Gruppe 11

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Hochschule für Technik Rapperswil

Modul: Planungsmethodik 5 | GIS 2 | HS 2015
Thema: Nahversorgung und Schulen
Studierende: Kilian Treichler, Lukas Echsle, Michael Nievergelt
Dozent: Claudio Büchel
Datum: 13. Dezember 2015

Ausgangslage

Mit dem neuen Raumplanungsgesetz führt der Bund neue, genauere Regeln für die Raumplanung ein. Insbesondere auf die Dimensionierung der Bauzonen wird besonders geachtet. Damit überhaupt neue Einzonungen möglich sind, müssen die Kantone aufzeigen, dass die bestehende Bauzonenfläche nicht ausreicht und dass das Verdichtungspotenzial ausgenutzt ist. Sind die Bauzonen zu gross dimensioniert, können auch Auszonungen angeordnet werden.

Aufgabe

Aufgabe im Rahmen des Moduls GIS2 ist es, für einen funktionalen Raum im Bündner Rheintal ein Entwicklungsleitbild zu erstellen. Anhand detaillierter GIS-Analysen soll aufgezeigt werden, wie sich die Siedlung entwickeln soll:

• Wo wird ausgezont?
• Wo wird verdichtet?
• Wo wird neu eingezont?

Diese Fragestellung bearbeiten wir in fünf Arbeitsschritten. In jeder Vorlesung wird es einen Theorie-Input geben, welche Basis bilden für das weitere Arbeiten am GIS-Projekt.

Perimeter

Als funktionalen Raum "Oberengadin" wurden die folgenden Gemeinden zusammengefasst:

• Bever
• Bregaglia (nur Gebiet Maloja)
• Celerina/Schlarigna
• Pontresina
• Samedan
• St. Moritz
• Sils im Engadin/Segl
• Silvaplana

Thema

Die Aufgabe war, im funktionellen Raum alle Bildungseinrichtungen, Einkaufsmöglichkeiten und Freizeiteinrichtung zusammenzutragen und in einer Datenbank zu erfassen. Für die Nutzungen, welche für eine Verdichtung relevant sind, wurden die Einzugsgebiete berechnet. Als relevante Nutzungen wurden die folgenden definiert:

• Kindergärten
• Primarschulen
• Einkaufseinrichtungen

Die Kindergärten und Primarschulen sollen in Fusswegdistanz der Verdichtungsgebiete liegen, damit nicht kostenintensive Schulbusse betrieben werden müssen und der Verkehr durch Elterntaxifahrten zunimmt. Damit kleinere Nahversorgungseinrichtungen, die zur Belebung der Dörfer beitragen, geförderten werden, sollen Verdichtung in deren Nähe realisiert werden. Auch kann damit der Einkaufsverkehr mit dem Auto reduziert und zugunsten des Langsamverkehrs verlagert werden. Die Freizeiteinrichtungen dienen als weitere Information potenzielle Verdichtungsgebiete zu lokalisieren. Durch die Anordnung von Verdichtungsgebieten in der Nähe von Freizeiteinrichtungen kann ein gewisses Mass an Autofahrten reduziert werden.

Arbeitsschritte

Arbeitsschritt 1: Datenerfassung

Als erster Arbeitsschritt wurden die Bildungs- und Einkaufseinrichtungen im GIS erfasst. Dafür wurde als erstes eine Feature Class eingerichtet und darin weiter anhand von Domains kategorisiert. Die Freizeiteinrichtungen wurden auf Grundlage des Datenstamms des Openstreetmaps erfasst und kategorisiert.

Erstellung Domain

Nach der Erstellung der gewünschten Feature Class, können unter dem Menüpunkt Properties sogenannte „Domains“ definiert werden. Welche dabei helfen, die Erfassung zu vereinfachen. Als Beispiel wird hier die Erfassung der Schulhäuser dargestellt. Dabei werden die einzelnen Schultypen vordefiniert, welche während der Erfassung dem einzelnen Attribut zugeordnet werden können.

Unter dem Reiter Subtypes, können die verschiedenen Begriffe definiert werden.

Zuerst wird ein Domain Name definiert. In unserem Beispiel ist dies der Schultyp. Als zweiter Schritt erfolgt unter Coded Values die Definition der verschiedenen Schultypen (Kindergarten, Primarschule, Sekundarschule usw.)

