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Neue Analyseverfahren zur Solarenergie

admin — Mon, 15 Aug 2011 10:41:40 +0000

: Moderne Solarmodule sind einfach zu verbauen. Quelle: www.wagner-solar.com

Bereits seit März vorigen Jahres bietet auch Bonn ein so genanntes Solardachkataster online an. Es zeigt mit wenigen Mausklicks am heimischen PC, ob sich ein Gebäude grundsätzlich für den Aufbau einer Photovoltaik- oder Solarthermieanlage eignet. In einer Kartendarstellung zeigen dazu unterschiedlich gefärbte Dachflächen, wieviel Sonneneinstrahlung ein Dach erreicht. Schrittweise lassen sich darüber hinaus weitere Informationen zum Beispiel zur installierbaren Leistung und zum Ertrag einer Photovoltaikanlage abrufen und die Wirtschaftlichkeit über einen Ertragsrechner kalkulieren. Das Solardachkataster ist in das städtische Geoinformationssystem eingebunden, das eine Vielzahl von Datenangeboten beinhaltet.

Grundlage für das Kataster war das hoch aufgelöste digitale Geländemodell der Bezirksregierung Köln (GeoBasisNRW). Es basiert auf Ergebnissen von Laserscan-Befliegungen aus dem Jahr 2007. Zusätzlich wurde die genaue Lage der Gebäudegrundrisse aus dem Automatisierten Liegenschaftskataster (ALK) des städtischen Kataster- und Vermessungsamtes mit in die Berechnungen einbezogen. Allerdings kann das Angebot nicht das konkrete Zusammenspiel von Dachform, Ausrichtung, Abschattung und eventuell störenden Dachaufbauten wie Gauben und Schornsteinen berücksichtigen, sondern es zeigt das grundsätzliche Potenzial eines Daches.

Vor diesem Hintergrund hat das Institut für Geodäsie und Geoinformation (IGG) der Universität Bonn in Zusammenarbeit mit dem Satelliten- und Luftbildspezialisten EFTAS nun HABIS entwickelt. Das Akronym steht für Hybrid Automatic Building Interpretation System und ist der Prototyp einer Software, die auf der Basis zumeist vorhandener Geodatensätze von Kommunen und Landesbehörden vollautomatisch Dachflächen sehr präzise dreidimensional modelliert und damit neben dem Solarpotenzial auch Einschätzungen darüber erlaubt, ob auf einer (Dach-)Fläche tatsächlich eine Solaranlage installiert weden kann.

Um das zu verwirklichen werden in einem mehrstufigen Verfahren drei Datensätze kombiniert: Das sind zum einen Laserscandaten aus Befliegungen, die in Form drreidimensionaler Punktwolken die Landschaft erfassen, zum zweiten gut aufgelöste Stereo-Luftbilddaten und als Basisinformation zum dritten die amtlichen Katasterinformationen (ALK bzw. ALKIS). Alle drei Datenarten liefern entscheidende Informationen: Das Kataster zeigt Lage und Form der Gebäudegrundrisse, die Laserscan-Punktwolken erfassen die vollständige Oberfläche der Gebäude und die stereoskopischen Luftbilder erlauben es, Dachkanten und zusätzliche Objekte wie Schornsteine und Gauben abzuleiten.

Das Verfahren von HABIS setzt dabei insgesamt auf eine Methode wachsender Verfeinerung der Analyseergebnisse und Modellierungen. Im ersten Schritt werden dazu Katasterdaten und Punktwolken verschnitten, so dass für jedes Haus die zugehörigen Messpunkte der Gebäudeoberfläche ermittelt werden. Dann erzeugt die Software allein auf Grundlage der Gebäude-Punktwolken die möglichen passenden Dachmodelle, so dass zunächst noch verschiedene Hypothesen zum Aussehen des Dachse sowie des Gebäudes nebeneinander existieren. Dabei werden vorherrschende Basisdachmodelltypen wie Walm-, Pult-oder Satteldach berücksichtigt. In diesem „Modellraum“ sollen 90 Prozent der Gebäudedächer korrekt erstellt werden. Architektonische Sonderformen, wie etwa komplexe Kirchendächer, fließen in die Qualitätsvorgabe entsprechend nicht ein. Die Dach-Hypothesen werden im dritten Schritt durch Untersuchung und Extraktion der Dachkanten in den Luftbildern verifiziert. Dabei werden zugleich auch Dachaufbauten und in die Dachneigung integrierte Schrägfenster erfasst. Schließlich gelangt man zu einem Gebäudemodell, dass mit höchster Wahrscheinlichkeit Form und Größe des realen Gebäudes wiedergibt.

