Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
75% der weltweit eingesetzten Energie wird in St\u00e4dten verbraucht. Die Endlichkeit der fossilen Brennstoffe und die erforderliche Reduktion von Treibhausgasemissionen f\u00fchrt zu der Notwendigkeit den Energiebedarf deutlich zu reduzieren. F\u00fcr diese Aufgabe sind Szenarien und Prognosen des Energiebedarfs auf Stadtebene ein wichtiges Instrument, mit welchem die Potenziale f\u00fcr die Energieeffizienz und die Substitution fossiler Energien durch erneuerbare Energie identifiziert und abgesch\u00e4tzt werden k\u00f6nnen.
\nDaher wurden im Rahmen dieses Vorhabens durch innovative Integration verschiedener Software-Module und Werkzeuge die Voraussetzungen geschaffen, um W\u00e4rmebedarf sowie PV-Potenzial nicht nur f\u00fcr einzelne Geb\u00e4ude sondern auch f\u00fcr ganze Stadtquartiere schnell, einfach und genau ermitteln zu k\u00f6nnen. Dadurch werden entscheidende Zeit- und Kostenersparnisse erzielt. Die Anwendung der entwickelten Methoden und Softwarebausteine durch Unternehmen, Kommunen, Energieberater und Energieversorger soll letztendlich die Verbesserung der Energieeffizienz auf der Geb\u00e4ude- und Stadtebene garantieren und die Nutzung von erneuerbaren Energiequellen steigern.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenErstellung von CityGML-basierten 3D Stadtmodellen vom Projektgebiet sowie deren Anreicherung mit Sachdaten und Modellierung auf Basis einer CityGML ADE sowie Modellierung von Detailgeb\u00e4uden mit-tels CAD. Thermalaufnahmen von Geb\u00e4udefassaden und deren Interpretation.
\nAnalyse der Import\/Export- sowie Visualisierungsfunktionen in GeoMedia 3D. Weiterentwicklung beste-hender Softwaretools zur Berechnung des W\u00e4rmebedarfs sowie PV-Potentials. Tests zur Entwicklung ei-ner web-service basierten Simulationsumgebung.
\nVerbrauchsdatenerfassung und \u0096aufbereitung; Entwicklung eines Tools zur automatisierten Erstellung von W\u00e4rmebedarfsausweisen auf Basis von 3D Geb\u00e4udemodellen. Schnittstellenentwicklung f\u00fcr den Vergleich zwischen W\u00e4rmebedarf und Verbrauch. Entwicklung von Tools f\u00fcr die Verschattungsanalyse durch andere Geb\u00e4ude im Untersuchungsgebiet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die im bedPV-Projekt entwickelten Methoden und Werkzeuge f\u00fcr die W\u00e4rmebedarfsprognose f\u00fcr Ge-b\u00e4ude und ganze Stadtgebiete bietet die Grundlage f\u00fcr verl\u00e4ssliche Szenarienrechnungen zur Bedarfs-entwicklung als Funktion von D\u00e4mmstandards, Versorgungstechnik, aber auch Effizienzma\u00dfnahmen durch Nutzerverhalten. Aufgrund ihrer Anwendbarkeit auf Stadteebene sind sie hoch innovativ. Bis jetzt gibt es keine marktf\u00e4higen Produkte, welche automatisch auf Basis von 3D-Modellen gleichzeitig den W\u00e4rmebedarf sowie das PV-Potenzial prognostizieren k\u00f6nnen.
\nAll diese Aspekte gemeinsam sorgen f\u00fcr Aufmerksamkeit auf internationaler Ebene, zumal das zu entwi-ckelnde Produkt in unterschiedlichen klimatischen Regionen Anwendung finden kann. Die im Rahmen des Projektes entwickelten L\u00f6sungen wurden international publiziert.
\nModellcharakter des vorgesehenen L\u00f6sungsweges
\nDie interdisziplin\u00e4re Zusammenarbeit von Wissenschaftlern und Unternehmen aus verschiedenen Fach-richtungen in einem effizienten Team sichern die zeitnahe Umsetzung der gewonnenen Methoden und Er-kenntnisse in marktf\u00e4hige Produkte.
