Workflow

>> Die Methode der Energieanalyse kann für jedes Gebäude (Wohn- und gewerbliche Gebäude sowie Kombinationen) in jegliche Stadtgebiete welweit angewandt werden. Voraussetzung ist ein virtuelles 3D Stadtmodell und ein Minimum an Gebäudeparametern.

workflow SimStadt

1. Start: Virtuelles 3D Stadtmodell

Ausgangspunkt des workflows ist ein virtuelles 3D Stadtmodell, umgesetzt in dem offenen Standard CityGML.

4 Level of Details CityGML Der größter Vorteil von 3D Stadtmodellen im Format CityGML ist die Spezifikation der Objektmodelle in verschiedenen Detailebenen, den sogenannten Levels of Details (LoD).

Die einfachste geometrische Darstellung eines Gebäudes, die für die Evaluation des Heizwärmebedarfs benötigt wird, besteht aus einem simplen rechteckigen Block. Dieses Blockmodell wird in CityGML als Level of Detail 1 (LoD1) bezeichnet.
In Level of Detail 2 (LoD2) wird die Dachform zudem berücksichtigt, Level of Detail 3 (LoD3) fügt die Position der Fassadenfenster hinzu und Level of Detail 4 (LoD4) bezieht die Modellierung des Innenraums mit ein.
Die Simulation in SimStadt berücksichtigt alle CityGML LoDs.

Dererlei 3D Stadtmodelle werden allgemein mit Verfahren wie LiDAR oder orientierte Luftbilder technisch umgesetzt und angereichert mit verfügbaren semantischen Datensätzen, wie beispielsweise Erbauungsjahr, Gebäudenutzung, Etagenanzahl usw.


logo city doctor

2. Heilen virtueller 3D Stadtmodelle

Unter Berücksichtigung der diversen Qualität virtueller 3D Stadtmodelle, wird das Heilungsmodul von CityDoctor für die Überprüfung und Ausbesserung der geometrischen Qualität von 3D Stadtmodellen eingesetzt. Beispiele hierfür sind schließenden Polygonen und Volumen oder verschiedenen Gebäuden mit anliegenden Wänden.


3. Geodatenmanagement

Nach der Überprüfung wird das virtuelle 3D Stadtmodell in das Geodatenmanagementsystem novaFACTORY importiert, einem Grundpfeiler des Workflows.

Anhand spezifischer web-basierten Diensten wird das virtuelle 3D Stadtmodell entsprechend angepaßt und umdefiniert, geometrisch (anhand von Google SketchUp) wie auch semantisch mittels z.B. Crowd sourcing.

Des Weiteren vervollständigt eine systematische Datenvorbehandlung die semantischen Daten des 3D Stadtmodells, die fehlende Energiegrößen der Gebäude für die Simulation abschätzen. Hierfür werden Bezugswerte von Gebäudenutzung und Gebäudebibliotheken verwendet.

Einige Energieszenarien, integrierte globale Sanierungsstrategien oder/und neue erneuerbare Energievorräte werden generiert und in novaFACTORY mit Hinblick auf weitere Simulationen und Vergleiche gespeichert. Sie erlauben den Stadtplanern und Entscheidungsträgern der Stadt die beste urbane Energiestrategie für die kommenden Dekaden zu definieren.

Jegliche Daten werden in einer 3D Geodatenbank gespeichert, die mit anderen städtischen Einrichtungen geteilt und für weitere Einsatzmöglichkeiten und Analysen genutzt werden können.


4. Energiesimulationen

Basierend auf dieses angereicherte 3D Stadtmodell, erlauben die Simulationstools Insel, CitySim und Stanet kombiniert mit der Simulationsumgebung von SimStadt, eine Auswahl von Energiesimulationen:

  • Wärme-/Kältebedarfsberechnung (monatliche Energiebilanz oder stündliche dynamische Simulationen)
  • Berechnung des Photovoltaikpotenzials
  • Simulation erneuerbare Energiesimulationen
  • Simulation von Wärme-/Kältenetze

5. Visualisierung

Simulationen der Ergebnisse und Leistungsgrad des Wärmebedarfs, CO2-Verbrauchs, Energieeinsparungspotenials usw. können im virtuellen 3D Stadtmodell im Zuge einer Entscheidungsfindung visualisiert und analysiert werden.
visualiation CO2 emissions Rotterdam
visualisation hetaing demand Ludwigsburg