Sachverhalt:
A. In der Nacht vom 19. auf den 20. Januar 2004 brach im B._ Hotel ein Brand aus. Das gesamte Gebäude wurde bis auf die Grundmauern zerstört. Der beigezogene wissenschaftliche Dienst der Stadtpolizei Zürich (nachfolgend: WD) kam zum Schluss, dass mindestens zwei unabhängige und relativ weit auseinanderliegende Brandherde (im Bereich des leer stehenden Zimmers 207 im 2. Obergeschoss sowie im Treppenaufgang des 3. Obergeschosses bzw. in oder vor einem der Zimmer 401, 402, 404, 405) existierten, weshalb von Brandstiftung ausgegangen wurde.
Anlässlich des Personalweihnachtsessens vom 18. Dezember 2003 - rund einen Monat vor dem Brand - wurde ein Fehlalarm ausgelöst, wobei anders als bei früheren Fehlalarmen der laute Sirenenalarm nicht zu hören gewesen ist. Da der Fehlalarm durch übermässiges Rauchen in einem der Personalzimmer ausgelöst worden war, stellte Y._ den Alarm beim entsprechenden Tableau der Rezeption zurück und deaktivierte unbeabsichtigt die Brandmeldegruppe 8 im Dachgeschoss. Weshalb der Sirenenalarm ausgeschaltet war, konnte polizeilich nicht ermittelt werden.
Y._ wird vorgeworfen, dass er als Mitglied und Vertreter der Gemeinderschaft, in deren Eigentum das B._ Hotel stand, zwar für die brandschutztechnischen Anlagen zuständig gewesen sei, über deren Funktion jedoch keine Ahnung gehabt habe. Obwohl er nach dem Fehlalarm vom 18. Dezember 2003 an der Funktionstauglichkeit der Anlage gezweifelt habe, habe er es unterlassen, die Anlage schnellstmöglich überprüfen und den Grund für das Ausbleiben des Sirenenalarms abklären zu lassen. Bei einer Alarmierung durch die Sirenen hätte die an ihren Brandverletzungen gestorbene D._ rechtzeitig gerettet werden können. Ebenfalls wären die Körperverletzungen von A.A._ sowie A.B._, die sich nur noch mit einem Sprung aus dem Fenster in Sicherheit bringen konnten, vermeidbar gewesen.
B. Am 29./30. Juni 2009 verurteilte das Kantonsgericht Obwalden Y._ wegen fahrlässiger Tötung von D._ sowie einfacher Körperverletzung zum Nachteil von A.A._ und A.B._ zu einer Geldstrafe von 30 Tagessätzen zu Fr. 130.--, bedingt aufgeschoben bei einer Probezeit von zwei Jahren.
Gegen dieses Urteil erhoben Y._ Appellation sowie die Privatklägerin A.A._ Anschlussappellation. Das Obergericht des Kantons Obwalden wies am 31. Januar 2011 die Appellation sowie die Anschlussappellation ab.
C. Y._ führt Beschwerde in Strafsachen beim Bundesgericht. Er beantragt, das Urteil des Obergerichts des Kantons Obwalden vom 31. Januar 2011 sei aufzuheben, und er sei von Schuld und Strafe freizusprechen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
D. Die Beschwerde in Strafsachen des damaligen Hoteldirektors X._ in derselben Angelegenheit wird im Verfahren 6B_222/2011 beurteilt.
Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz gehe davon aus, in der Brandnacht sei der Sirenenalarm nicht ertönt. Sie stütze sich hierbei ausschliesslich auf Befragungen von Zeugen und Auskunftspersonen, die vor der Eröffnung der Strafuntersuchung durchgeführt worden seien. Er habe nie Gelegenheit gehabt, diesen Personen Ergänzungsfragen zu stellen. Die Vorinstanz verletze den Grundsatz des "fair trial" und sein Recht auf Konfrontation mit den Belastungszeugen (Art. 6 Ziff. 3 lit. d EMRK und Art. 32 Abs. 2 BV). Die vorinstanzliche Argumentation gehe fehl, dass er hiergegen im Rahmen des Akteneinsichtsrechts nicht opponiert habe. Er müsse nicht dafür sorgen, dass die Beweismittel rechtmässig erhoben würden. Die Strafverfolgungsbehörden hätten erst eineinhalb Jahre nach der Brandnacht ein Strafverfahren gegen ihn eröffnet. Es wäre daher ihre Pflicht gewesen, die wichtigsten Zeugen nochmals einzuvernehmen. Ebenfalls unverwertbar seien die Aussagen von X._, da er diesem auch keine Ergänzungsfragen habe stellen können. Die Vorinstanz habe diesen Mangel zwar anlässlich der Hauptverhandlung mit einer erneuten Befragung von X._ heilen wollen. Dieser habe jedoch die Aussage verweigert, weshalb eine Heilung nicht mehr möglich gewesen sei. Gemäss Bundesgericht sei der Anspruch, dem Belastungszeugen Fragen zu stellen, auch in diesem Falle verletzt (Beschwerde, 11 ff.).
1.2 Die Vorinstanz erwägt, der Beschwerdeführer habe während des Strafverfahrens Gelegenheit gehabt, zu den Aussagen der Zeugen und Auskunftspersonen Stellung zu nehmen und gegebenenfalls die Einvernahme weiterer Zeugen zu beantragen. Er sei über die Einvernahmen informiert worden und habe sich dazu äussern können. Er habe auch in die Protokolle der Polizei und des Verhöramtes Einsicht nehmen können. Eine erneute Einvernahme der befragten Personen sei von ihm nicht beantragt worden.
Da er während des Untersuchungsverfahrens keine Gelegenheit gehabt habe, X._ Ergänzungsfragen zu stellen, sei ihm dieses Recht vor der ersten Instanz eingeräumt worden. Der Beschwerdeführer habe hierauf jedoch ausdrücklich verzichtet. Sein Anspruch auf rechtliches Gehör, auf ein faires Verfahren sowie die Durchführung einer Konfrontationsbefragung sei daher gewahrt worden (angefochtenes Urteil, S. 7 f.).
1.3 Nach der Verfahrensgarantie von Art. 6 Ziff. 3 lit. d EMRK hat der Angeschuldigte Anspruch darauf, einem Belastungszeugen (oder wie vorliegend dem Mitangeklagten X._) Fragen zu stellen. Dieser Anspruch ist ein besonderer Aspekt des Rechts auf ein faires Verfahren nach Art. 6 Ziff. 1 EMRK. Eine belastende Zeugenaussage ist somit grundsätzlich nur verwertbar, wenn der Beschuldigte wenigstens einmal während des Verfahrens angemessen und hinreichend Gelegenheit hatte, das Zeugnis in Zweifel zu ziehen und Fragen an den Zeugen zu stellen, wobei als Zeugenaussagen auch in der Voruntersuchung gemachte Aussagen vor Polizeiorganen gelten. Der Beschuldigte muss namentlich in der Lage sein, die Glaubhaftigkeit einer Aussage zu prüfen und den Beweiswert in kontradiktorischer Weise auf die Probe und in Frage zu stellen (zum Ganzen BGE 133 I 33 E. 3.1). Der Beschuldigte hat einen Antrag auf Befragung eines Zeugen den Behörden rechtzeitig und formgerecht einzureichen. Stellt er seinen Beweisantrag nicht rechtzeitig, kann er den Strafverfolgungsbehörden nachträglich nicht vorwerfen, sie hätten durch Verweigerung der Konfrontation oder ergänzender Fragen an Belastungszeugen seinen Grundrechtsanspruch verletzt (Urteil des Bundesgerichts 6B_10/2009 vom 6. Oktober 2009 E. 2.2.4 mit Hinweisen). Ob ein Antrag auf Befragung von Belastungszeugen unter dem Aspekt von Treu und Glauben rechtzeitig vorgebracht wurde, hängt von den konkreten Umständen des Einzelfalls ab.