\nDie Kombination von W\u00e4rmebedarfsprognosen mit PV-Potenzialanalysen er\u00f6ffnet neue M\u00f6glichkeiten, kommunale Klimaschutzkonzepte zu unterst\u00fctzen. Der wichtige Aspekt der Visualisierung von ganzen Stadtquartieren kann in einem weiteren Schritt eine wichtige Unterst\u00fctzung f\u00fcr den Endnutzer sein. Dieser soll mit einem leicht verst\u00e4ndlichen und einfach zu handhabenden Tool ein Energiemonitoring durch-f\u00fchren und Kosten sparen k\u00f6nnen.
\nIm Leitmarkt der erneuerbaren Energietechnik ist Deutschland bereits heute technologisch weltweit f\u00fch-rend und das Thema wird auch in den n\u00e4chsten Jahrzehnten aufgrund zunehmend knapper Ressourcen und Klimawandel hochaktuell bleiben. Durch die Innovation der entwickelten Methode, welche auf 3D- Stadtmodellen basiert und automatisierte Szenariensimulationen erm\u00f6glicht, wird die technologische Wettbewerbsf\u00e4higkeit des Standortes Deutschland im Bereich Energie weiter gest\u00e4rkt<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die \u00d6ffentlichkeitsarbeit erfolgte auf nationaler und internationale Ebene. Unter Anderem wurden die Ak-tivit\u00e4ten der HFT Stuttgart im Rahmen des Vorhaben bei folgenden Veranstaltungen pr\u00e4sentiert:
\n\u0095\tGeoForum MV 2012 \u0096 GIS schafft Energie: Beitr\u00e4ge der Geoinformationswirtschaft zur Energiewende
\n\u0095\tEERA JP Smart Cities, Energy Efficient Communities
\n\u0095\tWorkshop IEA Annex 51\/BMVIT
\n\u0095\tCADFEM Users\u0091 Meeting \u0096 \u0084Virtuell durch die Stadt\u0093
\n\u0095\tSmart City Exhibition 2012, Green Digital Charter for Smart Cities
\nNach Projektabschlu\u00df wurde im Zusammenarbeit mit dem Energetikom Ludwigsburg die Veranstaltung: \u00843D Stadtmodelle \u0096 Datenmanagement f\u00fcr die energieeffiziente Stadtplanung\u0093 durchgef\u00fchrt. Vertreter aus Kommune, Industrie und Forschung referierten und diskutierten \u00fcber das genannte Thema.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die W\u00e4rmebedarfssimulation auf Basis von 3D Stadtmodellen liefert gute Ergebnisse und erfolgt weitgehend automatisiert. W\u00e4rmebedarfsausweise k\u00f6nnen, bei guter Sachdatenlage, automatisiert erstellt werden. Durch die Entwicklungen wurden die typische H\u00fcrde kommerzieller Software, die Schnittstellenproblematik, auch im Hinblick auf die Nutzung von Web-services weiter analysisert und teilweise durch die Nutzung von Standards eliminiert. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Zeit- und Kostenersparnis bei der Ermittlung des W\u00e4rmebedarfs auf st\u00e4dtischer Ebene. Die Ans\u00e4tze zur automati-sierten PV-Potentialanalyse auf Basis von 3D-Stadtmodellen wurden weiterentwickelt.
\nDie genaue quantitative Bestimmung des U-Wertes von Au\u00dfenbauteilen stellt sich als messtechnisch aufw\u00e4ndig und fehlerbehaftet dar. Dennoch ist die Thermographie aufgrund der hohen Datenerfassungs-rate gut geeignet, um in Kombination mit mobile Mapping (fahrzeuggest\u00fctzte Datenerfassung) den bauli-chen Zustand ganzer Stadtquartiere erfassen zu k\u00f6nnen.
\nDie Ergebnisse des Vorhabens werden im Rahmen eines vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Technologie gef\u00f6rderten und gerade angelaufenen Forschungsprojekts \u0084SIMSTADT\u0093 gemeinsam mit dem Partner M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH intensiv weiterentwickelt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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