POLYGIS made by CAIGOS

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1 Lothar Bubel CAIGOS GmbH, Kirkel/Saar September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 1

2 Kenndaten zum Solarpotential Solarthermie Photovoltaik 2008 ca Arbeitsplätze 2004 ca Arbeitsplätze 2008 ca Arbeitsplätze 2020 ca. > Arbeitsplätze 2008 ca. 1.7 Milliarden Umsatz 2008 ca. 7 Milliarden Umsatz Anteil am deutschen Wärmeverbrauch 2008 < 1 % 2050 rd. 30% Anteil am deutschen Stromverbrauch 2008 < 1 % 2050 rd. 25% Quelle: Bundesverband Solarwirtschaft e.v. (BSW-Solar) Betrachtungen für die Bundesrepublik Deutschland September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 2

3 Kenndaten zum Solarpotential Quelle :Bundesverband Solarwirtschaft e.v. (BSW-Solar) September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 3

4 Kenndaten zum Solarpotential Quelle :Bundesverband Solarwirtschaft e.v. (BSW-Solar) September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 4

5 Kenndaten zum Solarpotential September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 5

6 Kenndaten zur SWBB GmbH Entwicklung der kompletten GIS - Kerntechnologie(kein Open Source/ keine Toolboxen aus Übersee) Entwicklung von annähernd 40 kommunalen Fachverfahren Entwicklung komplexer geomathematischer Verfahren GIS - und Fachverfahren sind verfügbar für Desktop und Internet! > 1250 Kunden bundesweit > 130 Kunden in RLP Kontinuierlicher Aufbau der GIS Kernkompetenzen seit über 18 Jahren Mitarbeiter 22 + Partnernetzwerk -> stetiges aber organisches Wachstum KEINERLEI FREMDFINANZIERUNG // KEINE ABHÄNGIGKEITSVERHÄLTNISSE September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 6

7 Wie großist mein solares Potential? Erkennen Dokumentieren Veröffentlichen Umsetzen September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 7

8 1 Erkennen September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 8

9 1 Erkennen Welche Flächen eignen sich zur Solarnutzung? Die Strahlungsintensität in Deutschland ist in allen Regionen des Landes groß genug, um Solaranlagen sinnvoll zu betreiben. Grundsätzlich können Solaranlagen überall dort installiert werden, wo ausreichend Licht hinfällt. für eine Photovoltaik-Anlage Einen optimalen Ertrag bietet eine Süd orientierte Fläche mit etwa 30 Neigung. Eine Ab-weichung nach Südwest/Südost oder Neigungen zwischen 25 und 60 verringern den Energieertrag nur geringfügig. Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser, Giebel, Antennen u.ä. sollten vermieden werden, da sie den Stromertrag deutlich reduzieren. Eignung eines Hauses für eine Solarthermie-Anlage Eine zwischen Südost und Südwest ausgerichtete und möglichst schattenfreie Dachfläche mit einer Neigung von 20 bis 60 ist am besten für die Errichtung einer Solaranlage geeignet. Pro Person braucht man hier für die Brauchwasser- Erwärmung 1 bis 1,5 m²kollektorfläche. Mit einer etwas größeren Kollektorfläche kann auch auf einer West- oder Ostseite der gleiche Energieertrag erzielt werden. Quelle und weitergehende Informationen: Bundesverband Solarwirtschaft e.v. (BSW-Solar) September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 9

10 1 Erkennen POLYGIS Welche Flächen eignen sich zur Solarnutzung? Zusammenfassung Ausrichtung einer Solaranlage Bei der optimalen Ausrichtung einer Solaranlagezeigt die Kollektor- oder Modulfläche nach Süden, der Neigungs- Winkel liegt zwischen 30 und 45 abweichend von der Horizontalen. Abweichungen nach Südwest/Südost bis zu 50 führen bei thermischen Solaranlagen aber kaum zu Ertragseinbußen. Bei Photovoltaikanlagen führt eine Südwest-/Südostausrichtung zu Ertragseinbußen von lediglich 5%, auch eine reine Ost- oder Weste- Ausrichtung verringert den Ertrag um lediglich 20% vom Optimalwert. Ertragseinbußen aufgrund einer von Süden abweichenden Installation können in beiden Fällen über eine Erhöhung der Kollektor- bzw. Modulfläche ausgeglichen werden. Die Neigung, mit der die Solaranlage auf dem Dach oder an der Fassade installiert wird, spielt für den Ertrag eine wesentlich größere Rolle. Im Jahresmittel ergibt sich für thermische Anlagen ein optimaler Neigungswinkel von 45, für PV- Anlagen ein Winkel von 30. Quelle : Bundesverband Solarwirtschaft e.v. (BSW-Solar) September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 10

