierungsins-trumenten zur Bewertung von Szenariender Landschaftsentwicklung;• Erhebung von quantitativen Indikato-ren zur Einstufung der verschiedenenLandschaftsfunktionen;• Entwicklung von visuellen Präferenz-modellen für europäische Landschaften;• Analyse des Potenzials, die Bewer-tung von visuellen Qualitäten mit ande-ren Landschaftsfunktionen zu verknüp-fen;• Effektivitätskontrolle der Visualisie-rungsinstrumente hinsichtlich der Kom-munikation der Ergebnisse politischerund planerischer Entscheidungen zurLandschaftsentwicklung;• Nutzung der Projektergebnisse und -instrumente zur Entwicklung von Schu-lungsmaterial und Richtlinien für Pla-ner/Planerinnen und Bevölkerung.

2.2 Methodisch-technisches Schemader 3D-LandschaftsvisualisierungInzwischen werben zahlreiche Soft-warepakete mit der Möglichkeit ei-ner 3D-Landschaftsvisualisierung. Untertechnischen Gesichtspunkten lassen sichdiese danach unterscheiden, ob mit ih-nen fotorealistische Standbilder oderEchtzeitumgebungen produziert wer-den, welchen Detailgrad sie bieten undob GIS-Daten importiert werden kön-nen. Beim heutigen Stand der Techniksind die höchsten Detaillierungsgrade,wie sie zur Darstellung von Vor-dergrunddetails notwendig sind, nochauf Standbilder beschränkt. Es zeichnetsich jedoch ab, dass sich der Detaillie-

rungsgrad von Echtzeitsimulationen im-mer weiter an die Qualität fotorealisti-scher Standbilder annähern wird unddass immer mehr Softwarepakete so-wohl den Export von Standbildern alsauch von Echtzeitformaten unterstützen.Von besonderer Bedeutung für die 3D-Landschaftsvisualisierung im Planungs-bereich ist aber in erster Linie die Kom-patibilität zu gängigen GIS-Systemen,da dies die Voraussetzung für die Verar-beitung von Geodaten ist.

Die Basis für jedes 3D-Landschaftsmo-dell ist ein Digitales Höhenmodell(DHM) zur Wiedergabe der Topografie.Auf das Höhenmodell werden Ortho-fotos oder Satellitenbilder als Geotexturprojiziert (sog. «Draping»). Zusätzlichkönnen Gebäude- und Vegetationsob-jekte als Billboards oder als 3D-Modelleeingefügt werden. Bei Billboards han-delt es sich um Fotografien, die aufebene Flächen, z.B. ein senkrecht ste-hendes Rechteck, projiziert werden. 3D-Modelle dagegen geben die Form derObjekte als dreidimensionales Netz aus

Polygonen näherungsweise wieder. Aufdie einzelnen Polygone können dannverschiedene Oberflächen, so genannteTexturen, gelegt werden. Darüber hin-aus lassen sich noch eine Vielzahl an-derer Daten in die Visualisierung einbin-den, z.B. atmosphärische Bedingungenwie Witterung und Licht, Simulationsda-ten etc. (Achleitner et al. 2003, Ervin2001). Letztere sind insbesondere zurDarstellung nicht sichtbarer Indikatorenerforderlich.

In GIS-basierten Visualisierungspro-grammen können die 3D-Objekte dannFlächen oder Punkten zugewiesen werden, und die Software verteilt sie entsprechend. Das ForschungsprojektLenné3D [2] arbeitet an einem verfei-nerten Verfahren zur Darstellung vonPflanzengesellschaften, bei dem die räumlichen Eigenschaften verschiedenerPflanzengemeinschaften in prozentualePflanzenverteilungen übersetzt werden.Auf der Basis von Vegetationskartierun-gen können die Einzelpflanzen dannnach den zuvor ermittelten Verteilungs-

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Abb. 1: Elemente zur Erstellung virtuellerLandschaften (nach Lange 1999).Quellen: Höhenmodel und Orthophoto:© Kanton Luzern, GIS-Koordinationsstelle;3D-Objekte: Schroth/Wissen 2003.

