Hotspots: Energiespar-Potenziale im Flug erkunden

In Gleisdorf wurde erstmals ein ganzer Stadtteil aus der Luft thermisch analysiert. Das ermöglicht eine flächendeckende, effiziente Sanierung. Die Lösung haben Siemens-Forscher in Kooperation mit dem Austrian Institute of Technology (AIT) entwickelt.

Thema: Digitalisierung: Vorwärts in die Zukunft
"Luftforscher": Vom Heißluftballon aus werden Energiesparpotenziale ausgelotet.

Im Heißluftballon fliegend erkunden Forscher Sanierungs- und Energiesparpotenziale.

Siemens-Forscher aus Graz haben in Zusammenarbeit mit dem Austrian Institute of Technology (AIT) und der AEE INTEC (Institut für Nachhaltige Technologien) im Projekt HOTSPOTS eine neue Technologie zum Erfassen von Energieverlusten in ganzen Stadtvierteln entwickelt. Mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware, die aus der Luft – von Drohnen oder Heißluftballons – aufgenommene Fotos auswertet, wird ein dreidimensionales Modell erstellt, das Energieverluste sichtbar macht.

Seit 2015 wurden die entwickelten Methoden am Beispiel der Stadtgemeinde Gleisdorf erprobt. Das Projekt wurde nun erfolgreich abgeschlossen. Die erprobten Methoden sind auf andere Städte übertragbar. Gefördert wurde das Projekt von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen des Programms „Stadt der Zukunft“.

Die Forscher erkunden Energiesparpotenziale vom Heißluftballon aus.

Vogelperspektive zeigt Zusammenhänge auf

In jeder Stadt gibt es sogenannte „Hotspots“, das sind Gebäude oder Gebäudekomplexe, die besonders großes Potential für energetische Optimierungen aufweisen. „Mithilfe von Heißluftballons, die mit Farb-, Wärmebild- und Infrarotkameras ausgestattet waren, haben wir zunächst Luftbilder der Stadt Gleisdorf erstellt. Mit einer Bildbearbeitungssoftware, die wir in Österreich entwickelt haben, wurde daraus anschließend ein 3-D-Modell abgeleitet, das wir mit Thermalaufnahmen überlagert haben. Diese thermische Grobanalyse zeigt bereits deutlich, wo die energetisch kritischen Areale einer Stadt liegen“, erklärt Projektleiterin Claudia Windisch von der Forschungsgruppe Active Vision Technologies bei Siemens Corporate Technology.

Im nächsten Schritt wurden Detailaufnahmen mit Drohnen durchgeführt, um die Ursachen für die Wärmeabstrahlung genau zu analysieren und die betroffenen Gebäude zu identifizieren. Eine Begehung der Areale und die Befragung der Gebäudeeigentümer sowie Informationen aus bestehenden Energieausweisen vervollständigten die Datenbasis für die Analyse.

Ballonaufnahme von Gleisdorf

Ballonaufnahme von Gleisdorf

Der Forschungsansatz, schlecht wärmegedämmte Gebäude im Verbund zu identifizieren, statt wie bisher nur Einzelgebäude zu analysieren, hat sich bewährt. Karl Höfler von der AEE INTEC begründet das so: „Durch die Daten der Luftaufnahmen können wir den energetischen Zustand eines ganzen Stadtareals und damit verbundene Zusammenhänge erkennen. Zum Beispiel in welchen Bereichen durch Hausbrand verstärkt Feinstaub erzeugt wird. Stadtverantwortliche erhalten dadurch eine Entscheidungshilfe für die Raum- und Energieplanung. Sie können ableiten, in welchen Gebieten beispielsweise künftig Fernwärmeanschlüsse gelegt werden sollen. Solche Maßnahmen werten die betroffenen Stadtteile auf, weil die Luftqualität sich verbessert und Immobilienwerte steigen.“

Optimale Maßnahmen auswählen

Die Gebäudeeigentümer erhielten im Rahmen des Projektes konkrete Vorschläge für effiziente thermische Sanierungsmaßnahmen der Gebäudehülle und mögliche Umstellungen der Heizmethoden. Dabei kam eine Entscheidungs-Software zum Einsatz, die Effekte von verschiedenen Optimierungsschritten und baulichen Maßnahmen simuliert. „Das Tool schlägt effiziente Sanierungsmaßnahmen vor und schätzt die damit verbundene Emissionsreduktion sowie die zu erwarteten Kosten ab“, erläutert Klaus Steinnocher vom AIT. Die für ihre ambitionierten Klimaziele bekannte Stadt Gleisdorf plant, die Ergebnisse von HOTSPOTS in eine künftige Sanierungsoffensive einfließen zu lassen.

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