11 1 Erkennen POLYGIS Welche Grundlagendatenbenötige ich zur Herstellung eines Solarpotentialkatasters? Notwendige Datengrundlagen Zweck Nutzen Laserscandaten(DOM) Digitales Oberflächenmodell Ermittlung Dachlandschaften Automatisierte Liegenschaftskarte ALK, wobei lediglich die Gebäudefolie für die Auswertung notwendig ist Verfahrensoptimierung Eingrenzung des zu untersuchenden Datenbestandes +++ Sonneneinstrahlung mehr auf eneinstrahlung.html Erweiterte Berechnungen zur Ertragsbestimmung. Erweiterung des Einsatzspektrums + Orthophotos Verifizierung / Verfeinerung der Ergebnisse (Gaupen, Dachfenster, usw.) ++ Adressdaten (Koordinatenlisten)/ Manuelle Auswahl manueller Klick? falls Gebäude (ALK) nicht verfügbar sind + September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 11

12 1 Erkennen POLYGIS Welche Verfahren eignen sich für die Herstellung eines Solarpotentialkatasters? Verfahren Rekonstruktion nach Bauplan, alle Ermittlungen händisch Automatisierungs -grad Photogrammetrie (herkömmlich) + Photogrammetrieunter Nutzung der automatisierten Höhenpunktherstellung +++ Kurzbeschreibung Jede Einzelheit wird aus Unterlagen rekonstruiert, ebenso die Ausrichtung der Flächen Vorhandene Luftbildbefliegung. Erfassung jeder einzelnen Teilfläche mittels photogrammetrischer Digitalisierung. Photogrammetrie-Software notwendig Vorhandene Luftbildbefliegung. Erfassung jeder einzelnen Teilfläche mittels Photogrammetrie, aufwendige Datenherstellung. Photogrammetrie-Software notwendig Laserscanauswertung praktisch vollautomatische Auswertung der Dachstrukturen und somit der Einzelflächen, Ergebnisse leicht verifizierbar anhand von Orthophotos. Maximaler Sekundärnutzen. DOM ALK Luft X (X) X X (X) (X) September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 12

13 2 Dokumentieren / Erfassen POLYGIS Eigen- oder Fremdleistung Systemauswahl Laserscanauswertung September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 13

14 2 Dokumentieren (System + Erfassung) POLYGIS Fremdleistung Software- System vorhanden Eigenleistung Entscheidung WER? mit WAS? Definition der Schnittstelle Erfassung Softwarebeschaffung Dienstleisterauswahl Datenübernahme Präsentation der Ergebnisse Auftragsabwicklung September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 14

15 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Auswertung Laserscandaten mittels automatisiertem Verfahren -1- DOM Triangulation ALK + DOM ALK + Triangulation September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 15

16 September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 16

18 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Ein Dankeschön für die Bereitstellung der Geobasisdaten, an: LKVK - Landesamt für Kataster-, Vermessungs- und Kartenwesen September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 18

19 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Auswertung Laserscan-Daten mittels automatisiertem Verfahren -2- Verfahrensschritte 1 Flächenkanten ermitteln -> Schnitt von Ebenen im Raum September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 19

20 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Auswertung Laserscan-Daten mittels automatisiertem Verfahren -2- Verfahrensschritte 1 Flächenkanten ermitteln -> Schnitt von Ebenen im Raum 2 Kanten stutzen -> Schnitt Kante mit Ebene unter Einbezug des Hausgrundrisses September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 20

21 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Auswertung Laserscan-Daten mittels automatisiertem Verfahren -2- Verfahrensschritte vereinfacht 1 Flächenkanten ermitteln -> Schnitt von Ebenen im Raum 2 Kanten stutzen -> Schnitt Kante mit Ebene unter Einbezug des Hausgrundrisses 3 2-D Flächenbildung September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 21