Erfassung Attribut

Ist die Feature Class mit den Domains fertig eingerichtet, beginnt die eigentliche Erfassung. Dazu wird im Internet nach den entsprechenden Nutzungen gesucht und im GIS verortet. Bei den Einkaufsnutzungen findet sich auf den Websites der Detaillisten meist eine Karte, in welcher alle Standorte eingetragen sind. Die Bildungseinrichtungen verfügen auch meist über eine Website, wo sich die Adresse finden und der genaue Standort dann mit Hilfe von Google Maps lokalisieren lässt.

Wie die gefunden Einrichtungen im GIS erfasst werden ist nachfolgend erklärt:

Unter Edit Features => Start Editing kann der Editiermodus gestartet werden.

Das Erfassungswerkzeug (Point) kann unter Create Features ausgewählt werden.

In der Attributentabelle können nun die, durch die „Domains“ vordefinierten, Attribute zugewiesen werden.

Die Erfassung ist sinnvollerweise in regelmässigen Zeitabständen mittels „Save Edits“ zu speichern.

Datenbezug von Open Street Map

Bei den Freizeiteinrichtungen dienen die Daten des Open Street Map (OSM) als Grundlage. Ergänzend findet man oft Angaben auf den Homepages der Gemeinden zum Angebot und wo diese sind. Besonders wichtig ist hier, dass man die Daten des OSM überprüft. Das Online-Kartentool Open Street Map (OSM) wird von einer Vielzahl von Mappern erstellt, die Daten zu Wegen, Gebäuden und allerlei Weiterem weltweit erfassen und pflegen. Diese Daten können gratis vom Netz bezogen werden. Jedoch besteht keine Sicherheit auf Vollständigkeit oder Aktualität.

Unter Exports können verschiedene Downloadvarianten gewählt werden. Für diese Aufgabe wählen wir Geofabrik Downloads. Europe. Switzerland. Dieser Link führt direkt zur gewünschten Seite: http://download.geofabrik.de/europe/switzerland.html

Hier kann man das aktuellste Shape-File downloaden. Für die Schweiz sind dies nur 350 MB kann aber je nach Land zu gross werden. Man muss dann auf eine andere Downloadvariante ausweichen. Zum Beispiel kann man unter Export auch ein Rechteck manuell auswählen und exportieren.

Beim Import der gewünschten Files ins ArcGIS müssen folgende Einstellungen, nämlich die Transformation von Längen-/Breitengrade auf das Schweizerische, gewählt werden. Ansonsten sind die Punkte um ca. 100 Meter verschoben.

Um die schweizweiten Daten auf unseren Perimeter reduzieren zu können, kann man via „Selection by Location“ die Punktemenge als neue Feature Class exportieren.

Arbeitsschritt 2: Einzugsgebiet der Nutzungen mit dem Network Analyst generieren

Für die nun vorhandenen Punktdaten im GIS wird die Erreichbarkeit als Fläche generiert. Dies geschieht mit dem Network Analyst. Dabei wird ab jedem einzelnen Punkt eine vorgegebene Distanz auf einem Liniennetz (in diesem Fall Strassenvector 25) abgetragen resp. als Fläche dargestellt.

Networkanalyst-Fenster öffnen. Mit Rechtsklick kann der Befehl aktiviert werden.

Strassenvector 25 und die in den vorhergängigen Schritten erfassten Nutzungen werden nun weiterbearbeitet. Dafür wird der Befehl Servicearea aktiviert.

Die unterschiedlichen Nutzungen in den Reiter "Facilities" ziehen, damit sich die Daten im Networkanalyst befinden.

Um dem Analysetool mitzuteilen, wie gross die Toleranzgrenze ist, wird nun ein kleiner Wert eingesetzt. Damit die Ergebnisse nicht verfälscht werden, wurde mit einem Wert von 100 Metern gearbeitet.

Damit das Tool weiss, wie die Erreichbarkeit der Punkte flächig dargestellt werden müssen, wird in dieser Option der Radius des Einzugsgebiet definiert. Resultat der Berechnung ist dabei das Einzugsgebiet der jeweiligen Nutzung. Kindergärten haben dabei den kleinsten Einzugsbereich. Überregionale Einrichtungen haben die Grössten, da solche Nutzungen Besucher anziehen, die ein anderes Mobilitätsverhalten aufweisen und grössere Distanzen zurücklegen. Für die folgenden Kategorien wurden die Einzugsradien definiert.

