Schatten in den Tiroler Bergen

Innsbrucker Forscher entwickeln derzeit ein System, mit dem man so genau wie niemals zuvor das Potenzial für Solaranlagen ermitteln kann – und zwar flächendeckend und für jedes Hausdach separat. Im Kern wird dabei ein Grundriss von Siedlungen mit aus der Luft gemessenen Daten über die Höhe von Gebäuden verknüpft, erläutert Frederic Petrini-Monteferri, Geschäftsführer der Tiroler Firma Laserdata, der die Methode gemeinsam mit dem Institut für Geografie der Universität Innsbruck entwickelt. Gefördert wird das Projekt von Trans-IT, dem Entwicklungs- und Transfercenter der Universität Innsbruck.

Die Daten stammen von Laser-Vermessungen durch Flugzeuge. Diese verfügen über Ortungssysteme wie GPS sowie Laser-Messgeräte, die miteinander gekoppelt sind. Die Flugzeuge senden senkrecht nach unten Laser-Impulse aus. Die Zeit, bis ein solcher Impuls zurück reflektiert wird, ist ein Maß für die Entfernung des Flugzeuges zur Oberfläche. Mit diesem Verfahren werden schon seit einigen Jahren zum Beispiel Gletscher vermessen (siehe Artikel unten).

Pro Quadratmeter erhält man zwischen zwei und 30 einzelne Messpunkte, erläutert Petrini-Monteferri. Und nun beginnt die eigentliche Arbeit – die sich „Objekt-orientierte Klassifikation“ nennt. „Es werden nicht die einzelnen Pixel betrachtet, sondern diese werden zu homogenen Gruppen zusammengefasst“, so der Forscher. Wenn mehrere nebeneinander liegende Messpunkte nur wenig voneinander abweichen, kann man das als Flachdach oder Parkplatz interpretieren. Wenn die Abstände gleichmäßig größer oder kleiner werden, kann es sich um ein geneigtes Dach handeln.

Tages- und Jahresgang der Sonne

Kommt es hingegen zu abrupten Änderungen zwischen Messpunkten, dann könnte das die Kante eines Daches bedeuten. „Diese Regeln müssen in Computer-Sprache gefasst werden“, so Petrini-Monteferri.

Damit bekommt ein Grundrissplan also eine dritte Dimension. Aber für die Beurteilung des Solar-Potenzials reicht das noch nicht. Im nächsten Schritt wird in einem Geografischen Informations-System (GIS) ermittelt, wie viel Sonnenenergie geerntet werden kann. Dazu wird der Tages- und Jahresgang der Sonne mit der Neigung und Orientierung der Dächer verknüpft. Zudem wird die Abschattung mit einberechnet. „Das ist das wirklich Besondere an unserer Methode“, sagt Petrini-Monteferri: „In einem Schritt berechnen wir sowohl die Fern- als auch die Nahbeschattung.“

Bisher war das nicht möglich. Entweder, man hat berechnet, welche Schatten die umliegenden Berge werfen – das konnte bisher nur in einem Raster von 50 mal 50 Meter gemacht werden – ansonsten hätte man gigantische Datenmengen zu bewältigen. Oder man hat die Beschattung durch Nachbarhäuser oder Bäume in einem ein mal ein Meter großen Raster berücksichtigt.

Obwohl das Forschungsprojekt noch läuft, denken die Forscher bereits an eine Erweiterung. „Ich könnte mit vorstellen, dass wir auch klimatische Rahmenbedingungen wie die Bewölkung mit einbeziehen“, sagt Petrini-Monteferri.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 13.02.2008)