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algorithmen automatisch in Pflanzenge-meinschaften kombiniert werden (Deus-sen 2003). In Abbildung 1 sind die wesentlichen Elemente zur Erstellung ei-ner 3D-Landschaftsvisualisierung aufge-zeigt.

2.3 Untersuchungsgebiet – Die UNESCO Biosphäre EntlebuchDie Visualisierungsinstrumente werdenim Rahmen des Projektes VisuLands bei-spielhaft für unterschiedliche europäi-sche Gebiete entwickelt und von den je-weiligen End-Nutzern getestet. Im Fol-genden wird das Untersuchungsgebietin der Schweiz vorgestellt und auf diepotenziellen Anwendungsbereiche desInstruments in diesem Gebiet eingegan-gen.

Im Haupttal zwischen Luzern und Bernerstreckt sich die Region Entlebuch, diesich als eine Kulturlandschaft mit Beson-derheiten von (inter-)nationaler Bedeu-tung auszeichnet. In der schönen undvielfältigen, agrarisch geprägten Land-schaft finden sich wertvolle Habitate fürPflanzen und Tiere wie beispielsweiseKarstgebiete, ausgedehnte Wälder undMoore, die in der Schweiz einmaligsind. Rechnet man alle national ge-schützten Gebiete zusammen, so de-cken diese heute mehr als die Hälfte desEntlebuchs ab.

Eine weitere Besonderheit dieser Re-gion ist ihre Auszeichnung als UNESCOBiosphäre. Erstmals in der Geschichteder Biosphärenreservate entschiedenhierbei die Bürgerinnen und Bürger überden Beitritt einer Region. In einem parti-zipativen Prozess wurde ein Grundkon-zept erarbeitet und im September 2000votierten die acht Entlebucher Gemein-den für die Anmeldung. Bereits ein Jahrspäter wurde das Entlebuch von derUNESCO als erstes Biosphärenreservatder Schweiz gemäss Sevilla-Strategieanerkannt (Ruoss et al. 2002).

Die Sevilla-Strategie geht davon aus,dass in grossräumigen Gebieten kleineFlächen als Kernzonen einem totalenSchutz unterworfen werden, grössereFlächen als Pflegezonen genutzt undder Rest als Entwicklungszone gefördertwird, wobei insgesamt die Grundsätzeder Nachhaltigkeit einzuhalten bzw. an-zustreben sind (Ruoss & Schaaf 1998).

Damit ist das Entlebuch zu einer Modell-region ernannt worden, in der die Er-haltung von Natur und Landschaft, dieStärkung der Regionalwirtschaft, derEinbezug der Bevölkerung in die Gestal-tung ihres Lebens-, Wirtschafts- und Er-holungsraumes sowie Forschung und Bil-dung im Vordergrund stehen (Ruoss etal. 2002).

In der UNESCO Biosphäre Entlebuch(UBE) soll beispielhaft gezeigt werden,wie computergestützte Visualisierungs-instrumente in partizipative Planungs-prozesse implementiert werden können.Dazu werden die im Entlebuch bereitsetablierten partizipativen Strukturen ge-nutzt wie z.B. Foren oder Arbeitsgrup-pen. Die dort erarbeiteten Ideen undkonkreten Fragestellungen der Beteilig-ten werden aufgegriffen und dienen alsBasis für die Entwicklung der Instru-mente. Durch wiederholtes Testen der Vi-sualisierungen durch die Beteiligten sollnach und nach eine Anpassung der In-strumente an die Nutzerbedürfnisse er-folgen.