Wie die Vorinstanz ausführt, verzichtete der - anwaltlich vertretene - Beschwerdeführer darauf, X._ Ergänzungsfragen zu stellen sowie zu den Aussagen der Zeugen und Auskunftspersonen Stellung zu nehmen. Er beantragte auch keine erneute Einvernahme der im Laufe des Strafverfahrens ohne sein Beisein befragten Personen. Das Bundesgericht führte im oben erwähnten Urteil aus, dass ein nicht spätestens in der erstinstanzlichen Verhandlung gestellter Antrag auf Konfrontationseinvernahmen verspätet sei, wenn der Beschwerdeführer nach Treu und Glauben zur Antragsstellung Anlass gehabt hätte (Urteil 6B_10/2009 vom 6. Oktober 2009 E. 2.2.5; BGE 119 Ia 88 E. 1a). Da der Beschwerdeführer in der Lage war, einen solchen Antrag zu stellen und er dazu auch Anlass gehabt hat, ist sein Vorbringen unbegründet.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz sei zum willkürlichen Schluss gelangt, dass sich die Opfer noch rechtzeitig hätten retten können, wenn die Brandmeldeanlage und die Alarmierung richtig funktioniert hätten. Sie habe sich nicht mit den im Rahmen der Hauptverhandlung vorgetragenen Rügen zum Kausalverlauf auseinandergesetzt und damit seinen Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt. Zudem habe sie den Sachverhalt unvollständig und offensichtlich unrichtig festgestellt. Der WD habe weder geklärt, wo und mit welchen Mitteln der Brand genau gelegt worden sei noch wie lange es gegangen wäre, bis ein Brandmelder bei funktionierender Anlage reagiert hätte. Da die örtlichen Umschreibungen der Brandherde sehr weit gefasst seien, könne nicht ausgeschlossen werden, dass sich insbesondere der Brandherd im dritten Obergeschoss in unmittelbarer Nähe der Opfer befunden haben könnte und eine problemlose Fluchtmöglichkeit auch bei früherer Alarmierung mit grösster Wahrscheinlichkeit verhindert hätte. Der hypothetische Kausalverlauf sei daher nicht bewiesen. Es sei auch nicht erstellt, wie lange es bis zur Auslösung eines funktionierenden Brandmelders gegangen wäre. Da keine genügenden Hinweise auf den genauen Brandort und die Art des Brandbeschleunigers vorlägen, könne nicht bestimmt werden, welcher Brandmelder die Alarmierung zu welchem Zeitpunkt ausgelöst habe. Daher könnten weder der Zeitpunkt der Alarmierung bei funktionierender Anlage noch der Zustand der Fluchtwege für die Opfer in diesem Zeitpunkt ermittelt werden. Indem die Vorinstanz trotzdem den Kausalverlauf bejaht habe, verstosse sie gegen den Grundsatz "in dubio pro reo" (Beschwerde, S. 5 ff.).
Der Beschwerdeführer bestreitet ausserdem, durch Manipulation an der Anlage anlässlich des Fehlalarms vom 18. Dezember 2003 die Brandmeldegruppe 8 ausgeschaltet zu haben. Diese könne auch vom Brandstifter selber oder von X._ beim Fehlalarm vom 1. Januar 2004 ausgeschaltet worden sein. Die Strafverfolgungsbehörden hätten während der gesamten Verfahrensdauer weder diese Fragen noch die Funktionsweise der Anlage abgeklärt. Zudem habe die Vorinstanz die Aussage der Rezeptionistin E._, wonach die Anlage vor dem Brand eingeschaltet gewesen sei, nicht gewürdigt (Beschwerde, S. 9 f.).
2.2 Dem Sachgericht steht im Bereich der Beweiswürdigung ein erheblicher Ermessensspielraum zu (BGE 129 IV 6 E. 6.1 mit Hinweisen; 120 Ia 31 E. 4b). Das Bundesgericht greift auf Beschwerde hin nur ein, wenn das Sachgericht diesen missbraucht, insbesondere offensichtlich unhaltbare Schlüsse zieht, erhebliche Beweise übersieht oder solche willkürlich ausser Acht lässt (BGE 132 III 209 E. 2.1; zum Begriff der Willkür BGE 136 III 552 E. 4.2 mit Hinweisen). Inwiefern das kantonale Gericht sein Ermessen im dargelegten Sinn missbraucht haben soll, ist in der Beschwerde klar und detailliert aufzuzeigen (BGE 130 I 258 E. 1.3). Auf ungenügend begründete Rügen und bloss allgemein gehaltene, appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid tritt es nicht ein (BGE 134 II 244 E. 2.2 mit Hinweis).
2.3 Der Beschwerdeführer zeigt nicht auf, und es ist auch nicht ersichtlich, inwiefern die Vorinstanz ihr Ermessen missbraucht hätte, indem sie bezüglich des Brandverlaufs auf den Bericht des WD abstellt. Entgegen dem Beschwerdeführer grenzte der WD die wahrscheinlichen Brandherde trotz der totalen Zerstörung des Brandobjekts soweit als möglich ein und machte auch Aussagen zur Brandursache (Ordner 0, act. 0.7.1 S. 6 ff. der Vorakten). Es trifft nicht zu, dass sich die Vorinstanz dazu nicht geäussert hätte (angefochtenes Urteil, S. 11 f.). Die Brandherde sind denn auch nicht - wie behauptet - weit gefasst, sondern ziemlich präzise auf den Bereich des leer stehenden Zimmers 207 sowie den Treppenaufgang des 3. Obergeschosses bzw. in oder vor einem der Zimmer 401, 402, 404 oder 405 eingegrenzt. Sie nimmt ferner Bezug auf die Funktionstests der Brandmelder (angefochtenes Urteil, S. 13 sowie (Ordner 0, act. 0.9.1 S. 6 ff. der Vorakten).
Was der Beschwerdeführer gegen die weiteren tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz einwendet, erschöpft sich in einer appellatorischen Kritik am angefochtenen Entscheid, die für die Begründung einer willkürlichen Feststellung des Sachverhalts nicht genügt. Dies betrifft etwa seine Ausführungen zur Verwendung des Benutzerhandbuchs zur Brandschutzanlage als Beweismittel (Beschwerde, S. 10), zum nicht bestimmbaren Zeitpunkt der Alarmierung, wenn die Brandschutzanlage ordnungsgemäss funktioniert hätte (Beschwerde, S. 7 ff.) sowie seine nicht weiter begründete Behauptung, er habe bei der Manipulation an der Anlage nach dem Fehlalarm vom 18. Dezember 2003 die Brandmeldegruppe 8 nicht ausgeschaltet (Beschwerde, S. 9 ff.). Hierauf ist nicht einzutreten.
Unbehelflich sind auch die Ausführungen des Beschwerdeführers, wonach der hypothetische Kausalverlauf zwischen der nur teilweise funktionierenden Alarmanlage und den Opfern nicht bewiesen sei. Das später verstorbene Opfer bewohnte das Zimmer 403. Die Beschwerdegegner 2 waren in der Brandnacht im Zimmer 219 untergebracht. Der WD schloss beide Zimmer sowie deren Gangbereich als Brandherd aus. Der Beschwerdeführer widerlegt mit seiner Argumentation den von ihm verneinten Kausalzusammenhang nicht.
Aus der angeblich fehlenden Würdigung der Aussage der Rezeptionistin E._ durch die Vorinstanz kann der Beschwerdeführer ebenfalls nichts zu seinen Gunsten ableiten. Diese konnte nur bestätigen, dass immer ein grünes Lämpchen an der Anlage geleuchtet hatte, verstand jedoch weder die Anlage als Ganzes noch die Funktionsweise der einzelnen Brandmeldegruppen (Ordner 2.01-2.10, act. 2.2.2 S. 7 f. der Vorakten).
3. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Verfahrensausgang sind die bundesgerichtlichen Kosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Der Beschwerdegegnerin 1 ist keine Entschädigung auszurichten (Art. 68 Abs. 3 BGG). Den Beschwerdegegnern 2 ist ebenfalls keine Entschädigung zuzusprechen, da ihnen im vorliegenden Verfahren keine Umtriebe entstanden sind (Art. 68 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Obwalden schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 12. September 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Keller