Bildung

• Kindergarten: 500 Meter
• Sekundarschule: 1500 Meter
• Gymnasium: 5000 Meter
• Berufsschule: 5000 Meter

Einkaufen

• Einkaufen Mo- Sa: 750 Meter
• Einkaufen Mo- So: 1500 Meter

Für die weitere Bearbeitung können die Flächen nun exportiert und in die eigene Geodatabase abgespeichert werden.

Arbeitsschritt 3: Definition der Bedeutung von Nutzugen

Die Flächen aus dem Networkanalyst wurden durch ein weiteres Field ergänzt. Den Flächen der Schulen sowie der Einkaufsnutzungen wurden je nach ihrer Bedeutung unterschiedliche Werte zugeordnet. Grundgedanke dabei war, dass nicht jede Parzelle gleichstark von einer Nutzung profitiert. Dabei wird ein Kindergarten sowie eine Einkaufseinrichtung, die am Wochenende geöffnet hat, höher gewichtet und erhalten deshalb einen höheren Wert.

Nachfolgend die Nutzungen mit den zugeordneten Werten:

• Kindergarten = 1.5
• Primarschule = 1
• Sekundarschule = 0.5

• Einkaufen offen Mo - Sa = 1
• Einkaufen offen Mo - So = 1.5

Überregionale Schulen und Berufsschulen wurden in dieser Auswertung nicht berücksichtigt, da diese Schulen von Schülern besucht werden, welche nicht zwingend im direkten Wohnumfeld leben müssen. Egal wo der Standort der Schule ist, wird ein Anfahrtsweg für den Grossteil der Schüler nötig. Deshalb besteht keine engere Auswirkung auf die umliegenden Parzellen und eine Wertevergabe an diese Schulen würde die Aussagekraft der Auswertung verschlechtern.

Arbeitsschritt 4: Bestimmung der Lagegüte

Anschliessend wurden die Flächen aus dem Networkanalyst, welche übereinanderliegen, miteinander vereint (Merge). Wichtig: Dies ist für den weiteren Prozess ein wichtiger Schritt, da sonst die Flächen in der späteren Berechnung mehrfach berechnet werden!

Anschliessend wurde ein Union-Befehl durchgeführt, der dazu führt, dass die einzelnen Werte miteinander summiert werden konnten.

Beispiel: Die Parzellen in der Nähe eines Kindergartens sowie einer Einkaufseinrichtung Mo-Sa ergaben den Wert 2.5 (1.5+1). Einkaufsladen Mo-So sowie eine Sekundarschule den Wert 2 (1.5+0.5). Dies ergibt, je höher der summierte Wert, desto besser die „Lagegüte“ der Parzellen.

Die Abbildung zeigt den maximalen Wert von 5.5. Dies bedeutet, dass sich in unmittelbarer Nähe zur unüberbauten Parzelle mehrere Bildungs- sowie Einkaufseinrichtungen befinden. Ein solcher Standort würde sich demnach sehr zur Bebauung bzw. zur Aufzonierung eignen.

Arbeitsschritt 5: Abgleich mit unbebauten Bauzonen

Die Ergebnisse wurden mit dem Datensatz „Leere Bauparzellen“ mit dem Befehl „Join“ verbunden (Join by location) Somit kann die Lagegüte der leeren Bauparzellen ermittelt werden.

Durch einen weiteren Unionbefehl, ergab es die Flächen die im fertigen Plan ersichtlich sind. Die Daten wurden durch erfasste Points of Interests (Kirche, Post, Schwimmbad und Bäckerei) ergänzt. Sie liefern zusätzliche Erkenntnisse, die im Kapitel „Interpretation der Ergebnisse“ von Bedeutung sind.

Resultat

Durch den Abgleich der unbebauten Bauzonen mit der Lagegüte im Bereich Einkaufen und Bildung resultierte eine Abstufung der Eignung für die bauliche Entwicklung. Wichtig ist auch das Ergebnis, welche Bauzonen überhaupt nicht im Einzugsgebiet einer Nutzung liegen und mit Blick auf eine nachhaltige Siedlungsstruktur nicht entwickelt werden sollen. Die auf rein GIS-Daten basierte Bestimmung muss jetzt noch manuell, detaillierter auf die ortsspezifischen Gegebenheiten überprüft und wenn nötig angepasst werden. Dazu ist nachfolgend für die drei Gemeinden Samedan, St.Moritz und Pontresina die Grobfassung eines Entwicklungsleitbildes erläutert:

Samedan

Grundsätzlich ist festzustellen, dass alle Parzellen in Samedan einen Wert von mindestens 1 erreichen. Was darauf hindeutet, dass sich das Siedlungsgebiet einigermassen kompakt um den Dorfkern ausbreitet. Auffallend sind die grösseren Flächen südlich vom Bahnhof. Diese liegen in einer Gewerbezone und profitieren von der Nähe zu einem Aldi und migrolino. Da sich aber die Wege der Beschäftigten von Arbeit und Einkaufen kombinieren lassen, sind diese Parzellen für das Ansiedeln von neuen Gewerbenutzungen geeignet. Auf eine Verdichtung am Siedlungsrand im West und Norden, ist aufgrund er niedrigen Werte und der topografischen Gegebenheiten zu verzichten. Ein Kindergarten und eine Primarschule wäre zwar einigermassen gut erreichbar. Jedoch ist durch die Lage am Hang davon auszugehen, dass die Läden um den Bahnhof mit dem Auto aufgesucht werden. Deshalb sind Parzellen mit ähnlichen Werten in der Ebene, z.B. die Parzellen östlich der Bahngleise bevorzugt zu bebauen.

Link zum Zonenplan der Gemeinde Samedan: http://www.samedan.ch/documents/zonenplan_samedan.pdf

St. Moritz

St. Moritz besteht aus den zwei Ortsteilen Dorf und Bad. In beiden Teilen sind Areale mit den Werten 0 bis 5.5 vorhanden. Die grünen Areale sind im kompakten Siedlungsgefüge eingebunden und eigenen sich demnach zur Überbauung sehr gut. Die Areale am Rand des Siedlungskörpers sind meist orange bis rot, an welchen im Einzelfall zu beurteilen ist, ob sich der Standort für eine Bebauung eignet. Als gutes Beispiel hierfür ist das Areal östlich von Dorf. Der Fussweg zur Schule und zur Einkaufseinrichtung im Dorfkern wird, je östlicher man geht, immer länger. Daher wird der westliche Teil grün und östliche Teil orange dargestellt. Da das gesamte Areal von bestehender Siedlung umgeben ist eignet sich das Areal nicht zur Auszonung, jedoch sollte es nicht mit erster Priorität baulich entwickelt werden. Die beiden peripheren Areale nördlich von Dorf und süd-westlich von Bad sind jedoch nicht zur Überbauung geeignet, da durch die Topographie sehr lange Wege zu den wichtigen Nutzungen entstehen. Eine Auszonung wäre sinnvoll.

Link zum Zonenplan der Gemeinde St. Moritz: http://www.gemeinde-stmoritz.ch/fileadmin/user_upload_gemeinde/pdf/Bauamt/zonenplan_2014.pdf

Pontresina

Auffallend sind die Parzellen im Norden. Ihre Werte liegen unter 1. Von einer Siedlungsentwicklung nach Innen ist auf Grund dieser tiefen Werte abzusehen. Es kann jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass sich all diese Parzellen für eine Auszonung eignen. Es stellt sich dabei Frage, ob es sich bei diesem nördlichen Gebiet um ein "Zweitwohnungsgebiet" handelt oder ob an diesem Ort die lokale Bevölkerung lebt. Ist ersteres der Fall, muss die Gemeinde eine Strategie festlegen, wie sie mit solchen leeren Bauparzellen umgehen möchten. Im zweiten Fall, hat das Errichten neuer Infrastrukturen grossen Einfluss auf die Lagegüte der Parzellen. Je nach Entwicklung der Gemeinde, ist eine Ansiedlung neuer Infrastrukutren aktiv zu steuern. Gerade das Angebot von Kindergärten oder Primarschulen führt zu einer Verbesserung der Gebiete für Familien. In diesem Bereich der Gemeinde ist die Entwicklung in den kommenden Jahren zu beobachten und im Falle einer Veränderung frühzeitig neu zu beurteilen.

Grundsätzlich verfügen die restlichen Parzellen alle über einen Wert von 1. Über das Gemeindegebiet verteilt, gibt es einige grössere Bauparzellen, die dazu beitragen, dass Siedlungsgebiet in seiner Form zu stärken. Sie sind deshalb für eine Aufzonung, bzw. eine Bebauung besonders geeignet. Eine grössere unbebaute Parzelle befindet sich südlich vom Bahnhof. Die Fussverbindungen zu den Einrichtungen im Dorfkern sind nicht optimal. Das Gebiet könnte sich jedoch trotzdem für eine Bebauung eignen. Da die Erschliessungsgüte durch den Bahnhof sowie eine Busverbindung gewährleistet ist.