2.4 Anwendung derVisualisierungsinstrumente auf Fragestellungen in der UNESCO Biosphäre EntlebuchAls aktuelle Anwendungsbeispiele sinddie Siedlungsentwicklung in Sörenberg,die Borkenkäferschäden in den Fichten-beständen des Entlebuchs sowie diezukünftige Entwicklung der Landwirt-schaft in den Moorlandschaften ausge-wählt worden. Der räumliche Fokus liegtdabei auf dem Raum Sörenberg, demSüdteil der Gemeinde Flühli-Sörenberg,welcher eine grosse Fläche der Kern-zone sowie einen Teil der Pflegezonedes Biosphärenreservats umfasst.

2.4.1 Siedlungsentwicklung in SörenbergDer Ort Sörenberg ist vom Tourismus ge-prägt. Ab den 1950er-Jahren entstan-den in dem früher sehr kleinen Kurortzahlreiche Ferienhaussiedlungen, diedas Siedlungsgebiet vergrösserten unddas heutige Ortsbild mitbestimmen (Bos-sart 1985). Auch gegenwärtig bestehtin Sörenberg noch Nachfrage nachZweitwohnungen, ausserdem ist aus

regionalökonomischer Sicht die Entwick-lung der lokalen Hotellerie wünschens-wert. Ferner gibt es Überlegungen, ei-nen grösseren Veranstaltungsort, u.U. in Verbindung mit einem Naturinformati-onszentrum, in Sörenberg zu errichten.Die verbliebenen Siedlungsflächenpo-tenziale sind allerdings sehr begrenzt.Da das Tal in der Vergangenheit wie-derholt von Murgängen betroffen gewe-sen ist, müssen die entsprechenden Ge-fahrengebiete offen gehalten oder mitBrems- und Leitelementen gesichert wer-den.

Computergestützte Visualisierungsins-trumente können in Zusammenhang mitder Siedlungsentwicklung einen grossenBeitrag zur Bewertung der Veränderungdes Siedlungsbildes und der Landschaftleisten, da Gebäudevisualisierungen be-reits verhältnismässig etabliert und hochentwickelt sind. Die aus der Architektur-visualisierung kommenden Technolo-gien sind bislang aber nur selten zur Landschaftsbildbewertung herangezo-gen worden, stattdessen wird dort meistmit Fotomontagen gearbeitet. Da heuteaber auch die GIS-basierte Visualisie-rung von Landschaften mit hoher Kom-plexität möglich ist, bietet sich eine Ver-knüpfung von Landschafts- und Architek-turvisualisierung an. Aufbauend auf ei-nem beidseitigen Wissenstransfer solltees möglich sein, die zukünftige Sied-lungsentwicklung Sörenbergs aus ver-schiedenen Perspektiven und über denLauf der Zeit zu visualisieren. Neue Bau-zonen und potenzielle Standorte für Ho-telbauten oder ein Veranstaltungszen-trum können damit interaktiv visualisiertund im Hinblick auf ihren visuellen Ein-fluss auf das künftige Landschafts- undSiedlungsbild verglichen werden.

Ein Beispiel dafür, wie die technischeUmsetzung aussehen kann, ist das«Konzeptinstrument» (siehe Abb. 2),das für den Einsatz in einer sehr frühenPlanungsphase gedacht ist. Es soll dieNutzerinnen und Nutzer von Visualisie-rungen in der Bewertung unterschiedli-cher Entwicklungsszenarien unterstüt-zen. Dazu können einzelne Indikatorenmit Hilfe eines Schiebereglers gewichtetwerden, wodurch die Zahl der zu ver-teilenden Landschaftsobjekte wie z.B.Siedlung und Wald verändert wird. So

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werden auf einfache Weise die Zusam-menhänge zwischen der Gewichtungunterschiedlicher Prioritäten und denKonsequenzen für die Landschaftsent-wicklung dargestellt.

2.4.2 Auswirkungen desBorkenkäferbefalls vonFichtenbeständen auf dasLandschaftsbildEin weiteres Thema, das im Kontext desFallbeispiels Entlebuch behandelt wird,ist durch die diesjährige Trockenheitausgelöst worden. Sie hat eine erneuteMassenvermehrung des Borkenkäfers(Ips typographus) begünstigt, die inFichtenbeständen ein grossflächiges Ab-sterben der Bäume nach sich zieht. Be-sonders stark betroffen sind vor allemdie Gebiete der Alpen und Voralpen.

