Energiebilanz aus dem Orbit

Geo- und IT Softwareanbieter M.O.S.S. ist am COP4EE Projekt beteiligt, das auf Basis von Satellitendaten des Copernicus Programms PotentialflĂ€chen fĂŒr erneuerbare Energieformen bestimmen soll.

Mit dem multispektralen Radiometer können verschiedene Pflanzen-, Boden- und GewÀssereigenschaften in 13 KanÀlen unterschieden werden. Bild: DLR

Mit dem multispektralen Radiometer können verschiedene Pflanzen-, Boden- und GewÀssereigenschaften in 13 KanÀlen unterschieden werden. Bild: DLR

Vor dem Hintergrund des Pariser Klimaschutzabkommens haben sich 195 Staaten verpflichtet, die ErderwĂ€rmung durch Reduzierung des Treibhausgasausstoßes auf „deutlich unter zwei Grad Celsius bezogen auf vorindustrielle Werte“ – möglichst sogar auf 1,5 Grad zu beschrĂ€nken. Dieses Ziel soll hauptsĂ€chlich durch den Ausbau erneuerbarer Energien und die damit einhergehende flĂ€chendeckende Versorgung mit sauberem Strom erreicht werden. Das Projekt COP4EE, das vom Raumfahrtmanagement im Deutschen Zentrum fĂŒr Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert wird, hat zum Ziel, Methoden und Dienste zu entwickeln, mit denen sich das Potential von FlĂ€chen und Regionen fĂŒr die jeweiligen erneuerbaren EnergietrĂ€ger auf Basis von Satellitenbilddaten bestimmen lĂ€sst.

Die Daten fĂŒr das COP4EE Projekt stammen zum einen von den WĂ€chtersatelliten Sentinel-1 und -2 des Copernicus- Programms, die in den letzten zwei Jahren von der ESA in den geostationĂ€ren Orbit befördert wurden. Alle sechs Tage ĂŒberfliegen diese Satelliten die Planungsgebiete und machen dabei hoch auflösende Bilder der ErdoberflĂ€che. Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen sie derweil wertvolle Informationen ĂŒber die WindverhĂ€ltnisse, Forstund LandwirtschaftsflĂ€chen, ĂŒber den Biomasseanbau – aber auch ĂŒber mögliche Gefahren fĂŒr die Anlagen wie GelĂ€ndeerosion liefern. Zudem will man auch Daten der deutschen Programme RapidEye und TerraSAR-X nutzen. Die fĂŒnf RapidEye-Satelliten nehmen mit ihren hochauflösenden Kameras tĂ€glich vier Millionen Quadratkilometer der ErdoberflĂ€che auf. Die beiden DLR-Satellitenzwillinge TerraSAR-X und TanDEM-X erfassen die Erde mit einer Auflösung von bis zu einem Meter. Weil deren Radar auch durch Wolken dringen kann, können die Daten unabhĂ€ngig vom Wetter zuverlĂ€ssig generiert werden.

Die so erstellten 3D-Karten sollen sich dementsprechend vor allem fĂŒr die Planung der Anlagen eignen. Das Forschungsprojekt konzentriert sich bei der Analyse hauptsĂ€chlich auf das FlĂ€chenpotential von Geothermie, Windkraft, Sonnenstrom und Biomasse. Geothermische Quellen machen bislang zwar nur einen sehr geringen Anteil an der regenerativen Energieerzeugung in Deutschland aus, allerdings sehen Marktforschungsinstitute wie trend:research hier besonders großes Entwicklungspotential. Ob sich die geplanten Regionen fĂŒr oberflĂ€chennahe und Tiefengeothermie eignen, prĂŒfen die Forscher von COP4EE anhand von geologischen Katastern, die mittels Strukturanalyse auf Basis der Satellitenbilddaten ermittelt werden können. FĂŒr die Untersuchung der unterschiedlichen Siedlungsgebiete kommt unter anderem der Urban Atlas zum Einsatz – eine Gemeinschaftsinitiative der EuropĂ€ischen Kommission, der ESA und der EuropĂ€ischen Umwelt Agentur, der vergleichbare Daten zur europaweiten Landnutzung und – bedeckung bereitstellt.

Das Potential fĂŒr Windkraft soll zunĂ€chst anhand von optischen und Radardaten von Satelliten und den daraus ermittelten GelĂ€ndestrukturen bestimmt werden. Dabei gilt es, die regionalen Abstandsvorschriften zu Infrastrukturen, NaturschutzflĂ€chen und GewĂ€ssern zu berĂŒcksichtigen. Innerhalb dieser FlĂ€chen kann dann anhand der Windgeschwindigkeit und den Leistungsparametern der jeweiligen Windenergieanlage ein Energieertrag des potenziellen Windparks berechnet werden. FĂŒr Untersuchung des Solarpotenzials fĂŒr Frei- und DachflĂ€chenanlagen kombiniert man die Sentinel-Daten mit Katasterinformationen und bezieht dabei auch SchattenflĂ€chen und mögliche Energieverluste in die Potenzialbestimmung mit ein. Die Biomasse gilt als sehr zuverlĂ€ssige Energiequelle, da ihre Einspeisung im Vergleich zu Solar- und Windenergie nicht von Wetterbedingungen, Tages- und Jahreszeit abhĂ€ngt und sie somit kurzfristig Schwankungen der Strommengen aufgrund von Überproduktion oder Mangel ausgleichen kann. Satellitendaten sollen hier zum einen Aufschluss ĂŒber die Eignung bestimmter Felder und Pflanzen geben, und zum anderen die Menge der von Feldern produzierten Biomasse abschĂ€tzen.

links: Aufnahme eines RapidEye Satelliten, rechts: der prognostizierte Ertrag fĂŒr Biomasse. Bilder: BlackBridge

links: Aufnahme eines RapidEye Satelliten, rechts: der prognostizierte Ertrag fĂŒr Biomasse. Bilder: BlackBridge

DarĂŒber hinaus arbeiten die Forscher an einem regional differenzierenden Energie-Bilanz-Prognose- Modell, das auf Zeitreihen meteorologischer, optischer und Radardaten basiert. FĂŒr eine Kurzzeitprognose von bis zu drei Tagen werden die anfallenden Energiemengen aus Wind und Sonne sowie die entsprechende notwendige Entnahme aus den vorhandenen Biomassespeichern bestimmt. Darauf aufbauend wird dann aufgezeigt, ob und in welchem Umfang die Biomassespeicher aufgefĂŒllt werden mĂŒssen. Eine mittelfristige Prognose von bis zu drei Monaten wird ebenfalls durch meteorologische Informationen sowie insbesondere auf Basis von optischen und Radardaten erstellt. Hier liegt der Fokus auf der Entwicklung der Vegetation, Ertrag und möglichen SchĂ€den. Anhand dieser Daten wird dann die Jahresprognose korrigiert und Handlungsempfehlungen können ausgesprochen werden.

An dem Pilotprojekt, das von DELPHI IMM koordiniert wird, sind insgesamt sechs Partner beteiligt, darunter die M.O.S.S. Computer Grafiksysteme GmbH, die Remote Sensing Solutions GmbH sowie die Forschungsstelle fĂŒr Energiewirtschaft e.V.. Kernaufgabe von M.O.S.S. ist die Aufbereitung und Integration der erforderlichen Daten und deren adĂ€quate Bereitstellung fĂŒr Analyse und Interpretation. Die Lösungsarchitektur basiert in diesem Bereich auf novaFACTORY. Als Kooperationspartner fĂŒr die Pilotphase in Rheinland-Pfalz sind die Energieagentur Rheinland-Pfalz und die Stadtwerke Trier mit dabei. Das Projekt startete im MĂ€rz 2016 und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Die dazu notwendigen TestflĂ€chen des Projektes sind in Rheinland-Pfalz geplant.

7.1 Photogrammetrie / Fernerkundung
Aeroscout GmbH

Aeroscout GmbH ist spezialisiert auf die Vermarktung von unbemannten Helikoptern
fĂŒr den kommerziellen, industriellen, humanitĂ€ren und insbesondere
wissenschaftlichen Einsatz. Aeroscout offeriert ausgereifte technisch-komplexe
und gleichzeitig bedienungsfreundliche Flugsysteme fĂŒr luftgestĂŒtzte Aufgaben
in der Vermessung, zur Inspektion, Überwachung und PrĂ€vention, sowie zur luftgestĂŒtzten
Informationsgewinnung, z.B. Photogrammetrie und 3D-Laserscanning.
CycloMedia Deutschland GmbH

CycloMedia ist der innovative TechnologiefĂŒhrer mit mehr als 30 Jahren
Erfahrung in der Erstellung von Umgebungsaufnahmen mit GIS-Genauigkeit.
Unsere georeferenzierten Panoramen (Cycloramas) ermöglichen das Messen,
Analysieren und Planen im öffentlichen Raum direkt vom Arbeitsplatz aus – das
reduziert die Anzahl der Außentermine deutlich. Unsere Produktpalette reicht
von GIS-Integrationen ĂŒber Objektinventarisierung bis hin zu Schulungen.

ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH

Seit 50 Jahren vertrauen Behörden, MilitÀr und Industrie der Kompetenz der
ESG. Unsere Themenschwerpunkte im Bereich GeoIT und Fernerkundung
liegen in der Konzeption und Realisierung von Geodatenmanagementsystemen,
Geodateninfrastrukturen, verlegbaren (mobilen) Geoinformationssystemen
und Software fĂŒr die automatisierte Bildauswertung sowie fĂŒr die
Karte/Lage-Darstellung in Einsatzsystemen.
GAF AG

Die GAF AG ist ein weltweit agierendes Unternehmen mit fĂŒhrenden Kompetenzen
in der Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen in der
Geo-Information. Mit ĂŒber 180 Mitarbeitern bietet die GAF AG Geo-Daten,
Datenveredelung, GIS- und Datenbankanwendungen,
Beratung und Projektmanagement sowie entwicklungstechnische Assistenz. CEO ist Dr. Peter Volk.

GEOSYSTEMS GmbH

GEOSYSTEMS ist ein Softwarevertriebsunternehmen mit umfassenden Serviceleistungen. Als Hexagon Geospatial Partner bietet das Unternehmen ein komplettes Portfolio von Fernerkundungs-, Photogrammetrie- und GIS-Software fĂŒr Desktop-, Server-, Web- und Cloud-Umgebungen. DarĂŒber hinaus entwickelt GEOSYSTEMS Lösungen fĂŒr automatisierte Workflows und effektives Geodatenmanagement.
IABG

Die IABG „Geodata Factory“ ist ein fĂŒhrender europĂ€ischer Dienstleister im Bereich Fernerkundung, Photogrammetrie und Geoinformationssyteme. Unsere 80 Geospezialisten erfassen, verarbeiten, analysieren und visualisieren Geodaten gemĂ€ĂŸ den WĂŒnschen unserer Kunden. Die Entwicklung und die Migration von GIS-Systemen sowie die Implementierung von Geodatenbanken erfolgen nach internationalen Standards.

Phoenics GmbH

Die Phoenics GmbH ist seit mehr als 20 Jahren im Bereich der Erfassung und Verarbeitung von Geodaten tĂ€tig. Ein besonderes Merkmal ist die Datenerfassung aus Luft- und Satellitenbildern. Bereits seit UnternehmensgrĂŒndung arbeitet Phoenics mit digitalen photogrammetrischen Systemen und GIS. Thematische Schwerpunkte sind BildflĂŒge, AbwassergebĂŒhren- splitting, Sat.bildauswertung und int. Projekte.
SAG GmbH, Bereich CeGIT

Mit 400 Mitarbeitern bietet SAG CeGIT Lösungen und Dienstleistungen zu
Asset- & Netzdatenmanagement, BetriebsfĂŒhrung, Instandhaltung, Trassierung,
Fernerkundung, Netzplanung und Smart Grids. Jahrzehntelange Erfahrungen
der SAG von Aufbau bis Betrieb von Energieanlagen & -netzen sind Basis unserer
Lösungen, die Wettbewerbs- und ZukunftsfÀhigkeit von Stadtwerken,
Netzbetreibern, Kommunen und Industriebetrieben nachhaltig unterstĂŒtzen.

SITEBOTS GmbH

Die SITEBOTS GmbH ist eine Ingenieurgesellschaft, die sich auf die Entwicklung und Produktion von Multikoptern/UAV (Kameradrohnen) spezialisiert hat! Wir bieten bundesweit temporĂ€re, luftgestĂŒtzte Inspektions-, Vermessungs- und WartungsflĂŒge fĂŒr Unternehmen aus dem Umfeld der Energie, Vermessung, Bau-, Land- und Immobilienwirtschaft an. AGISOFT Photoscan Pro. Weitere Infos unter: www.sitebots.com
Topcon Deutschland Positioning GmbH

Topcon Deutschland Positioning ist der deutsche Sitz der börsennotierten Topcon
Corporation – weltweit fĂŒhrend in der Herstellung von optischen und elektronischen
Instrumenten fĂŒr die Medizin, Vermessung und Bauwirtschaft. Topcon
entwickelt und produziert innovative Positionierungslösungen und bietet ein
ganzheitliches Produktportfolio an GNSS-Systemen, Lasern, Produkten fĂŒr die
optische Vermessung und Maschinensteuerung, sowie Anwendungssoftware an.

Vermessung3D.de

Vermessung3D.de vertreibt UAV-Vermessungssysteme und photogrammetrische
Software, u.a. Agisoft Photoscan. Daneben bieten wir eine aufgabenspezifische
DurchfĂŒhrung von nahbereichs- und UAV-photogrammetrischen Vermessungen
und teilen unsere Erfahrung und unser Wissen im Bereich moderne Photogrammetrie
mit unseren Kunden im Rahmen von Photogrammetrie-Seminaren und
onlinebasiertem On-the-job Support.

 

M.O.S.S. bietet Datenmanagement-Suite fĂŒr Windparkplanung

Die Wind Planungs- und Analyse Software Suite WindPASS des Taufkirchener Geosoftwareanbieters M.O.S.S. soll ProjektierungsbĂŒros, Gutachter und Komplettanbieter bei der Windparkplanung mit professionellem Datenmanagement unterstĂŒtzen. Mit WindPASS Projektmanagement, WindPASS Schall und WindPASS Schatten beinhaltet die Desktopanwendung verschiedene Apps zu Schallausbreitung, Schattenwurf, Windertrag, Turbulenzberechnung oder Netzanbindung. Nutzer der Software Suite haben Zugriff auf eine umfangreiche Stammliste an Windenergieanlagen sowie auf alle ArcGIS Online Services, wie Basemaps, hochauflösende Luftbilder und Elevation Services. Im ersten Release des Jahres 2016 wurden die Funktionen in WindPASS 1.1 erweitert und die Verarbeitung von Geodaten vereinfacht. Im August 2016 soll die Software Suite um die Anwendung WindPASS Ertrag erweitert werden. WindPASS basiert auf ArcGIS runtime und lĂ€uft auf allen Betriebssystemen.

www.dlr.de
www.moss.de