Methodik und Grenzen

Diese Seite beschreibt, wie InfraView3D rechnet, welche Daten es verwendet, wie belastbar die Ergebnisse sind und wo die Grenzen liegen. Sie gilt für die Version v49; jeder PDF-Bericht nennt die Version, mit der er erstellt wurde. Stand: Oktober 2026.

1. Grundprinzip

Alle Berechnungen laufen in Ihrem Browser. Fotos, eigene Geländedaten und Ergebnisse werden nicht hochgeladen. Nur wenn Sie den Online-Abruf erlauben, lädt die Anwendung Geländedaten und Kartenkacheln von öffentlichen Diensten (siehe Datenschutzerklärung). Die Ergebnisse sind Modellrechnungen zur Orientierung und Vorprüfung, keine Gutachten.

2. Sichtbarkeitsanalyse

Eingaben

Standort (ein oder mehrere), Bauwerkshöhe über dem Fußpunkt (bei Windrädern: Nabenhöhe plus halber Rotordurchmesser), optional die Fußpunkthöhe in m über NHN (sonst aus dem Geländemodell), Augenhöhe des Betrachters (Vorgabe 1,7 m), Radius, Zellgröße, Sichtweite, Erdkrümmung und Refraktion, Vegetationsdurchlässigkeit.

Verfahren

• Um den Standort wird ein Raster in UTM (ETRS89) gelegt. Für jede Zelle wird geprüft, was der Betrachter in Augenhöhe vom Bauwerk sieht.
• Entlang der Verbindung von der Zelle zum Standort wird in Schritten der Zellgröße die Höhe des Hindernismodells (DOM) abgefragt. Aus allen Hindernissen ergibt sich die Höhe des Horizonts am Bauwerk. Sichtbar ist der Teil des Bauwerks, der über diesem Horizont liegt.
• Erdkrümmung und Refraktion senken die Hindernishöhe an der Stelle x einer Sichtlinie der Länge D um (1 − k) · x · (D − x) / (2 R) ab, mit dem Erdradius R = 6371 km und dem Refraktionskoeffizienten k (Vorgabe 0,13).
• Das Ergebnis ist der sichtbare Anteil der Bauwerkshöhe, aufgerundet auf Klassen von 10 %. Jede Zelle mit mindestens 1 % Sicht zählt zur Klasse „bis 10 %“. 100 % bedeutet: das Bauwerk ist bis zum Fuß zu sehen.
• Bei mehreren Standorten gilt je Zelle der beste (höchste) Wert aller Standorte. Zellen jenseits der eingestellten Sichtweite zählen als nicht sichtbar.
• Zusätzlich wird bei mehreren Standorten gezählt, wie viele Bauwerke von jeder Zelle aus sichtbar sind (mindestens 1 % der Bauwerkshöhe). Diese Karte der Anzahl zeigt, wo sich mehrere Anlagen überlagern (kumulative Sichtbarkeit).
• Höhe, Rotordurchmesser und Schallleistungspegel gelten je Standort. Standorte lassen sich als Planung oder Bestand kennzeichnen. Gibt es beides, gilt der sichtbare Anteil für die geplanten Anlagen, und eine eigene Karte zeigt, wo die Planung neu sichtbar wird (von dort ist bisher keine Anlage zu sehen), wo sie zu sichtbaren Bestandsanlagen hinzukommt und wo nur der Bestand zu sehen ist.
• Der Fußpunkt eines Standorts ist die eingegebene Höhe, sonst die bilinear interpolierte Geländehöhe des DGM.
• Vegetation: Auf Wunsch wird die Hindernishöhe von Vegetation um einen einstellbaren Anteil verringert (zum Beispiel Laubwald im Winter). Vegetation wird an der Rauigkeit der Oberfläche erkannt, das gelingt nur bei Zellgrößen bis 10 m mit Oberflächendaten. Sonst gilt der Abschlag für alle Hindernisse von 3 bis 45 m Höhe. Standard ist „blickdicht“ (vorsichtige Annahme).

3. Schattenwurf

Berechnet wird die astronomisch maximal mögliche Beschattung durch den Rotor eines Windrads, pro Rasterzelle in Stunden pro Jahr und als längste Beschattung an einem Tag (Minuten pro Tag).

Verfahren

• Die Sonnenstände eines Jahres (365 Tage, alle 4 Minuten, nur bei Sonnenhöhe ab 3°) werden mit einer Näherung der Sonnenbahn berechnet (Genauigkeit unter 0,1°). Verwendet wird ein Jahr ohne Schaltjahr.
• Für jede Zelle (Aufpunkt in der eingestellten Höhe über Grund, Vorgabe 2 m) wird die Richtung zur Nabe bestimmt. Die Zelle liegt im Schatten, wenn die Sonnenrichtung innerhalb des Kegels um diese Richtung liegt, dessen Öffnungswinkel arcsin(Rotorradius / Entfernung) beträgt. Das entspricht dem Durchblick durch die gesamte Rotorkreisfläche.
• Die Abweichung zwischen Gitter-Nord und wahrem Nord (Meridiankonvergenz) wird berücksichtigt. Bei mehreren Windrädern zählt jeder Zeitpunkt nur einmal. Nabenhöhe und Rotordurchmesser gelten je Windrad; Bestandsanlagen gehen als Vorbelastung ein, die Karte zeigt die Gesamtbelastung.
• Der Wirkbereich (Vorgabe 2000 m) begrenzt die Entfernung, bis zu der gerechnet wird. Mit wachsender Entfernung wird der Schatten schwächer, weil die Blätter nur einen kleinen Teil der Sonnenscheibe verdecken.

Annahmen auf der sicheren Seite

• Die Sonne scheint den ganzen Tag (kein Wetter, keine Wolken).
• Der Rotor dreht sich und steht stets senkrecht zur Sonne; Betriebszeiten und Abschaltungen bleiben unberücksichtigt.
• Gelände, Gebäude und Bewuchs schatten nicht ab.

Einordnung

Häufig verwendete Orientierungswerte für die astronomisch maximal mögliche Beschattung sind 30 Stunden pro Jahr und 30 Minuten pro Tag (Hinweise der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft für Immissionsschutz, LAI). Die tatsächliche Beschattung ist wegen Wetter, Windrichtung und Betrieb deutlich geringer; für die reale Beschattung wird ein niedrigerer Wert (häufig 8 Stunden pro Jahr) angesetzt. InfraView3D berechnet die tatsächliche Beschattung nicht. Welche Werte im Einzelfall gelten, legt die zuständige Behörde fest.

Grenzen

• Es werden Rasterzellen bewertet, keine Gebäude, Fenster oder Terrassen; Immissionsorte müssen Sie selbst anhand der Karte beurteilen.
• Die Aufpunkthöhe ist für alle Zellen gleich.
• Die Zellgröße bestimmt die räumliche Genauigkeit.
• Die Rechnung gilt für Windräder; Masten werfen keinen wesentlichen Schlagschatten dieser Art.

4. Schallimmission

Berechnet wird eine Überschlagsprognose des Schallpegels in dB(A) je Rasterzelle für Windräder. Sie dient der Vorprüfung, nicht der Beurteilung nach TA Lärm.