22 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Auswertung Laserscan-Daten mittels automatisiertem Verfahren -2- Verfahrensschritte vereinfacht 1 Flächenkanten ermitteln -> Schnitt von Ebenen im Raum 2 Kanten stutzen -> Schnitt Kante mit Ebene unter Einbezug des Hausgrundrisses 3 2-D Flächenbildung 4 Flächen mit 3-D Koordinate versorgen September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 22

23 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Auswertung LaserscanDaten mittels automatisiertem Verfahren -2- Verfahrensschritte vereinfacht 1 Flächenkanten ermitteln -> Schnitt von Ebenen im Raum 2 Kanten stutzen -> Schnitt Kante mit Ebene unter Einbezug des Hausgrundrisses 3 2-D Flächenbildung 4 Flächen mit 3-D Koordinate versorgen 5 3-D Objekt ableiten September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 23

24 2 Dokumentieren Die Verfahrenstechnik Auswertung Laserscan-Daten mittels automatisiertem Verfahren -2- Verfahrensschritte vereinfacht 1 Flächenkanten ermitteln -> Schnitt von Ebenen im Raum 2 Kanten stutzen -> Schnitt Kante mit Ebene unter Einbezug des Hausgrundrisses 3 2-D Flächenbildung 4 Flächen mit 3-D Koordinate versorgen 5 3-D Objekt ableiten 6 Heuristiken für Dachsymmetrie (z.z. nicht implementiert) 7 Implementierung von Prüfverfahren auf Basis DOM (n.i.) September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 24

25 2 Dokumentieren Auswertungen Objektdarstellung in POLYGIS, 3D September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 25

26 2 Dokumentieren Auswertungen Objektdarstellung in POLYGIS, Basis Orthophoto Hinweis: Flächen sind auf die ALK projiziert und daher noch Fehlerhaft. Symmetrie- Eigenschaften sind noch nicht Implementiert! September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 26

27 2 Dokumentieren Auswertungen Datenhaltung in POLYGIS GISDB Tabellenansicht und Maskenansicht September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 27

28 2 Dokumentieren Auswertungen GIS Analyse und Auswertung (thematische Karthographie) Faktoren Ausrichtung der Gebäudeflächen S, SSO, SSW, SW, SO Neigung [Grad] <5 <20 <30 <45 <60 >60 Verschattung [qm] Flächengröße der Einzelfläche [qm] Mindestgröße Teilfläche [qm] Flächengröße der Gesamtfläche [qm] Berechnungshilfe Variation der Parameter Variation der Parameter Verschneidung mit Strahlungsdaten Mittlere Sonnenstunden pro Jahr [Std.] Potentiell nutzbare Fläche [qm] Variation der Parameter Variation der Parameter September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 28

29 2 Dokumentieren Thematische Kartographie -1- September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 29

33 Linksammlung Interessante Links zum Thema Solarnutzung solarserver.de solarfoerderung.de solarintegration.de solar-und-windenergie.de renewable-energy-concepts.com solarwirtschaft.de alternative-energiequellen.com thema-energie.de solar-infos.de re.jrc.ec.europa.eu/solarec/index.htm September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 33

34 3 Veröffentlichen im eigenen Portal OGC - Dienste Einstellung in die Landes GDIen September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 34

35 4 Umsetzen Ihre Aufgabe?! Ihr Wunsch?! Ihr Ziel?! September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 35

36 Fazit POLYGIS Die Aufgabenstellung ist LÖSBAR und BEZAHLBAR! Es erfolgt eine Sensibilisierung der Bevölkerung in Bezug auf Solarnutzung! Die Verfügbarkeit entsprechender Geobasisdaten in Verbindung mit hoch automatisierten Verfahren erlauben einen maximalen Sekundärnutzen! (fast) vollständige 3-D Modelle ableitbar Hochgenaues Geländemodell und daraus resultierende weitere Verfahren September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 36

37 Fazit Vieles ist automatisierbar Ohne manuellen Eingriff geht es nicht!... aber nicht ALLES! Die letzte Entscheidung trifft der Mensch! September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 37

40 Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit und wünsche Ihnen weiterhin interessante Vorträge Lothar Bubel September Solartag Rheinland-Pfalz, Birkenfeld Lothar Bubel Seite 40