CO2 Monitoring und Reporting auf Basis von 3D-Stadtmodellen

Transkript

1 CREATE MAINTAIN DISTRIBUTE AK 3D-Stadtmodelle CO2 Monitoring und Reporting auf Basis von 3D-Stadtmodellen Richard Redweik

2 virtualcitysystems Übersicht Experten und Lösungsanbieter für semantische 3D-Stadtmodelle Beratung Schulung Software Services Sitz in Berlin 16 Beschäftigte 2 Workshop 3D-Stadtmodelle

3 3D Analysis and What-If Scenarios 3 Workshop 3D-Stadtmodelle

4 3D Analysis and Thematic Mapping 4 Workshop 3D-Stadtmodelle

5 Urbane Simulationen Wind und Turbulenzen Rauchausbreitung Detonationen 5 Hochwasser Workshop 3D-Stadtmodelle

6 3D Analysis and Energy Scenario Planning 6 Workshop 3D-Stadtmodelle

7 Low Carbon City Lab (LoCaL) Innovationsplattform im Climate KIC Städte & Investoren zu GHG-Projekten zusammenbringen Städten einen Überblick über ihre Treibhausgas (GHG) Daten zu ermöglichen Bereitstellen von Lösungen zum Überblick der GHG-Emissionen, zur Planung, Investition und Evaluierung einer Low-Carbon-Strategie LoCaL hilft Städten ihre Potentiale zu entfalten 7 Workshop 3D-Stadtmodelle

8 Low Carbon City Lab (LoCaL) 8 Workshop 3D-Stadtmodelle

9 Reduktionspotential für Städte - LoCaL Transport Gebäude Abfall Energie Bürgerbewusstsein zur Grünflächen Energiereduktion 9 Workshop 3D-Stadtmodelle

10 LoCaL Ecosystem (2015) 10 Workshop 3D-Stadtmodelle

11 LoCaL: 3DGPC GPC + 3D = 3DGPC GPC: Global Protocol for Community-Scale Greenhouse Gas Emission Inventories Geografische Dimension in GHG Reporting von Städten Basierend auf CityGML Planungsentscheidungen verbunden mit GHG Effekten Informationen auf Gebäudeebene benötigt Energieverbrauch/-effizienz, CO2 Emissionen Optimierung und Verifizierung von Emissions- Reduktionsplänen Folgenabschätzung von politischen Entscheidungen durch Monitoring von neuen Immobilien 11 Workshop 3D-Stadtmodelle

12 GPC Sektoren Stationary Energy Residential Buildings Commercial and instituational buildings and facilites Manufactoring industries Kann aus function bzw. usage abgeleitet werden Agriculture, forestry, and fishing activities Etc. Transportation Waste Industrial Processes and Product Use (IPPU) Agriculture, Forestry and other Land Use (AFOLU) Other Scope 3 12 Workshop 3D-Stadtmodelle

13 GPC Scopes Aktivitäten innerhalb der Stadt können verantwortlich für GHG Emissionen innerhalb der Stadtgrenzen als auch außerhalb sein (z.b. Kraftwerk, Flughafen) Aggregation von Inventaren möglich durch Kombination von Scope 1 (territoriale) Emissionen von Städten, deren Grenzen sich nicht überlappen Scope Scope 1 Scope 2 Scope 3 Definition GHG Emissionen aus Quellen innerhalb der Stadtgrenzen GHG Emissionen aus Nutzen von Strom, Wärme, oder Kälte aus einem Netz innerhalb der Stadt Alle anderen GHG Emissionen, die außerhalb der Stadtgrenzen entstehen, aber Resultat von Aktivitäten innerhalb der Stadtgrenzen sind Nicht abzuleiten aus 3D Stadtmodell Zusätzliche Daten benötigt 13 Workshop 3D-Stadtmodelle

14 Beispiel Report Scope GHG Emissions Source Gases in tonnes CO2 CH4 N2O STATIONARY ENERGY Residential Buildings 70,000 1 Emissions from fuel combustion within the city boundary 20,000 2 Emissions from grid-supplied energy consumed within the city boundary 3 Emissions from transmission and distribution losses from gridsupplied energy consumption Commercial and institutional buildings and facilities 30,000 10,000 1 Emissions from fuel combustion within the city boundary TRANSPORTATION 14 Workshop 3D-Stadtmodelle