Die gesamte Prozesskette läuft vollautomatisch ab. Am Ende steht ohne jedes händische Zutun eines Mitarbeiters ein so genanntes Level of Detail (LoD) Modell 2 in CityGML, einem am IGG maßgeblich entwickelten und inzwischen international etablierten Standard des OGC (Open Geospatial Consortiums) für 3D-Modelle. In dieser Form ist es offen für zahlreiche Nutzungen in einer Vielzahl von GIS-Lösungen. Durch die Analyse der Einstrahlungsverhältnisse das spezifische Solarpotenzial für jedes Gebäude auszurechnen und so fundierte Aussagen über die Wirtschaftlichkeit einer Solaranalage zu treffen ist daher nicht das einzige Anwendungsszenario von HABIS.

Das mit Mitteln des Bundswirtschaftsministeriums im Rahmen des Programms ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) geförderte Projekt liefert gleich in mehrfacher Hinsicht Ansätze für künftige Szenarien. So ist der Schritt vom hochqualitativen und detaillierten 3D-Dachmodell einer Stadt zum echten 3D-Stadtmodell nicht sonderlich groß. Denkbar wäre dann, einzelnen Dach- und Wandflächen aufgrund von ergänzenden Informationen wie Baujahr und Material Dämm-Eigenschaften zuzuweisen und so großflächig den energetischen Sanierungsbedarf abzuschätzen. Auch könnten die mittels HABIS künftig viel leichter produzierbaren großflächigen 3D-Modelle bei der Stadt- und Verkehrsplanung Verwendung finden.

Erfolgreicher Auftakt der GIS-Lehrer-Fortbildungsreihe

admin — Wed, 18 Jun 2008 11:06:07 +0000

Mit der ersten von insgesamt neun geplanten Fortbildungsveranstaltungen ist die von der Geoinitiative Region Bonn organisierte Reihe von Geoinformatik-Seminaren und -Workshops für Lehrer in Nordrhein-Westfalen und Rheinland Pfalz Ende Mai gestartet. Die 15 Teilnehmer befassten sich mit den Möglichkeiten, Satellitenbilder im Schulunterricht zu benutzen. Diskutiert wurde dies vor dem Hintergrund, das solche Bilder in den Medien immer stärker genutzt werden.

Beim Einsatz und der Integration dieser Bilder in den Unterricht ergeben sich jedoch häufig Probleme. Die Lehrerund Lehrterinnen sehen Probleme dabei, sich aktuelle Satellitendaten zu beschaffen und häufig fehlen gute Unterrichtsmaterialien sowie Zusatz- und Hintergrundinformationen, wie Satellitendaten im Unterricht in Wert gesetzt werden können.

Genau diese Fragen griff die Auftakt-Fortbildung „Bilder die begeistern“ in der Bonner Bertolt-Brecht-Gesamtschule auf und zeigte mögliche Wege auf, wie Satellitenbilder in den Unterricht integriert werden können. Der Schwerpunkt des Workshops lag daher auf der Verbindung von klassischen Unterrichtsthemen und Satellitenbildern und zeigte auf, wie auf diese Weise methodische Kompetenzen (Bildverständnis, Bildinterpretation) und Kompetenzen der räumlichen Orientierung der Schüler/innen gefördert werden können.

Die nächste Fortbildung findet am 27. August in der Bezirksregierung Köln, Außenstelle Bonn Bad Godesberg statt, dem ehemaligen Landesvermessungsamt NRW. Dann geht es um die Arbeit mit historischen Karten am PC.

