SimStadt Energiesimulation von Stadtquartieren
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- Magdalena Brahms
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1 SimStadt Energiesimulation von Stadtquartieren 1
2 SIMSTADT SIMSTADT - Energiesimulation von Stadtquartieren Geldgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technoloie (BMWi) Ausschreibung: EnEff:Stadt / En:Sys Partner: M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH GEF Ingenieur AG Laufzeit:
3 Motivation - S. Kölmel: Klimagerechter Stadtumbau, Master Thesis, 2008 Institut Wohnen und Umwelt Gmbh (IWU) (2005): Deutsche Gebäudetypologie. Stud ienb ereic
4 3D-Stadtmodell OpenGeospatial Consortium 4
5 Phase 1: Machbarkeit (~2010) Ziel: Nutzung LoD2-Stadtmodelle Datenquelle: Stadtmessungsamt Stuttgart Klassifizierte Randfläche: WallSurface, RoofSurface, GroundSurface Attribute: Baujahr Nutzungsart (Anzahl Vollgeschosse) teilw. Dach- und Fassadentexturen
6 Gebiete Stuttgart Innenstadt, 1 km x 1 km, CityGML LoD2, texturiert Stuttgart Süd, 1 km x 1 km, CityGML LoD2
7 Fensterfläche pro Fassade Image Segmentation Window extraction
8 PHASE 2 ( ): EVALUATION DER SIMULATIONSERGEBNISSE 8
9 Fallstudie 1: Scharnhauser Park Aneta Strzalka, Jürgen Bogdahn, Volker Coors, Ursula Eicker, 3D City MODELING for Urban Scale Heating Energy Demand Forecasting, ASHRAE HVAC&R Research Journal on "Indoor air quality, ventilation and energy conservation in buildings
10 Fallstudie 2: Ludwigsburg - Grünbühl Monatsbilanzverfahen nach DIN auf Basis von 3D Stadtmodellen (LoD1) Der Stadtteil Grünbühl liegt im Südwesten von Ludwigsburg ca. 254 Gebäude (ca 124 Wohngebäude, 10 Mischnutzung) Hoher Anteil an sanierungsbedürftigem Gebäudebestand
11 Fallstudie 2: Ergebnis der Heizwärmebedarf Simulation Nachkriegs- Bauten BIMA Sanierungen Wärmbilanzberechnung auf Basis von 3D Gebäudemodell LOD1 (ausschließlich Wohngebäude)
12 Fallstudie 2: Validierung Vergleich Gasablesung / Simulation Gasverbrauchsdaten für ca. 2/3 der Gebäude vorhanden Fazit: Simulationsergebnisse sind im Durchschnitt 14% höher als Gasverbrauchsdaten gutes Ergebnis (unter 20% wird als gut betrachtet) Extremwerte müssen im Detail betrachtet
13 Fallstudie 3: Karlsruhe - Rintheim Monatsbilanzverfahen nach DIN auf Basis von 3D Stadtmodellen (LOD 2) Qh (Heizwärmebedarf): < 30 kwh: dunkelgrün 30-60: hellgrün gelb gelborange orange >150 rot
14 3D-Stadtmodell Europe Germany State (ADV) Exchange Municipality Report INSPIRE building model (CityGML INSPIRE ADE) CityGML ADV profile CityGML ADV profile CityGML SIG3D Modelling Guide
15 PHASE 3 (2012+): SKALIERUNG STADTQUARTIER UND DARÜBER HINAUS 15
16 3D City model Building Attributes 3D-Geodatenserver Quality check tool Building Libraries # Building Physics # Building usage # Refurbishment scenarii SimStadt Analysetool INSEL Simulation Monthly Energy Balance 2D Map 3D Viewer Export Outputs Building Nr An[m2] A/V Ht' [W/m².K] Q[kWh/a] Building Nr Building Nr Non- An[m2] An[m2] Non- A/V A/V Non- Ht' [W/m².K] Ht' [W/m².K] Non- Q[kWh/a] Q[kWh/a] Non- Building Type Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential TOTAL , , ,8 0,533 0,474 0,527 1,107 1,320 1, EFH_B ,608 0,901 1,431 1, EFH_C ,877 1, EFH_H ,883 0, EFH_I ,604 0, EFH_J ,818 0, GMH_B ,405 0,413 0,430 1,926 1,958 1, GMH_C ,376 0,467 1,780 1, GMH_D ,364 0,337 1,628 1, GMH_E ,350 1, MFH_B ,430 0,479 0,468 1,513 1,549 1, MFH_C ,404 0,470 0,420 1,549 1,536 1, MFH_D ,415 0,458 0,582 1,495 1,430 1, MFH_E ,449 1, MFH_F ,497 1, MFH_G ,429 0,499 0,975 0, MFH_H ,438 0,350 0,397 0,865 0,840 0, MFH_I ,395 0,403 0,554 0,495 0,492 0, MFH_J ,493 0,421 0,424 0, RH_B ,518 0,495 0,810 1,389 1,450 1, RH_D ,635 1, RH_H ,812 0,487 0,860 0, RH_I ,566 0, RH_J ,541 0, ,
![K] Non- Q[kWh/a] Q[kWh/a] Non- Building Type Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential Residential Mixed Residential](/docs-images/47/14002353/images/page_16.jpg "TOTAL 615 196 24 175710,5 81622,4 22258,8 0,533 0,474 0,527 1,107 1,320 1,292 24469498 12373248 4303973 EFH_B 2 1 0 1017 68 0 0,608 0,901 1,431 1,650 161985 23877 0 EFH_C 0 0 2 0 0 321 0,877 1,410 0")
17 Wärmebedarf, PV-Potenzial und Netzsimulation 17 17
18 Klimaschutzkonzept Landkreis Ludwigsburg 18
19 CityGML Energy ADE Entwicklung 19
20 CINERGY: EU PhD Training Network Marie Curie Initial Training Network Funding: 3.7M EU FP7-PEOPLE ITN Duration: 48 months Grant Agreement: No Coordinator: HFT Stuttgart GOAL: interdisciplinary PhD Program training young scientists in urban decision-making and operational optimisation software tools to minimise non-renewable energy use in cities Fellows: 11 Early Stage Researchers representing 6 European countries, Russia, India and China
21 Zentrum Angewandte Forschung Urbane Energiesysteme und Ressourceneffizienz Ministeron Bauer übergibt Förderbescheid für ENsource (1.5 Million Förderung für 3 Jahre) ( ) 21
22 Kontakt Prof. Dr. Volker Coors 22
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