15 3DGPC (2015) Energie-Szenario Planung und CO2 Reporting basierend auf 3D Stadtmodell und Immobiliendaten Energiequelle + Energieverbrauch/-bedarf Basierend auf 3DCityDB Erstellung eines verlässlichen MRV-Systems als zentralen Informations- Hub und Datenintegrationsplattform 15 Workshop 3D-Stadtmodelle

16 Architektur 3D City Model Berlin Import 3D City Database virtualcitymap Expose with Energy Certificate: Energy Source Thermal Characteristic Import fully automated process chain Umweltatlas Berlin: Emission Factors Energy Source District Heating Import Attribute data emissions = thermal_characteristic * emission_factor 3D CityDB WFS 16 Workshop 3D-Stadtmodelle

17 3DGPC (2016): Demonstrator Helsinki Erstellung eines Energie-Demonstrators mit der Stadt Helsinki Helsinki stellt Energie-Daten von öffentlichen Gebäuden (hauptsächlich Schulen) bereit Energieverbrauch CO2 Emissionen Wasserverbrauch Demonstrator: Darstellung der räuml. Verteilung der Energiedaten Abfrage nach Gebäuden basierend auf Energiedaten Zeitliche Änderung über Jahre Prototypisches CO2 Reporting 17 Workshop 3D-Stadtmodelle

18 Demonstrator Helsinki Stadt erhält Überblick über Energieperformance der öffentlichen Gebäude Gebäudescharf Zeitlicher Verlauf Automatisierte Erstellung eines stadtweiten GHG-Reports (GPC) Planungsentscheidungen können mit GHG Effekten verknüpft werden Optimierung und Verifizierung von Emissions-Reduktionsplänen 18 Workshop 3D-Stadtmodelle

19 Kollaborative Energiesimulation Streetlight Energy Simulator Im Rahmen von 3DGPC & SSD Green Moabit (Climate KIC) Kooperation zwischen European Institute For Energy Research (EIFER) Electricité de France (EDF) CHORA city & energy (Chair for Sustainable Planning and Urban Design) der TU Berlin virtualcitysystems Demonstrator zur energetischen Simulation in Städten Austausch bestehender Gaslaternen durch LED-Leuchten in Berlin-Moabit 19 Workshop 3D-Stadtmodelle

20 Streetlight Energy Simulator 20 Workshop 3D-Stadtmodelle

21 Streetlight Energy Simulator 21 Workshop 3D-Stadtmodelle

22 Streetlight Energy Simulator 22 Workshop 3D-Stadtmodelle

23 Integration in BrainBox (Metropolitan Solutions) Entwickelt an der TU Berlin (Chora City & Energy) Interaktives Urban Media Lab Erlaubt kollaborative Entwicklung von Szenarien und Entscheidungsfindung 23 Workshop 3D-Stadtmodelle

24 Architektur virtualcitymap 24 Workshop 3D-Stadtmodelle

25 Carbon Track & Trace (CTT) 2.0 Leitung: Norwegian University of Science and Technology (NTNU) Climate KIC + LoCaL Umfassendes Monitoring und Evaluation von GHG Emissionen Automatisiertes Sensor-Netzwerk für GHG Emissionen (Stadt) Verknüpfung von aktuellen Emissionen zu Mitigation Handlungen Zwei Pilotstädte: Trondheim (Norwegen) Vejle (Dänemark) 25 Workshop 3D-Stadtmodelle

26 CTT Workshop 3D-Stadtmodelle

27 Zukunft: CityGML Energy ADE Standartisiertes Datenmodell für Urbane Energie Analysen Will Austauschformat zwischen unterschiedlichen urbanen Modellierungstools und Expertendatenbanken sein Entwickelt seit 2014 im internationalem Konsortium SIG3D, HFT Stuttgart, TU München, KIT, RWTH Aachen, EDF/EIFER, AIT Ermöglicht standartisierte Speicherung von Energieinformationen Energy ADE gibt standartisierte und robuste Basis für GHG Reporting und Berechnung von Energie-Szenarien 27 Workshop 3D-Stadtmodelle

28 Zusammenfassung 3D Stadtmodelle ideale Plattform zur Integration von stadtweiten Energiedaten und Simulationsergebnissen 3D Stadtmodelle ermöglichen Kommunikation/Visualisierung von Ist-Zuständen und Simulationensergebnissen Erstellung von GHG Reportings Schnittstelle zu Fachsimulationen (Energy ADE) 28 Workshop 3D-Stadtmodelle

29 Richard Redweik virtualcitysystems The next generation of 3D city models Follow us on virtualcitysystems.de or