Urban Heat Mapping

Hitzestress in Städten sichtbar machen

Steigende Temperaturen und intensive Bebauung lassen unsere Städte zu „Wärmeinseln“ werden, die die Lebensqualität, Gesundheit und Produktivität der Bewohner beeinträchtigen. Urban Heat Mapping liefert durch Wärmebildaufnahmen präzise thermische Daten und mikroklimatische Temperaturunterschiede auf Flächen und an Gebäuden, die in detaillierten Hitzekarten dargestellt werden. So können Hitzeinseln visualisiert und kritische Bereiche identifiziert werden, um Maßnahmen an diesen Stellen setzen zu können.

So funktioniert Urban Heat Mapping mit Drohnen

Von der Drohne zur Hitzekarte

Um große Stadtflächen schnell und präzise scannen zu können ist der Prozess des Urban Heat Mappings in klare Phasen gegliedert. Von der Datenakquise bis zur Analyse – jeder Schritt trägt dazu bei ein umfassendes Bild der thermischen Verhältnisse in einem städtischen Umfeld zu erhalten:

Missionsplanung und Flugdurchführung

Zuerst planen wir detaillierte Flugrouten über die zu untersuchenden Stadtgebieten. Dabei berücksichtigen wir Faktoren wie die Tageszeit, Wetterbedingungen und die spezifischen Anforderungen des Projekts. Unsere Drohnen fliegen dann diese vorprogrammierten Routen autonom ab.

Vergleichstabelle, Maßnahmenwirkung Hauptplatz Weiz nach Urban Heat Mapping

Datenerfassung mit Wärmebildkameras

Der Schlüssel zum Urban Heat Mapping sind Wärmebildkameras, die Infrarotstrahlung von der Oberfläche der Objekte erfassen und in Temperaturwerte umwandeln. So entsteht ein detailliertes Wärmebild der gesamten erfassten Fläche. Gleichzeitig werden hochauflösende Farbfotos aufgenommen, um die thermischen Daten später mit der tatsächlichen Bebauung und Oberflächenbeschaffenheit verbinden zu können.

DJI M600 Drohne mit Thermalsensoren vor der Universität Graz

Georeferenzierung und Datenverarbeitung

Nach dem Flug werden die gesammelten Wärmebilder und RGB-Daten mit Hilfe spezialisierter Software verarbeitet. Die Bilder werden georeferenziert und erhalten damit exakte geografische Koordinaten. Anschließend werden Tausende von Einzelbildern zu einem großflächigen, thermischen Orthofoto zusammengefügt, was die Temperaturverteilung der Oberflächen millimetergenau anzeigt.

3D-Modell mit Thermalansicht auf einzelnen Stadtteil

Analyse und Hitzekarten-Erstellung

Das generierte thermische Orthofoto dient als Grundlage für die umfassende Analyse. Mit speziellen Algorithmen und GIS-Software (Geografische Informationssysteme) identifizieren wir Hitzeschwerpunkte (Hotspots), kühle Zonen, Temperaturgradienten und weitere Daten, die in leicht verständlichen Hitzekarten visualisiert werden.

Orthofoto mit Thermalausschnit eines Stadtgebietes

Empfehlungen und Maßnahmenplanung

Basierend auf den detaillierten Hitzekarten und der Analyse können fundierte Empfehlungen für stadtplanerische Maßnahmen abgeleitet werden. Dazu gehören die Planung von neuen Grünflächen, die Entsiegelung von Flächen, die Installation von Gründächern oder Fassadenbegrünungen, die Optimierung von Wasserflächen oder die Anpassung von Baumaterialien, um die städtische Hitze zu mindern und die Lebensqualität zu verbessern.

Programmausschnitt Smartcitysensing mit Themperaturanzeige eines Stadtgebietes

Urban Heat Mapping ist eine Reaktion auf die zunehmenden negativen Folgen des Klimawandels in Städten. Das Phänomen des Urban Heat Island-Effekts (städtische Wärmeinsel) führt dazu, dass Temperaturen in bebauten Gebieten deutlich höher liegen als im ländlichen Umland. Dies beeinträchtigt nicht nur das Wohlbefinden und die langfristige Gesundheit der Bewohner, sondern erhöht auch den Energieverbrauch. Als Forschungsprojekt entstanden, soll es nun dieses unsichtbare Problem sichtbar machen und eine wertvolle Basis für fundierte Strategien zur nachhaltige Stadtplanung und Kühlmaßnahmen bieten.

Warum wir Hotspots erkennen müssen

Die präzise Identifizierung von städtischen Hitzeinseln mittels Urban Heat Mapping ist in Zeiten des Klimawandels und der zunehmenden Bebauung von entscheidender Bedeutung. Sie liefert die notwendigen Daten, um unsere Städte an veränderte klimatische Bedingungen anzupassen und die Lebensqualität der Bewohner nachhaltig zu verbessern.

Hitzestress in Städten

Gesundheitsschutz

Höhere Temperaturen in Hitzeinseln belasten die Gesundheit.

Lebensqualität

Extreme Hitze beeinträchtigt das Wohlbefinden, den Schlaf und die Leistungsfähigkeit.

Energieeffizienz

Hitzeinseln führen zu einem erhöhten Energiebedarf für die Gebäudekühlung.

Strategische Stadtplanung

Das Wissen über Hitzeinseln ermöglicht eine vorausschauende Stadtentwicklung.

Klimawandel

Hitzewellen zu verstehen, ermöglicht effektive Anpassungsstrategien für eine resiliente Zukunft.

Lebendauer

Anhaltende Hitze führt zur schnelleren Ermüdung von Infrastrukturmaterialien (Asphalt, Beton)

Urban Heat Mapping ist somit nicht nur eine technische Analyse, sondern ein unerlässlicher Schritt in Richtung einer gesünderen, lebenswerteren und nachhaltigeren Stadtentwicklung.

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