Umweltschutz

Drohne erfasst Energieverluste eines ganzen Stadtteils im Flug

| Autor: Thomas Kuther

Eine Drohne macht's möglich: Siemens-Forscher analysieren erstmals Energieverluste eines ganzen Stadtteils im Flug.
Eine Drohne macht's möglich: Siemens-Forscher analysieren erstmals Energieverluste eines ganzen Stadtteils im Flug. (Bild: Siemens)

Statt wie bisher Energie- und Wärmeverluste einzelner Gebäude isoliert zu betrachten, analysieren Forscher erstmals einen kompletten Stadtteil. Basis der Analyse sind Luftbilder, die von Drohnen oder Heißluftballons aufgenommen werden.

Wird im österreichischen Gleisdorf wird erstmals ein ganzer Stadtteil thermisch analysiert und auf diese Weise eine flächendeckende und effiziente Sanierung ermöglicht. Siemens-Forscher aus Graz haben dazu im Projekt HOTSPOTS eine neue Technologie zum Erfassen von Energieverlusten in ganzen Stadtvierteln entwickelt. Die Bildverarbeitungssoftware arbeitet mit Fotos, die aus der Luft von Drohnen oder Heißluftballons aufgenommen werden.

Die Software erstellt ein dreidimensionales Modell, das Energieverluste sichtbar macht. Gemeinsam mit dem Austrian Institute of Technology (AIT), dem AEE Institut für Nachhaltige Technologien und den Stadtwerken Gleisdorf suchen die Forscher nach sogenannten „Critical Spots“, das sind Gebäude oder Gebäudekomplexe, die besonders großes Potential zur Optimierung aufweisen. Das Projekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen des Programms „Stadt der Zukunft“ unterstützt.

Energieeffizienzmaßnahmen sollen interaktiv ausgewählt werden können

„Unser Ziel ist es, ein Entscheidungsinstrument zu entwickeln, mit dem Energieeffizienzmaßnahmen interaktiv ausgewählt werden können. Es simuliert Effekte von verschiedenen Optimierungsschritten und berechnet die optimalen Maßnahmenkombinationen für die ‚Problemzonen‘ der Stadt“, erläutert Projektleiterin Claudia Windisch aus der Forschungsabteilung von Siemens. Stadtentwickler können damit bauliche Maßnahmen auf einer nachvollziehbaren und (mess-)datengetriebenen Basis auswählen. Das Risiko von ad-hoc Entscheidungen oder Fehlinvestitionen wird drastisch reduziert.

„Bis 2015 sollen so auf Initiative der Energieversorger Feistritzwerke-STEWEAG und Stadtwerke Gleisdorf in Abstimmung mit der Stadtgemeinde und gemeinsam mit der Bevölkerung 20% des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen eingespart werden“ berichtet Walter Schiefer, Geschäftsführer der Feistritzwerke.

Problemzonen rasch erkennen

In Gleisdorf wird zunächst die Datengrundlage generiert: Flächendeckend werden Thermalbilder von Gebäuden bzw. eines Stadtgebiets erfasst – 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 weiterentwickelten Software von Siemens werden diese Daten in ein 3D-Modell der Stadt umgewandelt. Damit lassen sich einzelne Gebäude und kleinere Stadtteile dreidimensional rekonstruieren und mit thermischen Informationen verknüpfen. „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.

Bessere Luftqualität und höhere Energieeffizienz

Nach einer Analyse des flächendeckenden 3D-Modells soll ein dreidimensionales Luftgasschichtenmodell zudem 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 die Lebensqualität und der Wert der Immobilien: Es können auch Strafzahlungen wegen Grenzwert-überschreitungen von Luftgüte oder Stickoxidemissionen vermieden werden. Die Bewohner profitieren von verbesserter Luftqualität, behaglicherem Wohnklima und reduzierten Energiekosten. Die Stadtwerke wiederum können mehr Gebäude mit der bereits vorhandenen Infrastruktur versorgen bzw. die Versorgungsinfrastruktur kleiner dimensionieren.

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