Team 14 2017

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Gemeinden des Kantons Luzern

Hochschule für Technik Rapperswil

Modul: ÜGIS
Thema: Rebbaustandorte Kanton Luzern
Studierende: Kevin Lenk | Flurin Kern | Laura Lacher
Dozent: Claudio Büchel
Datum: 20.12.2017

Aufgabenstellung

Im Rahmen des Moduls GIS2 soll eine eigenständige raumplanerische Fragestellung mit Hilfe des Programms ArcMap gelöst werden. Die Aufgabe dieser Arbeit besteht darin, geeignete Weinbaustandorte im Kanton Luzern zu evaluieren.

Perimeter
Der Bearbeitungsperimter umfasst alle 83 Gemeinden des Kantons Luzern.

Thema
Mittels verschiedenen, allgemeinen Wachstumskriterien für Weintrauben wie Sonneneinstrahlung, Höhenlage, Hangneigung, Bodeneigenschaften werden optimalen Rebbaustandorte evaluiert. Die gefundenen Standorte werden daraufhin mit der bestehenden Nutzungsplanung des Kantons Luzern abgeglichen, sodass Standorte innerhalb der Bauzone sowie Waldflächen als geeignete Orte wegfallen.

Arbeitsschritte

Arbeitsschritt 1: Kriterienwahl und Bewertung Blauburgunder

Da der Blauburgunder zu den am häufigsten angebauten Weinsorten im Kanton Luzern gehört, fokussieren wir uns in der vorliegenden Arbeit auf diese Traubensorte.

In einem ersten Arbeitsschritt sind darum geeignete, allgemeine Wachstumskriterien für die Blauburgunder-Weintrauben definiert worden.


Die folgenden Kriterien sind gewählt worden:
Blauburgundertrauben
  • Sonneneinstrahlung
  • Höhe (m.ü.M.)
  • Neigung (%)
  • Gründigkeit
  • Niederschlagshaushalt
  • Nährstoffspeichervermögen
  • Baugrundklasse


Weintrauben haben allgemein folgende Wachstumsanforderungen:

  • Eine möglichst hohe Sonneneinstrahlung
  • Eine maximale Anbauhöhe von 1'150m.ü.M.
  • Eine Hangneigung zwischen 40-45%


Die Blauburgunder-Weintrauben haben diesbezüglich die folgenden spezifischen Wachstumsanforderungen:

  • Ein möglichst tiefgründiger Boden
  • Eine gute Wasserversorgung
  • Kalkboden
  • Eine nährstoffreiche Bodenbeschaffenheit


Die vorangehenden Kriterien und Anforderungen wurden anhand einem Punktesystem (von 1 (sehr schlecht) bis 5 (sehr gut)) bewertet. Die Ausscheidungskriterien (Waldflächen und Bauzonen) wurden mit den Punkten 1 oder 0 bewertet. Dabei gilt 1 als geeignet und 0 als Ausscheidungskriterium.

Bewertungsraster


Arbeitsschritt 2: Datenbeschaffung

In einem zweiten Schritt wurden die benötigten Daten von Geoadmin.ch heruntergeladen:

  • DHM25
  • Bauzonen
  • Bodenbedeckungsflächen (Waldflächen)
  • Gründigkeit
  • Niederschlagshaushalt
  • Nährstoffspeichervermögen
  • Baugrundklasse
  • Kantonsgrenze Kanton Luzern (Perimeter)


Arbeitsschritt 3: Berechnung Sonneneinstrahlung

Mit dem digitalen Höhenmodell (DHM25) wurde anhand der Abfrage „Sonneneinstrahlung (Fläche)“ die Jahressonneneinstrahlung berechnet. Die Sonneneinstrahlung (Jahressonneneinstrahlung) wird dabei von der Rasteroberfläche (DHM25) abgeleitet. Das Ergebnis wird in Wattstunden pro m2 (WH/m2) angegeben.


Tool "Sonneneinstrahlung (Fläche)"
Berechnung Sonneneinstrahlung


















Arbeitsschritt 4: Berechnung Neigung

Ebenfalls mit dem digitalen Höhenmodell (DHM25) wurde anhand der Abfrage „Neigung“ die Neigung für jede Zelle der Rasteroberfläche (DHM25) berechnet. Das Ergebnis wird in Prozent (%) angegeben.

Abfrage "Neigung"
Neigungskarte

















Arbeitsschritt 5: Neuer Datensatz „Bewertung“

In einem nächsten Arbeitsschritt wurden die beiden erstellten Rasterkarten (Sonneneinstrahlung und Neigung) mit dem Tool „Reklassifizieren“ bearbeitet. Damit wurden die Werte (Sonneneinstrahlung bzw. Neigung) gemäss Bewertungsraster (siehe Arbeitsschritt 1) neu klassifiziert. „no data“ wurden dabei mit der Zahl 0 versehen.

Tool "Reklassifizieren"








Arbeitsschritt 6: Erstellung Rasterkarten

Die restlichen Daten waren als shape-Daten vorhanden. Diese mussten für die Erstellung der abschliessenden Bewertungskarte in Rasterkarten umgewandelt werden. Vor der Umwandlung wurden die Daten mit einer neuen Attributspalte „Wertung“, welche gemäss Bewertungsraster ausgefüllt wurde, ergänzt.

