Eine Forschungs- und Chancenstudie für NRI zu energieeffizienten Smart Cities
NRI möchte das Potenzial der Nutzung von CityGML für die Modellierung energieeffizienter und intelligenter Städte bewerten.
NRI engagiert sich für die Verringerung der Umweltauswirkungen der Industrie durch Forschung und die Förderung von Technologieprojekten zur Reduzierung der weltweiten CO2-Emissionen. Gemeinsam mit einem seiner Kunden untersuchte NRI die Möglichkeit, den CO2-Fußabdruck durch die Entwicklung intelligenter Wohngebiete mit energieeffizient renovierten Gebäuden und Neubauten zu reduzieren. Das Unternehmen beauftragte ELEKS, die Möglichkeiten von CityGML - einem offenen, XML-basierten Datenformat zur Darstellung von Städten und städtischen Gebieten - bei der Modellierung intelligenter, nachhaltiger Stadtgebiete und bei Energiesimulationen zu untersuchen.
ELEKS und seine Partner haben eine umfassende, mehrstufige Analyse vielversprechender CityGML-Anwendungen durchgeführt.
ELEKS arbeitete mit dem Institut für Energieeffizienz und Nachhaltiges Bauen der RWTH Aachen zusammen, um das NRI bei der Bewertung des Potenzials der Verwendung von CityGML für die Stadtmodellierung zu unterstützen. Außerdem wurde das Potenzial für Verbesserungen der Gebäudestrukturen zur Verteilung und Bereitstellung erneuerbarer Energie untersucht.
Die Experten von ELEKS und der RWTH Aachen untersuchten die Einsatzmöglichkeiten von CityGML für die Planung und Gestaltung nachhaltiger Stadtgebiete und erstellten erste Dokumente, die für die zukünftige PoC-Planung genutzt werden können. Unser Forschungs- und Beratungsprozess umfasste drei Hauptphasen:
Untersuchung von Anwendungsfällen für CityGML
Das Team untersuchte eingehend die Einsatzmöglichkeiten und Fähigkeiten von CityGML. Wir identifizierten mehr als zehn potenzielle Anwendungsfälle und reduzierten die Liste dann auf drei, die den Kriterien von NRI entsprachen:
- Photovoltaik-Optimierung in Stadtvierteln: eine Simulations-as-a-Service-Lösung, die darauf abzielt, die Leistung, den Standort und die Abdeckung von PV-Solaranlagen in Städten zu optimieren, um den Energiebedarf zu decken.
- Installation von Mikro-Windkraftanlagen: eine Simulations-as-a-Service-Lösung mit intelligenten Analyse- und Planungsfunktionen zur Berechnung des potenziellen Nutzens der Installation von Mikro-Windkraftanlagen für die Gebäudeplanung.
- Installation von Microgrids: eine Simulation-as-a-Service-Lösung in Verbindung mit einem CO₂-Reduktionsberechnungstool, mit dem die potenzielle Reduktion von CO₂-Emissionen durch die Installation von solar/windbetriebenen Microgrids abgeschätzt werden kann.
Testlauf mit CityGML
Wir untersuchten die ausgewählten Anwendungsfälle und erstellten einen detaillierten Bericht über einen Testlauf zur Optimierung von Photovoltaikanlagen. Um die realen Bedingungen zu simulieren, nutzte das Team verschiedene Open-Source-Tools, um die Möglichkeiten von CityGML zu erweitern.
Vorschläge zur Nutzung von CityGML und zur Dokumentation der PoC-Anforderungen
Gemeinsam mit den Experten des IEESB erstellten wir einen detaillierten Bericht mit Empfehlungen, die auf den Ergebnissen des Testlaufs basierten, und schlugen einige einzigartige Anwendungsfälle für CityGML in Kombination mit einem vielfältigen Open-Source-Toolset vor. Das Team skizzierte auch Implementierungsmethoden für die Anwendungsfälle und bewertete sie hinsichtlich ihrer Wünschbarkeit, Machbarkeit und Durchführbarkeit, wodurch die NRI mit soliden PoC-Anforderungsdokumenten versorgt wurde.