Das Ausmass eines verstärkten Befalls inden nächsten Jahren wird stark von derWitterung, der Erholung der trocken-heitsgestressten Fichten und von dengetätigten Waldschutzmassnahmen ab-hängen (Phytosanitärer Beobachtungs-und Meldedienst 2003).

Es gibt unterschiedliche Strategien,auf den Borkenkäferbefall zu reagieren.Eine Massnahme besteht darin, befal-lene Bäume noch vor dem Ausflug derneuen Käferpopulation aus dem Waldzu entfernen. Eine andere ist eher aufdas Belassen der toten Bäume im Be-stand ausgerichtet. Beim Entscheid, wel-che Massnahmen getroffen werden,sind viele Faktoren zu berücksichtigen.So können durch Räumung z.B. zusätz-liche Nachteile wie Baum- oder Boden-schäden entstehen. Die Holznutzung

muss auf die Marktbedürfnisse und dieTransportkapazitäten abgestimmt wer-den. In Gebieten mit potenziellen Natur-gefahren wie Hangrutsch, Steinschlagoder Murgang können selbst tote Bäumeeinen besseren Bodenschutz darstellenals kahle Flächen und nicht zuletzt be-günstigen sie auch das Bodenklima fürdie natürliche Verjüngung. Zudem ent-wickeln sich im Holz dürrer Bäume dienatürlichen Feinde des Borkenkäfers,die sich sehr schnell vermehren und die Borkenkäfer wesentlich effektiver be-kämpfen können, als es der Mensch ver-mag (Kantonsforstamt Luzern 2003b).Im Kanton Luzern werden deshalb diebefallenen Bäume stehen gelassen undeine Wiederbewaldung der Schad-flächen unterstützt, indem Waldbesitzerverpflichtet werden, den Aufwuchs zuschützen und zu fördern. Ziel ist derAufbau standortgerechter, struktur- [4]und artenreicher Wälder, die sowohl inökologischer als auch in ökonomischerHinsicht risikoärmer und damit (im forst-wirtschaftlichen Sinne) nachhaltigersind (Kantonsforstamt Luzern 2003a).

Diese Vorgehensweise stösst bei derBevölkerung nicht nur auf Zustimmung.Ein Problem bereitet vor allem das Er-scheinungsbild der bewaldeten Hängeim Entlebuch, an denen an vielen Stellennicht mehr frisches Grün, sondern unan-sehnliches Braun dominiert (siehe Abb.3) (Joss 2003). Abgestorbene Waldpar-tien werden von den meisten Menschenals unattraktiv und bedrohlich empfun-den, wodurch z.B. auch der Erholungs-wert für Erholungsuchende, Sportleroder Feriengäste stark geschmälert wird(Eidg. Forschungsanstalt für Wald,Schnee und Landschaft 2003).

Andererseits betont Suda (2003) denGewöhnungseffekt. Gemäss seiner Un-tersuchung über den NationalparkBayerischer Wald stellten sich Befürch-tungen, dass die Urlauber auf Grunddes hohen Totholzanteils die Regionmeiden würden, als weitgehend unbe-gründet heraus.

Bisher mangelt es oft an Akzeptanzund Verständnis für diesen natürlichenProzess des Absterbens von Bäumenund für einen naturnahen Waldbau. MitHilfe der 3D-Visualisierung sollen dieserProzess veranschaulicht und mögliche

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Abb. 2: Design-Studie für ein Visualisierungs-instrument zur interaktiven Gewichtung vonIndikatoren zur Siedlungsentwicklung [3].Quelle: Interface-Design © Schroth & Wissen 2003; Geodaten © Kanton Luzern,GIS-Koordinationsstelle.

Abb. 3: Abgestorbene Fichten (helle Wald-bereiche) kennzeichnen die Ausbreitung desBorkenkäfers (Fotos O. Aschwanden, Bearb.U. Wissen).

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Entwicklungsszenarien aufgezeigt wer-den. Dabei bilden die Verwendung GIS-basierter Kartierungen der Schad-flächen, die Modellierung einer mögli-chen weiteren Ausbreitung des Bor-kenkäfers sowie Angaben über den po-tenziellen Aufwuchs auf den Flächen un-ter verschiedenen Rahmenbedingungeneine fundierte Grundlage für die Dar-stellung des zukünftigen Waldbildes.Die Verknüpfung mit weiteren Parame-tern wie z.B. dem ökonomischen, ökolo-gischen und sozialen Nutzen verschie-dener Entwicklungen ist hilfreich für eineumfassende Bewertung der Szenarien.Der wesentliche Vorteil der Visualisie-rungsinstrumente liegt hier in der Mög-lichkeit, die räumlich-funktionalen Zu-sammenhänge deutlicher aufzuzeigen.Nicht sichtbare komplexe Sachverhaltewerden so leichter kommunizierbar.Ziele sind letztlich eine weniger emotio-nale Diskussion unterschiedlicher Ak-

teure und die Förderung der Umsetzungvon naturnahen Waldbaumassnahmen.

2.4.3 Entwicklung der Landwirtschaftin den MoorlandschaftenWie auch in der übrigen Schweiz hatdie bäuerliche Bodennutzung im Entle-buch über Jahrhunderte zu dessen cha-rakteristischem Landschaftsbild wesent-lich beigetragen. Es dominieren hiervon jeher Viehzucht und Milchwirtschaft(Gemeinde Flühli 1986). Im RaumSörenberg ist die Berglandwirtschaftbzw. Alpwirtschaft der älteste und wich-tigste Wirtschaftszweig (Bossart 1985).In den Moorlandschaften des Entle-buchs, die einen Hauptteil der Pflege-zone des Biosphärenreservats ausma-chen, wird weitgehend eine standortge-rechte und damit nachhaltige Land- undForstwirtschaft betrieben. Heute obliegtden Landwirten des Entlebuchs zudemdie Pflege der in der Kernzone der UBE

liegenden schützenswerten Lebens-räume wie Moore, Schluchtwälder,Auen und Karstlandschaften (Kanton Lu-zern 2002).

Die weitere Entwicklung der Landwirt-schaft in Sörenberg ist vor allem vonden politischen und wirtschaftlichenRahmenbedingungen abhängig. Deranhaltende Trend der Globalisierungund Liberalisierung wird die traditio-nelle Landwirtschaft noch stärker als bis-her unter Druck setzen. Man rechnet miteiner vermehrten Betriebsaufgabe v.a.im Nebenerwerbsbereich sowie einerverstärkten Bewirtschaftungsaufgabe inGrenzertragslagen wie z.B. in Bergge-bieten (Stremlow et al. 2003).

Für den Raum Sörenberg soll mit denVisualisierungsinstrumenten aufgezeigtwerden, welche Konsequenzen ver-schiedene Entwicklungsszenarien ha-ben, die sich aus den aktuellen Trendsableiten lassen. Mögliche Szenarienkönnten z.B. die Zusammenlegung vonAlpbetrieben, die Intensivierung derlandwirtschaftlichen Nutzung im Hin-blick auf die Produktion von qualita-tiv hochwertigen Nischenprodukten,eine Bewirtschaftung, die auf einenlandschaftsorientierten Tourismus abge-stimmt ist, sowie die Bewirtschaftungs-aufgabe von unprofitablen Alpflächensein.

Ein Schwerpunkt wird hinsichtlich derBewertung der Szenarien auf die ge-setzlich geforderte nachhaltige moor-und moorlandschaftsverträgliche land-wirtschaftliche Nutzung gelegt. Auchhier werden ökonomische, ökologischeund soziologische Indikatoren mit ein-gebunden, die helfen, die komplexenlandschaftlichen Zusammenhänge zu er-fassen. Dazu sollte das Visualisierungs-instrument eine kombinierte Präsenta-tion von Geodaten, Indikatoren, virtuel-len Welten, fotorealistischen Rende-rings, Animationen, Diagrammen, Tex-ten, Fotos, Illustrationen und 2D-Plänenermöglichen. Abbildung 5 zeigt einemögliche Gestaltung der Benutzerober-fläche für die Abfrage dieser Informa-tion.

Zielgruppe dieses Interfaces sind allePlanungsakteure, die nicht mit den kom-plexeren GIS-Interfaces vertraut sindund sich auf intuitive Weise Geodaten

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Abb. 4: 3D-Visualisierung der Auswirkungdes Borkenkäferbefalls (oben: Juni 2003,unten: August 2003).Quelle: Orthophoto und Höhenmodell © Kanton Luzern, GIS-Koordinationsstelle.

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anzeigen lassen möchten. Im Menü aufder linken Seite lassen sich unterschied-liche Standpunkte, Szenarien und Indi-katoren zur Anzeige auswählen. Dasuntere Menü enthält die 3D-Navigationsowie einen Zeitbalken, mit dessen Hilfesich unterschiedliche zeitliche Zuständeanzeigen lassen.

3. Diskussion zukünftigerAnwendung vonLandschaftsvisualisierungen Partizipative Planungsverfahren sind im-mer wieder der Kritik ausgesetzt. Stell-vertretend für viele Experten äussert sichKienast (1991) dahin gehend, dass dasInteresse der Bürgerinnen und Bürgermit Ausnahme von Fragen des Verkehrsoder der Bebauung gering sei. WeitereKritikpunkte, die genannt werden, sindeine vorwiegend durch das Eigeninter-esse geprägte Beteiligung und eine «Not-in-my-backyard-Mentalität» (NIMBY)(«Ein anvisiertes Gemeinwohl habe ichbisher nie erkennen können», Kienast1991:183).

Je nach Art und Bedeutung eines Pro-jekts mögen dies sicher generell zutref-fende Tendenzen sein. Es muss jedochbetont werden, dass erfolgreiche Parti-zipation zunächst die Übertragung vonMacht im Entscheidungsprozess auf dieBürgerinnen und Bürger voraussetzt(Arnstein 1971). Denn oft ist die man-gelnde Motivation der Beteiligten dar-auf zurückzuführen, dass diese den Ein-druck erhalten, ihre Ideen und Ein-

wände hätten keinen Einfluss mehr aufdie Planungsentscheidung. Daher mussbereits im Vorfeld die Teilhabe der Bür-gerinnen und Bürger an der Entschei-dung gesichert sein und auch die Betei-ligungsinstrumente müssen auf ein Mit-spracherecht hin ausgelegt sein.

Besitzen die Bürgerinnen und Bürgereinen grossen Anteil an Mitwirkungs-und Entscheidungskompetenz, so kön-nen ihnen Visualisierungen dabei hel-fen, eigene Vorschläge, Ideen und Vi-sionen zu entwickeln. Im Gegensatzdazu muss aber auch davon ausgegan-gen werden, dass Bilder zur Manipula-tion eingesetzt werden. Dies ist z.B. derFall, wenn den Bürgerinnen und Bürgernkeine Entscheidungskompetenz zuge-standen wird, aber ihre Zustimmungoder Unterstützung für ein bestimmtesProjekt gewonnen werden soll.

Im Fallbeispiel der UNESCO Bio-sphäre Entlebuch ist bereits eine hohePartizipationskultur vorhanden und es ist zu vermuten, dass interaktive 3D-Landschaftsvisualisierungen unter die-sen günstigen Bedingungen zu einerqualitativen Verbesserung der partizipa-tiven Planungsprozesse beitragen.

Die beeindruckenden Möglichkeitender Computervisualisierung sollten aller-dings nicht dazu führen, dass das neueMedium mit Erwartungen überfrachtetwird, denn den grossen Potenzialen ste-hen auch gewisse Einschränkungen ge-genüber. Noch sind die Einarbeitung indie notwendige Software und die Erstel-lung von 3D-Landschaftsmodellen sehrarbeitsintensiv, doch es ist damit zurechnen, dass diese Unzulänglichkeitenin absehbarer Zeit durch weiterent-wickelte Softwarepakete und eine zu-nehmende Automatisierung der Model-lierarbeit gelöst werden. Für die interak-tive Landschaftsentwicklung sollen fol-gende Potenziale der 3D-Visualisierun-gen genutzt und auf ihren sinnvollen Ein-satz in der Planungspraxis hin unter-sucht werden:• Die Darstellung von Landschaft in un-terschiedlichen Abstraktionsgraden bishin zu fotorealistischen Abbildungen,• die interaktive Wahl des Standortes,der Perspektive und (unter Einschränkun-gen) des Zeitpunktes der Visualisierungsowie• die Visualisierung räumlich-funktiona-ler Beziehungen über die Integrationsichtbarer und nicht sichtbarer Indikato-ren.

Nahezu fotorealistische Landschaftenlassen sich bereits sehr gut mit demComputer erzeugen. In diesem Zusam-menhang ist zu erwarten, dass prozedu-rale Techniken [5] in Zukunft eine nochhöhere Darstellungsqualität einzelnerLandschaftselemente ermöglichen (Hoin-kes & Lange 1995; Ervin 2001). Pilot-projekte deuten darauf hin, dass fürviele Planungsfragen schon geringe De-taillierungsgrade genügen und dass zuviele Details sogar ablenkend wirkenkönnen (Appleton & Lovett 2003). DieseFrage muss unter Einbeziehung sowohlprozeduraler Techniken als auch neuerTechniken zur Abstraktion weiter unter-sucht werden.

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Abb. 5: Design-Studie für die Benutzerober-fläche eines Visualisierungsinstrumentes zurBewertung von Szenarien auf unterschiedli-chen räumlichen und zeitlichen Ebenen [3].Quelle: Interface-Design © Schroth & Wissen 2003; Geodaten © Kanton Luzern,GIS-Koordinationsstelle.

Abb. 6: Visualisierung als Bindeglied im Planungsprozess.

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Mit Hilfe einer Sequenz von Einzelbil-dern, einer so genannten Animation,lassen sich Bewegungen und Verände-rungen darstellen. Animationen bietendie Möglichkeit, dass die Betrachterin-nen und Betrachter einen beliebigen zuvisualisierenden Zeitpunkt auf einer Ent-wicklungsachse wählen können (Lehm-kühler 2003). Des Weiteren gestattendie heutigen Rechnerleistungen den Nut-zerinnen und Nutzern einen höherenGrad an Interaktivität, da nicht mehralle Landschaftselemente vorausberech-net werden müssen, sondern in Echtzeitveränderbar sind. Dementsprechend istzu erwarten, dass dynamische Visuali-sierungen, bei denen der BetrachterStandort und Perspektive frei wählenkann, an Bedeutung gegenüber stati-schen Bildern gewinnen werden (Lange2001). Schliesslich ist es bereits heutemöglich, dass die Betrachterinnen undBetrachter einzelne Landschaftsele-mente, z.B. die Vegetation oder die Be-bauung, interaktiv in Echtzeit verän-dern. Es ist zu vermuten, dass interaktiveLandschaftsvisualisierungen damit überihre Funktion als reines Informationsins-trument hinaus auch zu einem Gestal-tungsinstrument werden.

Eines der wichtigsten Potenziale von3D-Landschaftsvisualisierungen liegt si-cherlich in der Darstellung nicht sichtba-rer Parameter in ihrem räumlichen Be-zug (Deussen 2003). Besonders wichtigerscheint die Sichtbarmachung der öko-logischen Funktionen und Wirkungeneinzelner Nutzungen, da diese räum-lich-funktionalen Zusammenhänge bis-lang nur selten im Planungsverfahrenberücksichtigt werden. Über die GIS-Schnittstelle lassen sich dafür GIS-ba-sierte Modelle zu Grunde legen und in3D visualisieren. Beispielhaft sind andieser Stelle die Visualisierungen derFunktions- und Wirkungsbeziehungender Landschaft anhand verschiedenerTierarten zu nennen, bei denen auf dietatsächlich vorhandene Topografie Be-zug genommen wird und Daten heran-gezogen werden, die auf tierökologi-schen Modellen basieren (Hehl-Lange2001). Wie bei der Rolle der Interakti-vität besteht aber auch bezüglich der Vi-sualisierung nicht sichtbarer Zusammen-hänge noch weiterer Forschungsbedarf.

4. Die Kombination istentscheidend – 3D-Landschaftsvisualisierungen und PartizipationIn der Forschung darf nicht vergessenwerden, dass die Nutzer, d.h. Expertenund Laien, Planer und Betroffene, undnicht das Instrument im Mittelpunkt ste-hen. Der Wert der neuen Instrumentewird letztlich gemessen an dem Nutzen,den sie gegenüber herkömmlichen Pla-nungsmedien im Einsatz bei landschaft-lichen Entwicklungsprozessen bieten.Für die dargestellten Beispiele stellt dieVerbindung aus Partizipation und derVisualisierung von sichtbaren sowienicht sichtbaren Prozessen einen beson-deren Mehrwert dar. Sowohl Methodenzur Partizipation als auch Instrumentezur Landschaftsvisualisierung werdenbereits in der Planungspraxis eingesetzt,von besonderem Nutzen ist für die Bür-gerinnen und Bürger aber die Kombina-tion aus beidem.

Dank

Diese Arbeit ist Teil des Projektes «VisuLands– Visualization Tools for Public Participationin the Management of Landscape Change»,das von der Europäischen Union im Rahmendes Fifth Framework Programme, Quality ofLife and Management of Living Resources,und vom Bundesamt für Bildung und Wissen-schaft, Bern, gefördert wird. BesondererDank gilt auch dem Kanton Luzern für die Be-reitstellung der digitalen Daten ihres Geogra-fischen Informationssystems.

Anmerkungen

[1] Beispiele: Imagine VirtualGIS der FirmaErdas, CommunityVIZ der «The Orton FamilyFoundation» für ArcGIS der Firma ESRI.[2] http://www.lenne3d.de[3] Demoversionen der Design-Studien kön-nen unter http://lrg.ethz.ch/visulands/fs_vi-sulands.html interaktiv getestet werden.[4] Strukturreiche Wälder sind gekennzeich-net durch Phasen unterschiedlicher Entwick-lung und unterschiedlichen Wachstums inner-halb des Bestandes, die zu kleinflächigentrupp- oder gruppenweisen Strukturen führen(vgl. Rittershofer 1994).

[5] Visualisierungstechniken, bei denen ein-zelne Objekte nicht manuell modelliert, son-dern auf der Basis von Parametereinstellun-gen automatisch erzeugt und im Modell ver-teilt werden.

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Dr. Eckart LangeNetzwerk Stadt und Landschaft NSLInstitut für Raum- und LandschaftsentwicklungETH HönggerbergCH-8093 Zürichlange@nsl.ethz.ch

Olaf SchrothNetzwerk Stadt und Landschaft NSLInstitut für Raum- und LandschaftsentwicklungETH HönggerbergCH-8093 Zürichschroth@nsl.ethz.ch

Ulrike WissenNetzwerk Stadt und Landschaft NSLInstitut für Raum- und LandschaftsentwicklungETH HönggerbergCH-8093 Zürichwissen@nsl.ethz.ch

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