Feld "Wertung" hinzufügen








Feldberechnung












Anschliessend wurden die Karten im shape-Format mit dem Tool „Polygon in Raster“ in Rasterkarten umgewandelt. Danach mussten diese Rasterkarten wie im Arbeitsschritt 5 beschrieben reklassifiziert werden.

Tool "Polygon in Raster"








Zwischenergebnis Arbeitsschritte 1 - 6

Das Zwischenergebnis der Arbeitsschritte 1 - 6 sind die neun Rasterkarten. Mit diesen wurde im letzten, siebten Arbeitsschritt weitergearbeitet.

Arbeitsschritt 7: Erstellung Bewertungskarte

Die erstellten Rasterkarten wurden in einem letzten Schritt mit dem Tool „Raster berechnen“ zu einer Gesamtkarte zusammengefügt. Die einzelnen Werte (gemäss Attributspalte „Wertung") wurden dabei zusammengerechnet. Die Rasterdaten mit einem Ausscheidungskriterium wurden nicht addiert sondern multipliziert. Da Auscheidungskriterien die Wertung 0 erhielten, fielen diese durch das Multiplizieren weg. So konnten Daten mit einem Ausscheidungskriterium aus dem Gesamtergebnis ausgeschlossen werden. Für jedes Pixel wurden die Werte der jeweiligen Kriterienkarte zusammengerechnet. Je höher der zusammengerechnete Wert, desto geeigneter ist der Standort für den Rebbau. Das Punktemaximal betrug dabei 34 Punkte. Im Bild "Raster berechnen" ist der Algebraausdruck für die Berechnung des Rasters ersichtlich.

Tool "Raster berechnen"








Resultat

Bewertungskarte

Aus dem Arbeitsschritt 7 ging die Bewertungskarte hervor. Von ihr kann abgelesen werden, welche Gebiete sich im Kanton Luzern besonders für den Rebbau eignen. Mit dem Tool "Focal" wurde die Bewertungskarte zusammengefasst, womit eine bessere Übersicht der Gesamtkarte geschaffen wurde.

Bewertungskarte zusammengefasst
Bewertungskarte detailliert


Überprüfung Resultat

Mit der erstellten Gesamtkarte haben wir als möglichen Rebbaustandort ein bereits bestehendes Weingut erruiert. Dies bestätigt die Wahl und die Bewertung (bzw. Gewichtung) unserer Kriterien.

Bestehende Weinreben Heidegg, Gelfingen
Vergleich Standort bestehende Weinreben Heidegg mit Bewertungskarte

Der Standort Gelfingen erreicht 29 von 34 möglichen Punkten. Gemäss Bewertungskarte (detailliert) gehört er damit zu den Standorten mit den meisten Punkten. Bei beinahe allen Kriterien erreicht er das Punktemaximal. Einzig bei den Kriterien Gründigkeit hat er nur 4 von 5 Punkten und beim Kriterium Neigung nur 1 von 5 möglichen Punkten erreicht. Der Standort Gelfingen eignet sich gemäss unseres Bewertungsrasters hervorragend für den Rebbau.

Bewertung Standort gemäss Bewertungsraster


Geeigneter Weinbaustandort

Anhand der Bewertungskarte haben wir weitere geeignete Standorte erruiert. Bei einem davon handelt es isch um eine Fläche östlich der Stadt Luzern und angrenzend an Adligenswil. Das Gebiet trägt den Flurnamen "Hemschlen" und liegt oberhalb des Kurhotels und Residenz Sonnmatt. Das Gebiet liegt in der Landwirtschaftszone, grenz an eine Waldfläche, weist eine hohe Neigung auf, ist Richtung Süden gerichtet und liegt auf einer Höhe von 580m.ü.M. Für eine mögliche Bewirtschaftung als Weinrebe ist die Erschliessung bereits vorhanden.

Geeigneter Standort gemäss Bewertungskarte

Der Standort Hemschlen erreicht 27 der 34 möglichen Punkte. Gemäss Bewertungskarte (detailliert) gehört er damit ebenfalls zu den am besten geeigneten Standorten für den Rebbau. Bei allen ausser vier Kriterien erreicht er das Punktemaximal. Beim Kriterium Neigung erreicht er 1 von 5, bei den Kriterien Gründigkeit und Niederschlagshaushalt 4 von 5 und beim Kriterium Nährstoffspeichervermögen 3 von 4 Punkten. Der Standort Hemschlen eignet sich darum gemäss unseres Bewertungsrasters ideal für den Rebbau.

Geeigneter Standort Rebbau, Luzern
Geeigneter Standort Rebbau, Luzern - Weitblick
Geeigneter Standort Rebbau, Luzern

Fazit

Mit der vorliegenden Arbeit hat sich herausgestellt, dass mit dem Programm ArcMap auf schnelle und einfache Art und Weise geeignete Standorte für den Rebbau erruiert werden können. Bei den erruierten Standorten gemäss Bewertungskarte handelt es sich oftmals um schon bestehende Weinbaugebiete. Dies bestätigt unsere Arbeitsmethode und verifiziert die Ergebnisse. Der Kanton Luzern bietet zahlreiche weitere mögliche Standorte für den Rebbau.

Quellen

  • map.geo.admin.ch
  • weinkenner.de
  • ps-wein.de – Weinbau im Kanton Luzern
  • ressources.arcgis.com
  • Google Earth - adin
  • commons.wikimedia.org - Tschubby - Kanton Luzern
  • hofstetter.ws - Blauburgundertraube