Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

3D-Planungstool für die Stadt der Zukunft

02.04.2012
Lärmpegel, Feinstaubbelastung, Verkehrsaufkommen – diese Daten sind für Stadtplaner und für Bürger interessant. Eine dreidimensionale Darstellung soll den Umgang damit künftig vereinfachen: Während der Nutzer sich virtuell durch seine Stadt bewegt, werden die entsprechenden Daten als grüne, gelbe oder rote Punkte angezeigt.

Feinstaub, Fluglärm und das Surren von Autobahnen beeinträchtigen die Anwohner. Städteplaner müssen viele Informationen berücksichtigen, wenn sie etwa neue Autobahnen oder den Ausbau von Flughäfen planen. Wie lässt sich das Bauprojekt am besten durchführen? Inwieweit lassen sich Nerven und Ohren der Anwohner vor Lärm schützen? Dies ermitteln die Experten bisher über Simulationsmodelle. Basis sind die aktuellen EU-Richtlinien. Die Daten erhalten sie als 2D-Übersichtskarten, die jedoch oft schwer zu interpretieren sind, da die räumliche Information fehlt.


Rote, blaue und grüne Würfel kennzeichnen die Lärmbelastung. © Fraunhofer IAO

In Zukunft geht das einfacher: Der Städteplaner bewegt sich computergestützt virtuell durch eine dreidimensionale Ansicht der Stadt, er »läuft« also durch die Straßen. Eine 3D-Brille ist nicht erforderlich, sie empfiehlt sich allerdings für den perfekten 3D-Eindruck. Die entsprechenden Werte aus der Simulation »schweben« an den zugehörigen Positionen in der 3D-Karte – bei Lärmdaten könnten sie etwa durch rote, gelbe oder grüne Kästen dargestellt sein. Die Abstände der Datenpunkte betragen momentan fünf Meter, dies kann jedoch an den Bedarf angepasst werden.

Wie die Karte dargestellt wird, bestimmt der Anwender: Er kann seinen Standpunkt festlegen, in die Straßenzüge hereinzoomen oder eine Übersichtsansicht wählen. Probleme wie Regionen mit zu hoher Lärmbelastung lassen sich somit schnell eingrenzen. Entwickelt wurde die 3D-Karte von Forschern an den Fraunhofer-Instituten für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und für Bauphysik IBP. »Für die Simulationen haben wir Standardprogramme verwendet, die sich an EU-Richtlinien zum Lärmschutz orientieren«, sagt Roland Blach, Abteilungsleiter am IAO. »Die Herausforderung lag vor allem darin, unterschiedliche Simulationsergebnisse nutzerfreundlich darzustellen.«

Lärmpegel sinkt nicht durch E-Autos

Eine weitere interessante Fragestellung, die die Forscher mit diesem Tool visualisieren können: Wie verändert sich der Lautstärkepegel in der Stadt, wenn statt Autos mit Verbrennungsmotoren nur Elektroautos fahren würden? Und wie, wenn sowohl Benziner als auch Stromer unterwegs sind? »Elektroautos sind beim Anfahren zwar kaum zu hören. Ab etwa 30 Stundenkilometern vernimmt man jedoch Rollgeräusche, die bereits bei Geschwindigkeiten von 50 Stundenkilometern recht laut werden können.

Nach ersten Simulationen zeigt sich die Tendenz, dass die von den öffentlichen Stellen geforderten gängigen Simulationsmodelle zu stark mitteln: Wir sehen bislang keinen signifikanten Unterschied des Lärmpegels bei Elektrofahrzeugen und Benzinern, da anscheinend die Rollgeräusche überwiegen«, sagt Blach. Auf der Hannover Messe vom 23. bis 27. April stellen die Forscher diese Simulation am Beispiel Stuttgarts vor (Halle 26, Stand C08).

Die 3D-Karte ist nur eines der Werkzeuge, das die Forscher im Projekt »Virtual Cityscapes« entwickelt haben. Ein weiteres ist das parametrische Modellieren. Dabei wird eine Konstruktion von vornherein so aufgebaut, dass maßliche Änderungen später einfach durch Eingabe von neuen Maßen durchgeführt werden: Sollen neue Gebäude geplant werden, analysieren die Wissenschaftler zunächst die logistischen Ströme.

Wie viele Menschen passieren welche Flure und Gänge? Welche Waren müssen hindurchgelangen? »Das Programm berücksichtigt diese Nutzungsparameter und nimmt sie automatisch in die Planung auf«, erläutert Blach. Sollen in einem Gebäude beispielsweise nur Standardfenster verwendet werden und vergrößert der Architekt einen Raum, so platziert das Programm die Fenster automatisch in passenden Abständen oder baut noch ein weiteres ein, falls der Platz ausreicht.

Roland Blach | Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/april/3d-plannungstool-fuer-die-stadt-der-zukunft.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Smarte Gebäude durch innovative Dächer und Fassaden
31.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

nachricht Nachhaltiger Baustoff: Pilze als Dämmmaterial nutzen
30.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie