Digitaler Zwilling
Was ist ein Digitaler Zwilling?
Der Digitale Zwilling Klagenfurt ist einerseits ein realitätsgetreues Abbild der Landeshauptstadt Klagenfurt in 3D, andererseits dienen die 3D-Daten im Digitalen Zwilling zur Simulation von natürlichen Prozessen (Beispiel: wie viel Sonnenenergie kann ich mit einem Solarpaneel auf meinem Dach erzeugen; wie heiß wird der Asphalt durch die Sonneneinstrahlung an einem Sommertag; wie fällt der Schatten eines Baumes im Tages- und Jahresverlauf,etc). In der Ausbauphase 2023 sind folgende Themen enthalten:
- Photorealistische Darstellung des gesamten Stadtgebietes in 3D
- Solarpotential auf den Dachflächen
- Bodennutzung/Versiegelung/3D-Grünraum
Die Visualisierung von Bauprojekten (Vorher-Nachher-Szenarien, …), die man in der Planungsphase bereits in der virtuellen Realität (z.B. auch mit einer VR-Brille) in der Echtumgebung betrachten kann, ist ebenfalls ein Einsatzzweck, der in einer weiteren Ausbaustufe verfolgt wird. Der Digitale Zwilling der Landeshauptstadt Klagenfurt wird in weiteren Etappen schrittweise ausgebaut, sodass in Zukunft weitere Fragestellungen analysiert und Lösungen erarbeitet werden können.
Expertenmodus 3D
Zum Digitalen Zwilling - Expertenmodus 3D
Im Expertenmodus werden sämtliche verfügbaren Themen in einer Applikation dargestellt und der User muss die einzelnen Themen selbst ein- / ausschalten bzw. aktiv schalten, damit weitere verfügbare Informationen über sogenannte Tool-Tipps abgerufen werden können. Daher sollte der User über entsprechende Grundkenntnisse im Umgang (z.B. Legendensteuerung, Sichtbarkeiten, …) mit Geographischen Informationssystemen haben. Der Expertenmodus ermöglicht Zugriff auf mehrere Themen:
- Photorealistisches 3D-Modell der Landeshauptstadt Klagenfurt: realitätsgetreues Abbild des gesamten Stadtgebietes. Die Photorealistische Darstellung (3D-Mesh) wird mittels Künstlicher Intelligenz (KI) aus hochauflösenden Luftbildern abgeleitet und ist so aufgebaut, dass jedes Teilelement einer bestimmten Land- und Bodennutzungskategorie (Gebäude, versiegelte Fläche, Wiese, Baum, Wasser, Pool, Solarpaneel, …) zugeordnet ist, insgesamt gibt es 25 Land- und Bodennutzungskategorien.
- Solarenergie-Potential auf den Dächern der Gebäude im Stadtgebiet: Es werden mögliche Solarpaneele für Photovoltaik und Solarthermie auf den 3D-Dächern angezeigt, die farbliche Darstellung stellt die Höhe des Energieertrages dar (rot / orange / gelb).
- Land- und Bodennutzung: In diesem Thema wird der Grundstücks-Index angezeigt, der einerseits die einzelnen Bodennutzungskategorien je Grundstückskomplex in Prozent und den Versiegelungsgrad des Grundstückes darstellt, andererseits den 3D-Grünraum mit den Angaben zur maximalen Höhe der Bäume, des Grünraumvolumens in m³ und die Grünvolumenzahl.
Zusätzlich können auch Luftbilder bzw. Stadtplan-Darstellungen dargestellt werden.
Funktionalität: Als zusätzliche Funktionalität gibt es die verschiedenen Messfunktionen und die Visualisierung des Schattens (Funktion Sonnenlicht - einschalten) über die Auswahl eines bestimmten Tages im Jahr und über das Verschieben des Stundenreglers kann man sich den Schattenwurf über den jeweiligen Tagesverlauf ansehen.
Bodennutzung / Landnutzung (Luftbildsicht)
Für die Applikation Bodennutzung/Landnutzung wurde ein Grundstücksindex entwickelt, der pro Grundstück (ein oder mehrere Grundstücke in einem einheitlichen Eigentumsverhältnis) die Gesamtfläche der Grundstücke mit den verschiedenen Bodennutzungskategorien in Prozent der Gesamtfläche abbildet. Zusätzlich wird die maximale Baumhöhe, das Grünraumvolumen (3D-Volumen als Umhüllende von Bäumen, Sträuchern, Ackerflächen und Wiesen) abgebildet und die Grünvolumenzahl (GVZ) als Verhältniszahl des am Grundstück insgesamt vorhandenen Grünraumvolumens (m³) zur Fläche des Grundstücks (m²). Einfach ausgedrückt stellt die Grünvolumenzahl das auf das gesamte Grundstück aufgeteilte Grünraumvolumen in fiktiver Höhe (Meter) dar und macht damit Grundstücke bezüglich ihres Grünraumvolumens vergleichbar.
Solarpotential
Gebäudeoberflächen, insbesondere Hausdächer bieten ein großes Potential, um aus der kontinuierlich einstrahlenden Sonnenenergie nutzbare solare Erträge zu generieren. Der Solarpotentialkataster der Landeshauptstadt Klagenfurt am Wörthersee bietet den Klagenfurter Bürgerinnen und Bürgern die Möglichkeit, das Energiepotential der eigenen Dachfläche für eine solare Nutzung abzuschätzen und damit den Weg zur Installation der eigenen Solaranlage zu erleichtern. Die Applikation bietet Erstinformationen zur Potentialabschätzung für die Installation von Photovoltaik- und Solarthermieanlagen
Photovoltaik-Potential Kataster (2D)
Photovoltaik-Potential Kataster (2D)
Für die Stromgewinnung aus Sonneneinstrahlung werden von der Applikation folgende Informationen für die Dachfläche zur Verfügung gestellt: Anzahl der möglichen Module, die Modulfläche, die mögliche installierbare Leistung, der Jahresstromertrag, der spezifische Jahresertrag und die CO2-Vermeidung.
Solarthermie-Potential Kataster (2D)
Solarthermie-Potential Kataster (2D)
Für die solarthermische Nutzung der Sonnenenergie bietet die Applikation folgende Erstinformationen: Anzahl der möglichen Kollektoren, Kollektorfläche, Anzahl der Personen für Brauchwarmwasserbereitstellung und Wärmebedarfsdeckung (optional kombiniert).
Solarpotentialkataster (3D)
Solarpotentialkataster (3D)
In dieser Applikation können die potentiellen Solarpaneele aus der Solarpotentialberechnung direkt in 3D auf den Gebäudedächern visualisiert werden. Aus dem Schattenwurf von anderen Gebäuden oder Bäumen ergibt sich auch die Erklärung, warum einzelne Solarpaneele bessere Energiewerte liefern als andere. In dieser Applikation muss der User selbst zwischen den verschiedenen Aufstellungsarten der Solarpaneele umschalten.
Wichtig: Systemvoraussetzung
Der Digitale Zwilling Klagenfurt (Ausbauphase 1- 2023) der Abteilung Vermessung und Geoinformation kann mittels aktueller WebGL-fähiger Browser (WebGL-Testseite - Englisch) aufgerufen werden. Für eine korrekte Anzeige und Nutzung der Kartenanwendung muss JavaScript im Browser aktiviert sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Performance dieser Applikation abhängig vom Endusergerät und von der Internetanbindung ist. Die Nutzung auf Handys ist für einzelne Funktionen (z.B. Anzeige der Tool-Tips) aufgrund der eingeschränkten Bildschirmgröße nur eingeschränkt sinnvoll