Link zum Zonenplan der Gemeinde Pontresina: http://www.gemeinde-pontresina.ch/fileadmin/user_upload_gemeinde/Gesetze/11052010_Pontresina_ZGP_1-2000_Pontresina_Gemeinde.pdf

Gesamter Perimeter

Abschliessend noch die Grobübersicht des Entwicklungsleitbildes.

Fazit und Empfehlungen

In den grösseren Gemeinden (Samedan, St. Moritz und Pontresina) ist eine Entwicklung innerhalb des kompakten Dorfkernes anzustreben. Ausserhalb des Dorfes und meist an topographisch erhöhten Lagen ist die Lagegüte niedrig und demnach für mögliche Auszonungen geeignet. Ein solcher, roter Wert, ist jedoch genauer zu betrachten. In den mittleren und kleinen Gemeinden erreicht die Lagegüte nie die grünen Bereiche. Dies ist auf das begrenzte Infrastrukturangebot zurückzuführen. An Lagen, die gelbe bis grüne Lagegüte erreichen, ist die innere Siedlungsentwicklung anzusetzen um die Formung eines kompakten Siedlungskörpers zu ermöglichen. In den roten Bereichen ist auf eine bauliche Entwicklung primär zu verzichten. Je nach Philosophie der Gemeinde, können Entwicklungen in den roten Bereichen auch aktiv gesteuert werden. Dies macht Sinn, falls sich die Struktur des Dorfes verändert und die roten Parzellen einem bestimmten Druck ausgesetzt wird. Um dies festzustellen, ist der Gemeinde zu raten, eine solche Auswertung in gewissen Zeitabständen durchzuführen. Um eine definitive Aussage zu erhalten, müssen weitere Beurteilungsfaktoren beigezogen werden. Dabei handelt es sich um Faktoren wie zum Beispiel die Erschliessungsgüte des öffentlichen Verkehrs.

Allgemein ist festzuhalten, dass die Ergebnisse auf mögliche Missstände hinweisen. Die Auswertungen erfolgen auf Basis des Strassennetzes. Ist das Netz nicht vollständig, kann kein korrektes Ergebnis erstellt werden. Es ist deshalb wichtig, den Stand der Daten zu kennen und falls nötig, die Daten des Strassennetzes auf den neusten Stand zu bringen. Je nach Grösse des Einzugsbereiches kann dies durch aktuelle Karten kontrolliert werden. Im optimalsten Falle, kann auch eine Begehung vor Ort über ein zusammenhängendes Strassennetz Aufschluss geben.

Für eine Gemeinde ist es wichtig zu wissen, dass es sich um Ergebnisse handelt, die sich aus verschiedensten Annahmen und einem Rechenprozess ergeben. Je nach Annahme kann sich das Resultat verändern. Sie sollte die Werte im Vorfeld definieren und wenn möglich durch Experten verifizieren lassen. Sind solche Werte definiert, sollen immer die gleichen Werte verwendet werden. Dies ermöglicht ein repräsentatives Ergebnis. Werden immer die gleichen Werte verwendet, entsteht auf Dauer ein Arbeitstool, durch das Entwicklungen und Projekte miteinander vergleichbar gemacht werden können. Tools wie der Networkanalyst sind deshalb praktische Hilfsmittel, wenn es darum geht Daten mit einem Rechenprozess zu hinterlegen. Überlegungen die auf Grund einer transparenten Datengrundlage basieren, erhöhen die Plausibilität der Planungen und vereinfachen das Erarbeiten von Lösungen.

Quellen

• Bundesamt für Landestopografie swisstopo: Bundesgeoportal (geo.admin.ch).
• Diverse Webseiten von Detaillisten: Standorte Filialen.
• Webseiten der Gemeinden im Perimeter: Standorte Freizeiteinrichtungen.
• Kanton Graubünden, Amt für Landwirtschaft und Geoinformation (ALG) Graubünden: Geoportal der kantonalen Verwaltung, diverse WMS-Layer.
• OpenStreetMap-Mitwirkende: Points of Interest.