Verfahren

• Je Zelle und Windrad gilt Lp = LW − Adiv − Aatm − Agr. Dabei ist LW der Schallleistungspegel der jeweiligen Anlage (Eingabe je Standort aus Datenblatt oder Gutachten, oder aus der Typenliste). Bestandsanlagen gehen als Vorbelastung ein; die Karte zeigt die Gesamtbelastung.
• Die Typenliste enthält gängige Windenergieanlagen mit Herstellerangaben aus öffentlich zugänglichen Genehmigungsunterlagen: Rotordurchmesser, verfügbare Nabenhöhen und den mittleren Schallleistungspegel im leistungsoptimierten Standardbetrieb ohne Unsicherheitszuschlag. Die Angaben sind ohne Gewähr; maßgeblich sind das projektspezifische Datenblatt und der gewählte Betriebsmodus.
• Adiv = 20 · lg(d) + 11 beschreibt die Abstandsdämpfung; d ist der räumliche Abstand zur Nabe in Metern, die Geländehöhen stammen aus dem DGM.
• Aatm ist die Luftabsorption bei 10 °C und 70 % relativer Luftfeuchte nach DIN ISO 9613-2. Ist das A-bewertete Oktavspektrum der Anlage (63 Hz bis 8 kHz) eingetragen, wird sie je Oktavband gerechnet (0,1 bis 117 dB/km) und die Bänder werden energetisch addiert. Ohne Spektrum gilt der Gesamtpegel mit 1,9 dB/km (500 Hz); das ergibt bei typischen Spektren etwas höhere Pegel.
• Agr ist die Bodendämpfung. Vorgabe ist das Interimsverfahren der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft für Immissionsschutz (LAI), das die meisten Länder für Windräder vorgeben: Agr = −3 dB, keine Abschirmung, keine meteorologische Korrektur. Alternativ stehen das alternative A-bewertete Verfahren der DIN ISO 9613-2 (Agr = 4,8 − (2 · hm / d) · (17 + 300 / d), nicht kleiner als null, mit der mittleren Höhe hm von Nabe und Aufpunkt) und die Rechnung ohne Bodendämpfung (Agr = 0) zur Wahl. Das Interimsverfahren ergibt die höchsten Pegel, das alternative Verfahren die niedrigsten.
• Die Pegel mehrerer Windräder werden energetisch addiert. Danach folgt ein einstellbarer Zuschlag für die Prognoseunsicherheit (Vorgabe 2 dB). Er lässt sich als oberer Vertrauensbereich aus den Standardabweichungen von Vermessung, Serienstreuung und Prognosemodell berechnen: 1,28 · √(σR² + σP² + σProg²).
• Der Wirkbereich (Vorgabe 3000 m) begrenzt die Entfernung, bis zu der gerechnet wird; die Aufpunkthöhe (Vorgabe 5 m) ist die Höhe über Grund, für die der Pegel gilt.

Einordnung

Zur Orientierung nennt die TA Lärm Immissionsrichtwerte für die Nacht von 35 dB(A) in reinen Wohngebieten, 40 dB(A) in allgemeinen Wohngebieten und 45 dB(A) in Kern-, Dorf- und Mischgebieten. Welche Gebietsart gilt, legt die Gemeinde oder Behörde fest; die Richtwerte gelten am Immissionsort. InfraView3D zeigt Flächen über 35, 40 und 45 dB(A) und färbt die Pegel in 5-dB-Klassen.

Grenzen

• Nicht berücksichtigt sind Abschirmung durch Gelände, Gebäude und Bewuchs, Ton- und Impulshaltigkeit, andere Geräuschquellen als Windräder und Reflexionen. Ein eingetragenes Oktavspektrum gibt die Form vor und wird für jede Anlage auf deren Schallleistungspegel umgerechnet.
• Einzelne Länder ergänzen das Interimsverfahren durch eigene Erlasse; maßgeblich ist die Vorgabe der zuständigen Behörde.
• Die Ergebnisse gelten je Rasterzelle, nicht für einzelne Gebäude.
• Ein Schallgutachten und die behördliche Beurteilung ersetzt die Rechnung nicht.

5. Immissionspunkte

Für einzelne Punkte (Wohnhäuser, Ortsränder, Denkmäler, Aussichtspunkte) rechnet InfraView3D die Werte genau am Punkt, mit denselben Daten und Annahmen wie die Karten: den sichtbaren Anteil jeder Anlage, den Abstand zur nächsten geplanten Anlage im Verhältnis zu deren Gesamthöhe, den Schattenwurf im 1-Minuten-Raster (Stunden pro Jahr, längster Tag, Zahl der Tage, Schattenkalender mit Uhrzeiten in MEZ) und den Schallpegel als Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung. Der Schallpegel wird mit dem Immissionsrichtwert nachts der gewählten Gebietsart verglichen (TA Lärm Nr. 6.1; Außenbereich wie Dorf- und Mischgebiet); unterschreitet die Zusatzbelastung den Richtwert um mindestens 6 dB, wird das als irrelevant gekennzeichnet (TA Lärm Nr. 3.2.1). Bei Windrädern weist die Anwendung auf Abstände unter der zweifachen Gesamthöhe hin: Ab diesem Abstand ist eine optisch bedrängende Wirkung nach § 249 Abs. 10 BauGB in der Regel nicht anzunehmen, darunter ist der Einzelfall zu prüfen. Gebietsart und Bewertung sind Eingaben bzw. Vorprüfungen und von der zuständigen Behörde festzulegen.

6. Fotomontage

Die Bauwerke werden als 3D-Modelle ins Foto gesetzt. Jedes Modell wird mit einer Kamera in der Perspektive des Fotos gerendert: Brennweite, Lage im Bild und Entfernung (aus Höhe im Bild und wahrer Bauwerkshöhe) bestimmen, wie stark man von unten oder von der Seite auf das Bauwerk blickt; gerendert wird in doppelter Auflösung und danach geglättet verkleinert, dann folgen Dunst, Farbstimmung, Korn und Unschärfe des Fotos. Strommasten haben Fachwerktraversen mit waagerechtem Untergurt, an dem die Isolatorketten hängen. Ein Solarpark wird als Feld aus Modultischen (20° geneigt, zwei Module hoch, mit Gestell) auf der Bodenebene aufgebaut, die sich aus dem umrandeten Bereich und der Einstellung „Perspektive“ ergibt; die Module spiegeln den Himmel des Fotos, Schatten fallen nach dem Sonnenstand auf den Boden. Beim Übernehmen aus der Sichtbarkeitsanalyse folgen Lage und Größe im Bild aus Entfernung, Richtung und Höhenlage des Bauwerks zum Aufnahmeort, der Brennweite des Fotos und einem waagerechten Horizont in Bildmitte; Erdkrümmung und Refraktion fließen ein. Liegt eine Sichtbarkeitsberechnung vor, die den Aufnahmeort umfasst, zeigt die Anwendung die Horizontlinie, wie sie sich aus Gelände- und Oberflächenmodell vom Aufnahmeort ergibt (größter Höhenwinkel je Richtung in Schritten von 0,2°, mit Erdkrümmung und Refraktion; Hindernisse in den ersten 40 m bleiben unberücksichtigt). Mit den Reglern Blickrichtung und Neigung wird diese Linie auf den Horizont im Foto gelegt; die aus der Karte gesetzten Bauwerke folgen dabei (Lage im Bild x = Bildmitte + f · tan(Richtungsunterschied), y = Bildmitte − f · tan(Höhenwinkel − Neigung)). Verdeckung: Für jedes Bauwerk wird in neun Richtungen über seine Breite der größte Höhenwinkel der Hindernisse zwischen Aufnahmeort und Bauwerk bestimmt; der Teil des Bauwerks darunter wird ausgeblendet. Nahe Bäume und Gebäude fehlen im Modell oft und werden weiter von Hand als Vordergrund umrandet. Danach lassen sich die Bauwerke im Bild verschieben; verschobene Bauwerke folgen den Reglern nicht mehr. Das Dokumentationsblatt fasst Montage, Foto, Karte mit Sichtfeld, Angaben zur Aufnahme und zu jedem Bauwerk (Entfernung, Richtung, sichtbarer Anteil vom Aufnahmeort, Sehwinkel) und den Betrachtungsabstand für einen maßstäblichen Eindruck zusammen. Enthält das Foto Kameradaten (EXIF), werden die Brennweite, der Aufnahmeort (GPS), die Blickrichtung (Kompass) und die Aufnahmezeit gelesen: Der Aufnahmeort wird als Fotostandpunkt gesetzt, und aus Aufnahmezeit, Ort und Blickrichtung ergibt sich der Sonnenstand für die Beleuchtung der Modelle. GPS-Position und Kompassrichtung von Smartphones sind nur auf einige Meter bzw. Grad genau und sollten an der Karte geprüft werden. Das Ergebnis ist eine Veranschaulichung und keine vermessungstechnisch eingemessene Visualisierung.

