Ludwigsburg - Grünbühl

Grunbuhl

Datenblatt

  • Gebäudeanzahl: 160
  • Gesamte beheizte Geschossfläche (%Wohnfläche): 77.000 m² (90%)
  • Baualter des Stadtquartiers: gebaut nach dem 2. Weltkrieg
  • Energiezustand: die Mehrheit der Gebäude sind noch im ursprünglichen Zustand
  • Aktuelle Wärmeversorgung: hauptsächlich Gaskessel
  • 3D Stadtmodell: CityGML LoD1 und LoD2
  • Berechneter Heizwärmebedarf: 106 kWh/m².a

Geschichte des Stadtquartiers

Um den steigenden Bedarf an Wohnraum gerecht zu werden, wurde nach dem Ende des 2. Weltkrieges die Erbauung des Stadtviertels Grünbühl beschlossen.
In den 80er-Jahren fand dann eine weitere wichtige Bauphase statt, in der viele Mehrfamilienhäuser und Hochhäuser entstanden, heute bekannt als "Elefanten". Sanierungsrate in Grünbühl

Die Mehrheit der Bauwerksbestände befinden sich nach wie vor im Originalzustand, besonders die ersten Bauten. Seit 1990 wurde ca. 1% der bewohnten Flächen pro Jahr modernisiert (780 m² p.a.).




3D Stadtmodell und Datenerhebung

Im Rahmen des Projekts Klimaneutrale Kommune - Ludwigsburg wurde ein auf CityGML basierendes 3D-Modell im Level of Detail 1 und 2 durch Laserscanbefliegung (LiDAR) erstellt.

Um diese Stadtmodell einzureichen, wurden CENSUS-Daten von der Stadt Ludwigsburg zur Verfügung gestellt (Anzahl der Stockwerke, Gebäudebaujahrsklasse, Gebäudenutzung, Gebäudetyp, Besitzanteil, Wohnungsanzahl, Warmwasserbereitungsanlage je Wohnung, Beheizungsart), sowie Sanierungsjahre der von der Wohngemeinschaft zugehörigen Gebäude.
Grunbuhl - Facade damages Weitere Daten wurden bei einer Vor-Ort-Begehung erfasst (Fensteranteil der Fassaden, Außendämmung, (un)bewohnte Keller und Dachgeschoss, Bauschäden).
Die U-Werte und andere thermische Gebäudeparameter wurden anhand der Deutschen Gebäudetypologie vom Institut Wohnen und Umwelt ermittelt.

Zudem wurden die Gasverbrauchsdaten pro Gebäudeblock von den Stadtwerken Ludwigsburg zur Verfügung gestellt, um die auf 3D Stadtmodell basierte Energieanalyse zu validieren.

Ergebnisse

Die simulierten Werte zum Heizwärmebedarf pro Gebäude in Grünbühl variieren von ca.35 kWh/m²a für vollsanierte Gebäude bis zu 216 kWh/m²a für unsanierte Nachkriegsbauten (Feuchteschäden, undichte Dächer und Fenster, rissige Wände).
Im Durchschnitt beträgt der Heizwärmebedarf im Wohngebiet 106 kWh/m²a.
visualisation heating demand Ludwigsburg
Um die Genauigkeit der Wärmebedarfssimulation zu überprüfen, wurden die Ergebnisse mit Verbrauchsdaten der Stadtwerke Ludwigsburg, welche nahezu alle Gebäude mit Erdgas versorgen, verglichen. Die Abweichung zwischen dem Gasverbrauch aus der Berechnung und der Ablesung beträgt im Durchschnitt 18%.

>> weitere Informationen in der Publikation 3d-Stadtmodelle für die Wärmebedarfberechnung




Karlsruhe - Rintheim

Karlsruhe

Datenblatt

  • Gebäudeanzahl: 30
  • Gesamte beheizte Geschossfläche (%Wohnfläche): 65.000 m² (100%)
  • Baualter des Stadtquartiers: gebaut Mitte 50er, Anfang 70er
  • Energiezustand: 1/3 wurde bereits vollsaniert
  • Aktuelle Wärmeversorgung: hauptsächlich Gaskessel
  • 3D Stadtmodell: CityGML LodD2
  • Berechneter Heizwärmebedarf: 91 kWh/m².a

Geschichte des Stadtquartiers

In der Wohnsiedlung Rintheimer Feld besitzt die Wohnbaugesellschaft Volkswohnung GmbH Karlsruhe 30 Immobilien mit einer Gesamtfläche von 65.000 m².
Die Bauwerke wurden in 2 Phasen erbaut: 22 Mehrfamilienhäuser Mitte der 1950er und 8 Hochhäuser Anfang der 1970er.

Zwischen 1998 und 2008 wurden 11 Gebäude vollständig saniert. Die verbleibenden 2/3 sind entweder teilweise oder nicht saniert.


3D Stadtmodell und Datenerhebung

Vor einigen Jahren wurde ein Ingenieurbüro beauftragt detaillierte Energie-Gutachten vom Bauwerksbestand durchzuführen. Die Gebäude wurden entsprechend der Energieeffizienz in den folgenden 6 Typen untergliedert:

  • Typ 1: nicht sanierte Mehrfamilienhäuser, erbaut zwischen 1954-1956
  • Typ 2: nicht sanierte Hochhäuser, erbaut 1974
  • Typ 3: Mehrfamilienhäuser, erbaut 1974, teilweise saniert (Fassade 1975, Dach 2003)
  • Typ 4: Mehrfamilienhäuser, erbaut 1954, vollständig saniert 1998
  • Typ 5: Mehrfamilienhäuser, erbaut 1954, vollständig saniert 2000
  • Typ 6: Mehrfamilienhäuser und Hochhäuser, vollständig saniert 2007
6 building types of Karlsruhe-Rintheim

Die genauen Informationen, die im Rahmen der Energie-Gutachten gesammelt wurden (U-Werte, Wärme- und Kältebrücke, Heizungssystem), sind in das 3D Stadtmodell im Level of Detail 2 der Stadt Karlsruhe als semantische Gebäudeinformationen integriert.


Ergebnisse

heating demand comparison

Der durchschnittliche Heizwärmebedarf pro Gebäudetyp variiert von ca.35 kWh/m².a für vollsanierte Gebäude (Typ 6) bis zu 158 kWh/m².a für unsanierte Mehrfamilienhäuser aus den 50er Jahren.

Die Abweichung zwischen Heizwärmebedarf aus der Ablesung und der Berechnung im betrachteten Gebiet beträgt +6,7%

Die vergleichsweise niedrigen Verbrauchswerte von Typ 1 können ggf. auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass in den Wohnungen Gas-Einzelöfen verwendet werden, die individuell nach Bedarf der Nutzern betrieben werden.




Rotterdam - Bospolder

Rotterdam

Datenblatt

  • Gebäudeanzahl: 3729
  • Gesamte beheizte Geschossfläche (%Wohnfläche): 300.000 m² (68%)
  • Baualter des Stadtquartiers: erbaut zwischen 1910 bis dato
  • Energiezustand: sehr heterogen
  • Aktuelle Wärmeversorgung: hauptsächlich Gaskessel
  • 3D Stadtmodell: CityGML LoD2
  • Berechnetes Heizwärmebedarf: 132 kWh/m².a
  • Berechnetes Energie-Einsparpotenzial: 59%

Geschichte des Stadtquartiers

Das Viertel Bospolder wurde ursprünglich in den 1910er, westlich der Stadt Rotterdam, erbaut.
Von 1990 bis dato wurde die Wohn- und Gerwerbefläche des Viertels durch neue Bauvorhaben verdoppelt.


3D Stadtmodell und Datenerhebung

Die Stadtverwaltung von Rotterdam besitzt seit dem Anfang des Jahrhunderts ein virtuelles 3D Stadtmodells LoD2 für die gesamte Stadt.
Bislang wurde das 3D Stadtmodell, das bis auf reine visuelle Darstellung ungenutzt blieb, durch erhebliche Aufbesserungen qualitativ verbessert. Erst wurde automatisch mithilfe vom Heilungsmodul von CityDoctor nachgebessert, danach zusätzlich durch manuelle Ausbesserungen die fehlenden Gebäudeflächen ergänzt.
Es verblieben 50 ungültige Gebäudeblöcke, die wegen fehlendem Volumenwert oder unzugewiesen Wänden für die Energieanalyse nicht verwendet werden konnten.

Parallel zu diesem 3D Stadtmodell verwaltete die Stadt Rotterdam große Datenbanken mit Datensätze pro Gebäudeadresse (Baujahr, Haupt- und neben Gebäudenutzung, Geschossanzahl, Viertelname) sowie pro Wohnung (Wohnfläche, Eigentümertyp, Wohnungstyp, Energie Label) für die ganze Stadt Rotterdam.
Diese Daten wurden mit den digitalen Gebäuden vom 3D Stadtmodell verknüpft und als semantische Gebäudeinformationen integriert.
Leider waren keine Informationen über den Sanierungszustand verfügbar, was zu beteudende Abweichungen der Simulationsergebnisse führen kann.

Weil keine lokale/nationale Gebäudetypologie, genaue U-Werte und andere thermische Gebäudeparameter aufgeführt waren, wurden diese anhand der Deutsche Gebäudetypologie vom Institut Wohnen und Umwelt ermittelt.


Ergebnisse

Der aktuelle Heizwärmebedarf und CO2 Ausstoß wurde pro m² Wohnfläche berechnet.
Ein Sanierungsszenario wurde basierend auf die empfohlenen Sanierungsszenarien des Instituts Wohnen und Umwelt simuliert und daraus das Wärme-Einsparpotenzial berechnet. visualisation heating demand Rotterdam
visualisation CO2 emissions Rotterdam
visualisation heat energy savings Rotterdam