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Calculating urban heat demands: An analysis of two modelling approaches and remote sensing for input data and validation.

Dochev, Ivan und Gorzalka, Philip und Weiler, Verena und Schmiedt, Jacob und Linkiewicz, Magdalena Monika und Eicker, Ursula und Hoffschmidt, Bernhard und Peters, Irene und Schröter, Bastian (2020) Calculating urban heat demands: An analysis of two modelling approaches and remote sensing for input data and validation. Energy and Buildings, 226 (110378). Elsevier. doi: 10.1016/j.enbuild.2020.110378. ISSN 0378-7788.

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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378778820308896

Kurzfassung

Building stocks account for a large share of energy consumption and harbour great potential for reducing greenhouse gas emissions. The field of urban building energy modelling (UBEM) offers a range of approaches to inform climate protection policies, producing output of different granularity and quality. We compare two typology-based (archetype) approaches to urban heat demand calculation in a mixed-use area in Berlin, Germany. The goal is to show challenges and pitfalls and how remote sensing can improve the modelling. The first approach uses 2D cadastral data and specific heat demand values from a typology. For the second approach, we derive a 3D building model from aerial imagery, use parameters from the same typology, and calculate the heat balance for each building. We compare the differences in several geometric parameters, U-values and the heat demand. Additionally, we analyse if window detection on aerial image textures and surface temperatures from aerial infrared thermography can improve the estimated window-wall ratios and U-values. The two heat demand approaches lead to different results for individual buildings. Averaging effects reduce the differences at an aggregated level. Remote sensing can be used to improve some geometric parameters needed for modelling, but still requires additional research regarding U-value estimation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141734/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Calculating urban heat demands: An analysis of two modelling approaches and remote sensing for input data and validation.
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dochev, Ivanmailto:ivan.dochev (at) hcu-hamburg.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gorzalka, PhilipPhilip.Gorzalka (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1274-0378NICHT SPEZIFIZIERT
Weiler, Verenamailto:verena.weiler (at) hft-stuttgart.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmiedt, JacobJacob.EstevamSchmiedt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0794-6769NICHT SPEZIFIZIERT
Linkiewicz, Magdalena MonikaMagdalena.Linkiewicz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eicker, UrsulaConcordia UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hoffschmidt, BernhardBernhard.Hoffschmidt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Peters, IreneHafenCity University HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schröter, BastianHochschule für Technik StuttgartNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 November 2020
Erschienen in:Energy and Buildings
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:226
DOI:10.1016/j.enbuild.2020.110378
Verlag:Elsevier
Name der Reihe:Elsevier Science Direct
ISSN:0378-7788
Status:veröffentlicht
Stichwörter:heat demand estimation, thermal mapping, semantic 3D city models
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Optische Technologien und Anwendungen
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme
Institut für Solarforschung > Qualifizierung
Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen
Hinterlegt von: Linkiewicz, Magdalena Monika
Hinterlegt am:14 Apr 2021 08:58
Letzte Änderung:10 Mär 2022 10:46

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