Foto: Frontansicht des sozialen Wohnbaus Mühlweg in Wien

HOTSPOTS - Holistic thermographic screening of urban physical objects at transient scales

Die Projektidee verknüpft messtechnische Innovationen in der Erfassung und Generierung stadtbezogener Daten mit neuartigen Prozessketten in der Datenauswertung und Analyse. Auf Basis wissenschaftlicher Ansätze erarbeitet HOTSPOTS eine durchgängige Verfahrenskette die künftige Auswahlverfahren im Bereich von baulichen Maßnahmen der Stadtent­wicklung auf eine nachvollziehbare und (mess-)datengetriebene Basis stellt, und somit das Risiko von ad-hoc Entscheidungen oder Fehlinvest­itionen reduziert.

Kurzbeschreibung

Status

laufend

Kurzfassung

Ausgangssituation/Motivation

Bislang liegen stadtbezogene Daten in unterschiedlicher Qualität, Aktualität und räumlicher Auflösung fragmentiert bei unterschiedlichen Datenhaltern auf. Somit mangelt es an einer gemeinsamen Datenbasis konsolidierter und harmonisierter Datensätze. Aber sind bereits alle relevanten Informationen überhaupt erfasst? Energieeffizienz ist ein wichtiges Kriterium moderner Stadtplanung und Optimierung. Durch welche Datenerhebungen ist sichergestellt, dass das Wissen um den tatsächlichen Energieverbrauch, um das Nutzerverhalten, sowie die Verursachung - im Gegensatz zur zeitlich/räumlich vermengten Auswirkung zeitnah und ortsbezogen erfasst sind?

Inhalte und Zielsetzungen

HOTSPOTS verfolgt das Ziel Städten Werkzeuge und wissenschaftlich fundierte Methoden in die Hand zu geben, um den aktuellen Zustand des Baubestandes hinsichtlich Energieeffizienz zu erfassen und Entscheid­ungsgrundlagen zu liefern, um diesen Zustand zu verbessern.

Im Rahmen des geplanten Projektes soll eine durchgängige Verfahrens­kette erarbeitet und an der Modellstadt Gleisdorf validiert werden, die Städten zukünftig helfen soll, Optimierungspotentiale zu erkennen, zu bewerten und treffsicher zu adressieren. Künftige Auswahlverfahren im Bereich von baulichen Maßnahmen der Stadtentwicklung sollen auf eine nachvollziehbare und (mess-)datengetriebene Basis gestellt werden, die das Risiko von ad-hoc Entscheidungen oder Fehlinvestitionen reduziert.

Methodische Vorgehensweise

In HOTSPOTS wird eine methodisch geschlossene Verfahrenskette, von ineinandergreifenden Projektmodulen realisiert.

Mit dem "3D THERMAL KATASTER" wird die Datengrundlage für das Projekt generiert. Aufgabe ist hierbei die flächendeckende Erfassung von Thermaldaten im Stadtgebiet. Diese zunächst Einzelbilddaten werden zur einer holistischen stadtweiten Datenbasis verknüpft und in die dritte Dimension gehoben, indem generalisierte 3D Gebäudemodelle aus den Bilddaten abgeleitet werden.

In "FOKUS" werden aus dem 3D THERMAL KATASTER sowie weiteren Datenquellen projektexternen Ursprungs "Critical Spots" identifiziert. Critical Spots in der Stadt definieren Infrastrukturzellen auf Distrikt­ebene, die ein besonders großes Potential zur Optimierung aufweisen. Diese Critical Spots werden dann in den folgenden Projektmodulen im Detail analysiert.

"DEEP DIVE" dient der selektiven Verbreiterung der Datenbasis innerhalb einer ausgewählten Infrastrukturzelle. Dies umfasst eine mobile Datenaufnahme (terrestrisch, UAV), insbesondere um zusätzlich Fassaden zu den Luftbildaufnahmen zu erfassen sowie die Generierung von "Voll 3D"-Modellen. Als weiterer Forschungsaspekt wird die punktuelle Erfassung und Verdichtung der Daten im Sinne eines dreidimensionalen Luftgasschichtenmodelles untersucht.

In "INSIGHT" erfolgt zellenweit eine gezielte Schwachstellenanalyse der eingeschlossenen Infrastrukturelemente. Anschließend erfolgt die Erstellung eines Effektivmaßnahmenkataloges, inklusive Einflussfaktoren für die definierten Critical Spots in der Stadt, welche ein besonders großes Potential zur Optimierung aufweisen.

In "IMPROVE" wird ein Decision Support Instrument für die interaktive Auswahl, Verortung von Energieeffizienzmaßnahmen und der Simulation der sich ergebenden Effekte mit der Berechnung von optimalen Maßnahmenkombinationen für Teilräume entwickelt werden.

Erwartete Ergebnisse

Die Highlights des Projekts können wie folgt zusammengefasst werden:

  • Messtechnische und datengetriebene Innovationen:

    • Flächendeckende Thermographie des Stadtgebiets in 3D durch eine eigens zu entwickelnden Messkopf
    • Messtechnische Erfassung und Generierung eines dreidimensionalen Luftgasschichtenmodelles
    • Einsatz von Heißluft- und Fesselballonen in der Datenaufnahme
    • Korrektur der gemessenen Thermalmessdaten durch semantische Interpretation der Bildinhalte
    • Methodischer Zugang zur Integration von thermischen und statistischen Daten
  • Semi-automatisches Update der Zustandsdaten durch neuerliche Befliegung und damit die Möglichkeit eines Monitoring der Effekte von Energieeffizienz und Heizungsoptimierungsmaßnahmen im Hinblick auf die Erfüllung von Smart City Zielen.
  • Simulation der Bauzustandsabhängigen individuellen Energieeinsparungsmaßnahmen auf unterschiedlichen räumlichen Skalen.
  • Realistisch umsetzbare Lösungswege aufzuzeigen, die eine höchstmöglich erneuerbare bzw. CO2-neutrale Umsetzung von Sanierungsstrategien erlauben.
  • Entwicklung von konkreten Umsetzungsszenarien in Verbindung mit kurz-, mittel- und längerfristigen Maßnahmenplänen.
  • Generierung von Methoden und Bewertungszahlen, die eine Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf andere Kleinstädte und Stadtteile erlauben.

Projektbeteiligte

Projektleitung

Siemens AG Österreich
DI Claudia Windisch

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

Kontaktadresse

Siemens AG Österreich
DI Claudia Windisch, Video Analytics
Straßganger Straße 315
A-8054 Graz
Tel.: +43 (0) 664 8011763607
E-Mail: Claudia.Windisch@siemens.com

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