Auch nicht mehr Aufwand, als jeden Dungeon und Megadungeon der Spielwelt auszuarbeiten.
IdR macht man das natürlich nicht, sondern man überlegt sich nur wo die Dungeons sind und was es da grob zu sehen geben könnte. Erst wenn die Spieler dann tatsächlich dahin unterwegs sind, arbeitet man die einzelnen Räume aus und füllt diese mit Monstern. Bei Ermittlungsabenteuern ist es genauso: sobald die SC mit dem Mysterium in Kontakt kommen (entweder aus eigenem Antrieb oder durch NSC-Motivationen), sollte der SL sich über die Hintergründe im Klaren sein. Vorher reichen grobe Zielbeschreibungen.
Eine andere Möglichkeit ist die "Kaufabenteuer in der Sandbox"-Variante: Hier auf der Karte ist Dungeon X, das ist in Modul Y beschrieben; hier in der Stadt agiert die Verschwörung Z, ein möglicher Kontakt mit ihnen ist in Abenteuer A beschrieben, usw. usf.
Ein Tatsächlich durch Spielerköpfe zu lösendes Mysterium sollte allerdings schon ziemlich durchdacht sein, das muss irgendwie vorbereiten. Außerdem war die Frage im OP ja nach einem Ermittlungsabenteuer in Sandbox-Form und nicht nach einer Sandbox, in der verschiedene, crawl-artige Mysterien herumliegen. Also mal nicht das Thema entführen hier
.
Ich empfehle es gefühlt jede Woche mal, aber wenn die Möglichkeit besteht, einfach mal in eines der umfangreicheren GUMSHOE-basierten Regelbücher gucken. Die liefern auch nicht alle Antworten, aber die Herangehensweise ist strukturiert, durch die verschiedenen clues. Kurz gesagt beginnt man mit den nötigen Hinweisen, die zum Kern des Mysteriens führen, und überlegt sich dann "Szenen", in denen diese zu entdecken wären. Die SC-Handlungen bestimmen, wann man zu welchen Szenen kommt. "floating clues" sind Hinweise, die in verschiedenen Szenen gefunden werden könnten, was der SL also auch während der Sitzung noch umstellen kann, je nach dem wie die SCs vorwärts kommen.
Der Artikel über node based design ist auch gut und ähnlich strukturiert. Wo GUMSHOE garantiertes Finden von core clues verwendet, gilt dabei eben die Rule of Three, um kritisches Feststecken unwahrscheinlich zu machen.
Für Dark Heresy gibt es "Edge of Darkness" als Einstiegsabenteuer, was nach einem ähnlichen Prinzip aufgebaut ist. Räumlich begrenztes Ermittlunsgebiet, mehrere anfängliche Anlaufstellen für Hinweise, Querverbindungen zwischen diesen. Die Hinweise deuten immer mehr auf einen Ort, dort werden dann restliche Unklarheiten beseitigt.
Wenn du das ganze ein Level steigern und ein Ermittlunsgabenteuer richtig Columbo-mäßig aufbauen willst, guck mal hier
http://www.campaignmastery.com/blog/the-butler-did-it/Macht allerdings einige Arbeit und erwartet viel logisches Vorgehen von den Spielern. Die Option " Wir foltern jetzt erstmal alle" verträgt sich nicht damit