Im Projekt Gtom entwickelten Wissenschaftler/-innen aus vier DLR-Instituten Verfahren für die Untersuchung der energetischen Eigenschaften von Gebäudehüllen. Diese Verfahren, die aus dem Bereich der Fernerkundung stammen, identifizieren Schwachstellen in Gebäudehüllen und ermöglichen Rückschlüsse auf die Ursachen von erhöhten Energieverlusten. Die Wissenschaftler/-innen befassten sich mit einer der zentralen Herausforderungen der Energiewende. Besonders die Heizwärme stand im Fokus, denn sie hatte mit etwa 30 Prozent den zweithöchsten Anteil am Gesamtenergieverbrauch der Bundesrepublik. Bis zum Jahr 2050 will Deutschland den Primärenergiebedarf von Gebäuden um circa 80 Prozent gegenüber 2008 senken, um seine Energiespar- und Klimaziele zu erreichen.
3D-Modell von Berlin-Moabit-West, das mithilfe von Kameraaufnahmen aus einem Kleinflugzeug generiert wurde. Dächer und Fenster werden automatisch erkannt. Quelle: DLR OS-SEC
Zwischen 2016 und 2020 wurde jedes Jahr etwa ein Prozent des Gebäudebestands in Deutschland saniert. Diese Sanierungsrate musste sich deutlich erhöhen, um die gesetzten Ziele zu erreichen. Benötigt wurde eine verbesserte großflächige Erfassung des Gebäudebestands, um sanierungsbedürftige Gebäude zu identifizieren. Gleichzeitig mussten Methoden entwickelt werden, die es ermöglichen die energetischen Eigenschaften einzelner Gebäude präzise und kostengünstig zu vermessen. Die Messergebnisse konnten dann in die Planung von Sanierungsmaßnahmen einfließen. In Gtom wurden mit moderner Mess- und Sensortechnik Daten gewonnen und in Gebäudemodellen zusammengeführt. Die Modelle konnten dann zum Beispiel die Grundlage für energetische Simulationen und individuell angepasste Sanierungspläne bilden. Messungen nach der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen konnten zur Qualitätssicherung dienen.
Drohne mit Kamera im Einsatz. Quelle: DLR
Als Messtechnik kam moderne Fernerkundungstechnik zum Einsatz: Optische Aufnahmen im sichtbaren und Infrarotbereich sowie Hyperspektralanalysen, bei denen Kameraaufnahmen mit etwa 100 dicht liegenden Kanälen im sichtbaren und infraroten Spektralbereich ausgewertet wurden. Die Aufnahmen wurden mithilfe von Satelliten, Flugzeugen und Drohnen erstellt. Hinzu sind Radar- und Ultraschallmessungen gekommen. Es wurde insbesondere untersucht, wie die Technologien so kombiniert werden können, dass eine dreidimensionale Analyse der Außenhülle eines Gebäudes großflächig vorgenommen werden kann.
Das Projekt wurde vom DLR-Institut für Solarforschung koordiniert. Daneben waren drei weitere DLR-Institute am Projekt beteiligt: das Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme, das Institut für Methodik der Fernerkundung und das Institut für Optische Sensorsysteme. Darüber hinaus war das Solar-Institut Jülich der FH Aachen Teil des Projektkonsortiums.
DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme
DLR-Institut für Institut für Methodik der Fernerkundung
DLR-Institut für Institut für Optische Sensorsysteme
Solarinstitut Jülich, FH Aachen
Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie