Nutzung von 3D-Stadtmodellen für die Wärmebedarfsermittlung am Beispiel Hamburgs

Abstract

Zur Planung innovativer Sanierungskonzepte investieren Städte zunehmend in die Erstellung von 3D Stadtmodellen für eine detaillierte Berechnung des Wärmebedarfs von Stadtbezirken, Städten und Landkreisen. Zur Unterstützung dieser Planungsaufgabe wurde 2013 an der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart mit „SimStadt“ ein Verfahren zur automatisierten Berechnung von Wärmebedarfen entwickelt. „SimStadt“ implementiert zahlreiche Energie Analyse Methoden einschließlich Wärmebedarf Prognosen basierend auf 3D Stadtmodellen und folgt der DIN V 18599 bezüglich der Berechnung des Nutzenergiebedarfes von Gebäuden. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Workflows zur Aufbereitung der Hamburger LoD Modelle für eine Wärmebedarfsberechnung in eine „SimStadt“ konforme Struktur. Daten, die nicht in dem vorgegebenen LoD Model enthalten sind, werden in diesem Prozessschritt über verschiedene Berechnungsmethoden angereichert. Aufbauend auf der Berechnung des Nutzungsenergiebedarfs mit Hilfe der HFT Simulationsumgebung untersucht dann eine Sensitivitätsanalyse den Einfluss verschiedener energetisch relevanter Faktoren auf den Wärmebedarf. Mit dem neu entwickelten Workflow können die Hamburger LoD Modelle erfolgreich für eine Weiterverarbeitung mit „SimStadt“ aufbereitet werden. Die darauf anschließende intensive Sensitivitätsanalyse untersucht die Relevanz von Baujahr, Bauweise und Funktion in Bezug auf den Energiebedarf des Gebäudes. Für die vorliegenden LoD Modelle können keine allgemeingültigen Sensitivitätswerte ermittelt werden, was auf starke Schwankungen in den einzelnen Werten sowie in den Volumen zurück zu führen ist.