7. Datenquellen

• Gelände (DGM) und Oberfläche (DOM) der Landesvermessung: Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen, Hessen, Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg und Berlin; die Daten werden in Ihrer Zellgröße aus dem Landesdienst abgerufen. Jeweils gelten die Datenlizenz und die Quellenangabe des Landes, die die Anwendung anzeigt und in den Bericht übernimmt.
• Bundesweites Grobmodell (30 m): Gelände GEDTM30 (OpenGeoHub, CC BY 4.0) und Oberfläche AWS Terrarium (SRTM, EU-DEM u. a.). Für Länder ohne eingebundenen Dienst und zur Ergänzung außerhalb der Landesgrenze.
• Eigene Dateien: GeoTIFF, ESRI-ASCII-Grid, XYZ und ZIP mit solchen Dateien, zum Beispiel von den Geoportalen der Länder.
• Bestandsanlagen und Gebäude aus OpenStreetMap (auf Wunsch): Windräder mit den Merkmalen height:hub, rotor:diameter, Modell und Leistung; fehlt die Nabenhöhe, wird das Merkmal height als Nabenhöhe gedeutet; fehlende Werte werden aus dem erkannten Anlagentyp oder nach der Leistungsklasse geschätzt und gekennzeichnet. Wohngebäude: je 250-m-Feld das den geplanten Anlagen nächste Gebäude, davon je Himmelsrichtung das nächste. Daten © OpenStreetMap-Mitwirkende, Lizenz ODbL, abgerufen über den Overpass-Dienst des FOSSGIS e. V.
• Bundesland und Karten: VG250, TopPlus-Open und basemap.de des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie; Satellitenbild Sentinel-2 cloudless von EOX.

8. Genauigkeit und Unsicherheiten

• Räumlich: Ergebnisse gelten je Rasterzelle, nicht für einzelne Punkte. Kleine Strukturen unterhalb der Zellgröße werden nicht aufgelöst.
• Datenstand: Gelände- und Oberflächenmodell zeigen den Zustand der Befliegung. Spätere Bauten, Rodungen oder Aufwuchs fehlen.
• Grobmodell: Mit 30 m Auflösung und deutlich geringerer Höhengenauigkeit werden Hindernisse nur grob erfasst. Für belastbare Ergebnisse sind die 1-m-Daten der Länder oder eigene Daten vorzuziehen.
• Modellannahmen: Refraktionskoeffizient, Vegetationsdurchlässigkeit, Augenhöhe und Dunst (Sichtweite) beeinflussen das Ergebnis. Die Vorgaben sind vorsichtig gewählt.
• Koordinaten: Das Raster liegt in UTM (ETRS89, Zone 32 oder 33). Eingaben in Gauß-Krüger werden umgerechnet.

9. Prüfung der Rechenkerne

Die Rechenkerne werden mit Testfällen geprüft, zum Beispiel an synthetischem Gelände, mit bekannten Sonnenständen (etwa Mittagshöhe der Sonne zur Sommersonnenwende bei 53,5° Breite: 59,9°) und mit der erwarteten Form des Schattenwurfs (Schmetterlingsform nördlich des Windrads) und für den Schall mit Handrechnungen der Formeln sowie der Pegeladdition (zwei gleiche Windräder ergeben 3 dB mehr), auch für das Interimsverfahren und die Oktavbandrechnung. Ein Vergleich mit anderer Fachsoftware oder Messungen liegt bisher nicht vor; Hinweise auf Abweichungen nehmen wir gern unter info@infraview3d.de entgegen.

10. Nutzung und Haftung

InfraView3D ist kostenlos und liefert Modellrechnungen zur Orientierung, für Vorprüfungen und zur Veranschaulichung. Die Ergebnisse ersetzen kein Fachgutachten, keine Ortsbesichtigung und keine behördliche Bewertung und sind nicht rechtsverbindlich. Für Richtigkeit und Vollständigkeit der Ergebnisse und der verwendeten Fremddaten wird keine Gewähr übernommen. Karten- und Geodaten stehen unter den Lizenzen der jeweiligen Anbieter.