Alle Veranstaltungen sind für die Teilnehmer kostenlos und von den zentralen Lehrerfortbildungsinstituten in NRW und Rheinland-Pfalz offiziell als Fortbildung anerkannt. Konzipiert und realisiert werden die halb- bis ganztätigen Seminare von der ESRI Geoinformatik GmbH, der Arbeitsgruppe Fernerkundung des Geographischen Institutes der Universität Bonn und der Bezirksregierung Köln, Abteilung 7: GEObasis.nrw (ehemals Landesvermessungsamt) als Partner der Geoinitiative sowie vom Institut für schulische Fortbildung in Speyer und den Kompetenzteams NRW (Bonn, Rhein-Sieg und Köln).

NRW löst Landesvermessungsamt auf

admin — Fri, 09 Mar 2007 12:09:11 +0000

Die nordrhein-westfälische Landesregierung hat beschlossen, das Landesvermessungsamt in Bonn Bad-Godesberg zum 1. Januar 2008 aufzulösen. Aufgaben und Personal sollen künftig Teil der Bezirksregierung Köln sein. Die Pressemitteilung des Innenministeriums im Wortlaut:

Das nordrhein-westfälische Landesvermessungsamt wird zum 1. Januar 2008 aufgelöst. Die Aufgaben werden der Bezirksregierung Köln übertragen. Dies hat die Landesregierung in ihrer gestrigen Kabinettsitzung beschlossen. “Das ist ein weiterer wichtiger Schritt zur Straffung der NRW-Behördenstruktur”, sagte Innenminister Dr. Ingo Wolf am Mittwoch (7. März) in Düsseldorf. Betriebsbedingte Kündigungen seien mit dieser Neuorganisation nicht verbunden. “Das bisherige Personal des Landesvermessungsamtes geht mit der Auflösung auf die Bezirksregierung Köln über”, erklärte Wolf. Er rechne jedoch damit, dass mittelfristig die ca. 650 Stellen für die Vermessungs- und Katasterverwaltung einschließlich der Querschnittsaufgaben um rd. 200 reduziert werden.

Mit diesem Beschluss setzt das Innenministerium die Ergebnisse einer Aufgabenkritik zur Organisation und zum Stellenbedarf der Vermessungs- und Katasterverwaltung des Landes um. Ziel war es, die staatlichen Kernaufgaben auf das notwendige Maß zu begrenzen, die Effizienz des Verwaltungshandelns zu verbessern, Doppelzuständigkeiten zu vermeiden und überflüssige Bürokratie abzubauen.

Von den bisherigen Aufgaben der Vermessungs- und Katasterverwaltung des Landes verbleiben als staatliche Kernaufgaben die Erhebung, Führung und Bereitstellung von Geobasisdaten auf der Grundlage eines einheitlichen Raumbezugs, die Aufsicht über die Katasterbehörden, die Gutachterausschüsse und die Öffentlich bestellten Vermessungsingenieure sowie die Ausbildung und Prüfung des Vermessungsfachpersonals.

Ein Teil der bisherigen Aufgaben soll wegfallen. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um die Schwerpunktaufgaben zur Herstellung eines einheitlichen Raumbezuges für Geodaten in Deutschland und Europa und um die Umstellung der vorhandenen Nachweise des Liegenschaftskatasters auf das bundeseinheitliche Amtliche Liegenschaftskatasterinformationssystem ALKIS.

Aufgaben wie die Erhebung von Geobasisdaten der Landesvermessung sollen weitgehend privatisiert werden. “Außerdem wollen wir die Vermarktung, Herstellung und Herausgabe marktfähiger Produkte wie z.B. Wanderkarten privaten Unternehmen überlassen”, kündigte Wolf an. Die Vermessungsverwaltung solle künftig Geobasisdaten bereitstellen, so wie es ihr gesetzlicher Auftrag vorsieht.

In diesem Fall werden keine Aufgaben kommunalisiert, da die Aufgaben des Liegenschaftskatasters bereits seit 1948 kommunalisiert sind. Andere Aufgaben der Landesvermessung sind ebenfalls ausgeschlossen, da sie entweder überregional wahrgenommen werden (z.B. Führung und Bereitstellung der topographischen Landeskartenwerke) oder weil es sich um Aufsichtsfunktionen handelt.