Identifikation von Solarpotenzialen im urbanen Gebäudebestand durch Analyse stadttypologischer Strukturen anhand eines semantischen 3D-Stadtmodells
Identification of solar potentials in urban building stock through analysis of urban structure types based on a semantic 3D city model
Hanna Poglitsch, Markus Münzinger, Martin Behnisch
Der Beitrag zielt darauf ab, eine methodische Herangehensweise zur raumbezogenen Entscheidungsunterstützung für den Ausbau bauwerksintegrierter Photovoltaik (BIPV) in urbanen bzw. verdichteten Räumen unter Berücksichtigung von Strukturtypen und Bebauungstypen zu erarbeiten. Basierend auf einer flächendeckenden Modellierung der solaren Einstrahlung für alle Dächer und Fassaden des gesamten Gebäudebestands der Stadt Dresden werden für BIPV geeignete Flächen identifiziert. Die Verwendung eines semantischen 3D-Stadtmodells als Analysegrundlage ermöglicht eine Auswertung der solaren Einstrahlungspotenziale nach Gebäudekategorien und -merkmalen und lässt so den Vergleich zwischen den unterschiedlichen stadttypologischen Strukturen zu. Große, gering geneigte Dachflächen eignen sich besonders. Mit zunehmender Neigung ist das Potenzial auf Dächern abhängig von deren Ausrichtung. Höhe und Ausrichtung von Fassaden haben stärkeren Einfluss auf deren Eignung als die Bebauungsstruktur.
This paper aims to develop a methodological approach for spatial decision support for the development of building-integrated photovoltaics (BIPV) in urban or dense areas, taking structure types and development types into account. By means of a high-resolution and area-wide modeling of the solar irradiation for the building stock of the city of Dresden, suitable areas for BIPV are identified. The city-by-city analysis based on a semantic 3D city model enables an evaluation of the solar irradiation potentials according to building categories and characteristics, thus allowing a comparison between the different city typological structures. Large, low-slope roof surfaces are particularly suitable. As the slope increases, the potential on roofs depends on their orientation. Height and orientation of facades have a stronger influence on their suitability than the building structure.
Schlüsselwörter: Semantische 3D-Stadtmodelle, solare Einstrahlung, urbane Strukturtypen, bauwerksintegrierte Photovoltaik, 3D-Modellierung
Keywords: Semantic 3D city models, solar irradiance, urban structure types, building integrated photovoltaics, 3D modeling
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