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Thermische Analyse von Städten

Sehen, wo Sanierung Sinn hat

Drohne von Siemens mit Wärmebildkamera
Drohne von Siemens mit Wärmebildkamera
3D-Thermalkataster, sichtbares Spektrum
3D-Thermalkataster, sichtbares Spektrum
3D-Thermalkataster mit überlagerter thermischer Information
3D-Thermalkataster mit überlagerter thermischer Information
Thermalbild einer Fassade
Thermalbild einer Fassade

Pilotprojekt in Gleisdorf: 3D-Luftbilder für höhere Energie-Effizienz in Gebäuden.

Statt wie bisher Energie- und Wärmeverluste einzelner Gebäude isoliert zu betrachten, wird in Gleisdorf erstmals ein ganzer Stadtteil aus der Luft und mit Wärmebildkameras thermisch analysiert. Dadurch wird besser erkennbar, wo sich Sanierungen wirklich lohnen. Siemens entwickelt dafür im Forschungsprojekt HOTSPOTS Werkzeuge, mit denen der aktuelle Zustand des Baubestandes und seiner Umgebung erfasst werden kann. Das Projekt wird von der FFG im Rahmen des Programms „Stadt der Zukunft“ gefördert. Gemeinsam mit dem Austrian Institute of Technology, dem AEE Institut für Nachhaltige Technologien und den Stadtwerken Gleisdorf suchen die Forscher nach sogenannten „Critical Spots“ -  das sind Gebäude, die besonders großes Verbesserungspotenzial aufweisen.
„Unser Ziel ist ein Entscheidungsinstrument zu entwickeln, mit dem Energieeffizienz­maßnahmen interaktiv ausgewählt werden können. Es simuliert sich ergebende Effekte und berechnet die optimalen Maßnahmenkombinationen für die ‚Problemzonen‘ der Stadt“, erläutert Projektleiterin Claudia Windisch von Siemens Corporate Technology.

Stadtentwickler können damit bauliche Maßnahmen auf einer nachvollziehbaren und (mess-)datengetriebenen Basis auswählen. Das Risiko von ad-hoc Entscheidungen oder Fehlinvestitionen wird deutlich reduziert.

Problemzonen erkennen
In Gleisdorf wird zunächst die Datengrundlage generiert: Flächendeckend entstehen Thermalbilder von Gebäuden bzw. eines Stadtgebiets - mit Heißluftballons, die mit Wärmebildkameras ausgestattet sind. Sämtliche Aufnahmen und Daten werden nach gesetzlichen Vorgaben gehandhabt. Die Einzelbilder liefern bereits erste Hinweise auf Wärmeverluste. Mit einer speziellen Software werden diese Daten in ein 3D-Modell der Stadt umgewandelt. Damit lassen sich einzelne Gebäude und kleinere Stadtteile in 3D und verknüpft mit thermischer Information rekonstruieren. Die Ausweitung der Software auf komplette Städte erfolgt im Rahmen von HOTSPOTS. „Die ersten Daten werden wir bereits im Februar 2015 mit Hilfe von Heißluftballons erfassen und für die Auswahl von Sanierungsmaßnahmen nutzen. Im nächsten Winter vergleichen wir die Daten und analysieren, welchen Mehrwert das Projekt den Beteiligten gebracht hat“, berichtet Windisch.

Mehr Lebensqualität
Nach einer Analyse des flächendeckenden 3D-Modells soll ein dreidimensionales Luftgasschichtenmodell auch Aufschluss über die Luftgüte und mögliche Ursachen für Luftverschmutzung im analysierten Stadtteil geben. Die Datenaufnahme dafür erfolgt aufgrund der geringeren Flughöhe und des höheren Detailierungsgrades mit Drohnen. Werden kritische Punkte im Stadtgebiet frühzeitig erkannt und thermisch saniert, steigt nicht nur der Wert der Immobilien, es können auch Strafzahlungen wegen Überschreitung von Grenzwerten bei der Luftgüte oder Stickoxidemissionen vermieden werden. HOTSPOTS könnte zu einer höheren Lebensqualität der Stadtbewohner beitragen, weil sich z. B. die Luftgüte verbessert. Gebäudeeigentümer oder -betreiber profitieren durch geringere Kosten, denn die verbesserte Gebäudeklimatisierung senkt den Verbrauch an Gas, Fernwärme oder Energie für Heizung oder Kühlung. Stadtwerke wiederum können mehr Gebäude mit bereits vorhandener Infrastruktur versorgen bzw. die Infrastruktur verkleinern.

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