3D-Modelle und Anwendungen für eine Smart City mit der ArcGIS Plattform. Das Projekt Morgenstadt Köln - Nutzung von 3D Anwendungen für eine nachhaltige Stadtentwicklung Christer Lorenz Esri Deutschland GmbH 4. April 2016, Rostock-Warnemünde 1
3D Modelle und Anwendungen für die Smart City Köln Projekt Partner: Stadt Köln Fraunhofer IAO Esri Deutschland GmbH Prof. Schaller UmweltConsult (PSU) 2
3D Modelle und Anwendungen für die Smart City Köln 3D-GIS-Analysen und Darstellung von Entwicklungsszenarien im Kölner Stadtteil Mülheim Süd Ziele: Implementierung eines ganzheitlichen Ansatzes für eine nachhaltige Stadtentwicklung Modernisierung des Stadtteils, inklusive Wohn-und Bürogebäude: Wie lassen sich nachhaltige und smarte Technologien (Gebäude, Energie, Mobilität) in ein bestimmtes soziales Umfeld integrieren? Darstellung des Ist-Zustandes sowie Modellierung der Entwicklungsszenarien Ergebnis Web-Applikationen für die Smart City Köln: Zukünftige Nutzung des 3D-Modells für vielfältige Aufgabenstellungen (z.b. Planungsverfahren, Öffentlichkeitsbeteiligung, Energie-und Umweltbilanzen und Optimierung, Hochwassermodellierung) 3
Projektgebiet VIDEO 4
Morgenstadt Stadt und Technologie Definition technologieorientierter Prozesse, die umgesetzt werden müssen, um nachhaltige Stadtteile zu entwickeln: (Auszug) Smart City Integration (offene Daten, intelligente Daten, IT-Schnittstellen und Online- Energielastmanagement) Integrale Analyse der verschiedenen Sektoren wie Bau, Energie und Mobilität Gemeinsame & nachhaltige Logistik auf Stadtteil Ebene Gemeinsame Optimierung der grünen Infrastruktur Hybrid-Energienetze und Smart-Grid-Technologien + heterogener Energiebedarf Intelligente Strom und Wärmeerzeugung, -verteilung und -nutzung + lokale / regionale Energieversorgung Maßnahmen zur Verbesserung des Stadtklimas 5
Datenbereitstellung der Stadt Köln (Auszug) Digitales Geländemodell (DGM1) Digitales Oberflächenmodell (DOM) Daten des amtlichen Liegenschaftskataster Informationssystems (ALKIS) Hochauflösende Orthofotos/ Luftbilder/ Fassadenfotos Energiebericht des Gebäudebestandes im Projektgebiet (BEST-Tabellen/ EnEV-Nachweise) Verkehrsdaten und Modelle Master-und Entwicklungspläne Umweltdaten und Modelle (Lärm, Luftverschmutzung, Wassermanagement etc.) Statistische Daten 6
Ansicht Köln Mülheim Süd 3D Modell Status Quo 7
Entwicklungsszenario Köln Mülheim Süd City Engine 3D Modell 8
Entwicklungsszenario Köln Mülheim Süd 3D Modell VIDEO: Übersicht 26. Nov. 2015 9
Umweltqualität Lärmausbreitung Lärmquellen: Straßen, Schienen, Flughafen, Industrie, Häfen Modellierung der räumlichen Belastungssituation Welche Faktoren beeinflussen die Lärmbelastung? 2D Modell Output 3D Modell Output Abbildungen: Topographisches Informationsmanagement Nordrhein-Westfalen, Umgebungslärm NRW 2012, Calculations CadnaA http://www.tim-online.nrw.de/tim-online/initparams.do 10
Umweltqualität Lärmausbreitung 3D Lärmausbreitung Modell Output x, y, z Punktbezogenen Lärm Werte (dba) Quelle: 3-D Lärmausbreitungsmodell (Stadt Köln) 11
Umweltqualität Lärmausbreitung 3D Lärmdarstellung auf Fassaden Farbpalette der Pegelklassen gemäß DIN 18005 Blatt 1 26. Nov. 2015 12
Energiedaten BEST ( Building Energy Specification Table ) Für Gebäude in der Stegerwald Siedlung Beinhaltet: Gebäudekategorie, Gebäudespezifikationen Informationen über das Lokalklima Energieeffizienz des Gebäudes Heizkosten Beleuchtung Warmwasser Anteil von erneuerbaren Energiequellen (bspw. Photovoltaik) 26. Nov. 2015 13
Energiedaten EnEV (Energieeinsparungsverordnung) Beinhaltet u.a.: Primärenergiebedarf Endenergiebedarf Transmissionswärmeverlust 26. Nov. 2015 14
Hochwassersimulation VIDEO 15
Hochwassersimulation (Teststatus) 6 m 12,5 m 16
Hochwassersimulation (City Engine) VIDEO 26. Nov. 2015 17
Hochwassersimulation (City Engine) VIDEO 26. Nov. 2015 18
Entwicklungsszenario Köln Mülheim Süd Bürgerbeteiligung 19
Entwicklungsszenario Köln Mülheim Süd Bürgerbeteiligung 20
Entwicklungsszenario Köln Mülheim Süd Bürgerbeteiligung 26. Nov. 2015 21
Entwicklungsszenario Köln Mülheim Süd 3D Modell VIDEO: Webscene mit Slider: Status Quo / Zukunftsszenario 22
Entwicklungsszenario Köln Mülheim Süd Bürgerbeteiligung Citizen Participation VIDEO: Entwicklung von 3D-GIS Applikationen für die GrowSmarter und Morgenstadt Webseite der Stadt Köln 23
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