Datenmodell für Quartiere und Gebäude

Das Quartier ist die Bedarfsseite Ihrer Studie. Es ist die geografische Zone, für die Sie planen, die Gebäude darin und das Klima, das ihre Lasten treibt. Nahezu alles, was Sie in TESSA tun — ein Netz dimensionieren, Wärmequellen einsetzen, CO₂ berechnen — geht vom Quartier und den darin enthaltenen Gebäuden aus.

Diese Seite beschreibt, woraus ein Quartier besteht, was TESSA für jedes Gebäude speichert und wie die GIS-Überlagerungen, die Sie zeichnen oder importieren, daneben eingefügt werden. Zum übergeordneten Projekt-/Szenario-Container siehe Projekte, Szenarien und das Datenmodell. Zum Netz, das Sie darauf aufbauen, siehe Datenmodell für Netze und Wärmequellen.

Ein Quartier auf einen Blick

Ein Szenario enthält typischerweise ein Quartier — das von Ihnen untersuchte Gebiet — aber Sie können mehrere innerhalb desselben Szenarios haben, wenn Sie zusammenhanglose Zonen gemeinsam modellieren möchten (zum Beispiel zwei Nachbarschaften, die durch eine künftige Hauptleitung verbunden sein könnten oder auch nicht).

Was Sie beim Einrichten eines Quartiers wissen sollten:

• Die Grenze ist die geografische Ausdehnung des Untersuchungsgebiets. Standardmässig ist sie die konvexe Hülle der Gebäude, die Sie laden, aber Sie können sie durch ein manuell gezeichnetes Polygon ersetzen, wenn Sie das Gebiet enger fassen möchten (zum Beispiel, um einer Gemeindegrenze zu folgen).
• Das Berechnungsjahr ist das Referenzjahr für die Bedarfs- und Klimaberechnungen. Es verankert ausserdem Degradation, Indexierung und Abschreibung im Finanzmodell.
• Die aggregierte Lastkurve ist der stündliche Bedarf, den das Quartier dem Netz auferlegt. Sie ist die Summe der Lastkurve jedes angeschlossenen Gebäudes und ist das, wogegen der Simulator die Quellen einsetzt.
• Das CRS und die lokale UTM-Zone werden automatisch aus der Grenze berechnet, damit Entfernungen und Flächen korrekt herauskommen. Sie müssen sich üblicherweise keine Gedanken darüber machen, aber sie beeinflussen Dinge wie die Leitungslänge, sobald Sie mit dem Entwurf beginnen.

Was TESSA für jedes Gebäude speichert

Das Gebäude ist die kleinste Einheit, die in TESSA Bedarf, Ausrüstung und Emissionen trägt. Das meiste, was Sie in Berichten und Dashboards sehen, wird aus diesen Werten je Gebäude aufsummiert.

Ein paar praktische Hinweise:

• Nationale Kennung. In der Schweiz ist dies die EGID. Sie ist das, was TESSA verwendet, um Ihre Gebäude mit massgeblichen Datensätzen zu verknüpfen — Energiebezugsfläche aus dem kantonalen Register, Adressen, Höhe — und das, was Sie bewahren sollten, wenn Sie Daten aus Ihren eigenen Quellen einbringen.
• Heizung und Warmwasser sind getrennt. Das Modell führt sie als q_h (Raumwärme) und q_ww (Warmwasser) sowie ein kombiniertes q_hww der Einfachheit halber. Jede hat sowohl eine Jahreskennzahl (kWh) als auch eine Intensität (kWh/m²), und jede hat eine zugehörige stündliche Spitzenleistung, die für die Dimensionierung verwendet wird. Kühlung (q_c) ist ein dritter Kanal.
• Bestehende Ausrüstung ist das, was heute installiert ist. Sie ist das, was die Basis-Emissionsberechnung verwendet, und das, wogegen die Vergleichsansicht die Fernwärme-Alternativen in Ihren Szenarien gegenüberstellt. Wenn Sie das Gebäude in einem Szenario an ein Netz anschliessen, beschreiben die Kennzahlen der bestehenden Ausrüstung weiterhin das kontrafaktische Szenario.
• Jedes Gebäude hat seine eigenen Vorlauftemperaturen. Sie bestimmen, wie das Gebäude angeschlossen wird (direkt, über einen Wärmetauscher oder über eine Booster-Wärmepumpe an einem Niedertemperaturnetz) — siehe Netzgenerationen.

Woher jeder Wert in der Praxis stammt — gemessen, modelliert, mit Standardwert belegt — siehe Herkunft der Gebäudedaten.

Klima

Das Klima ist dem Quartier eins zu eins zugeordnet. Es ist eine Zeitreihe, keine einzelne Zahl, und untermauert sowohl die Bedarfsberechnung (Heiz- und Kühlgradtage) als auch die Simulation aller Wärmepumpen, die von der Umgebungstemperatur abhängen.

Im Gegenwartsmodus wird die Klimareihe von einer meteorologischen Referenzstation in der Nähe des Quartiers geladen. Um eine Zukunftsklima-Studie durchzuführen, tauschen Sie eine transformierte Reihe für ein Zieljahr ein — siehe Zukunftsklima. Die Gebäude und ihre Bedarfsintensitäten bleiben gleich; was sich ändert, ist die Temperatur-Zeitreihe, die das Modell dann über Gradtage in den Jahresbedarf und über die stündliche Störungsmethode in die Lastkurve fortpflanzt.

GIS-Überlagerungen

Neben den Gebäuden trägt ein Szenario eine Reihe von Kartenüberlagerungen, die Sie zeichnen, importieren oder berechnen. Sie sind nicht streng genommen Teil des Bedarfsmodells, aber sie sind die Art und Weise, wie Sie TESSA sagen, wo es suchen soll, was einzuschliessen und was auszulassen ist.

Wofür jede dient:

• Region. Das Polygon, das Sie zeichnen, um das Untersuchungsgebiet abzugrenzen. Das Werkzeug „create district from region" verwendet es, um die darin enthaltenen Gebäude hereinzuholen.
• Ausschlusszonen. Polygone, in denen Leitungen nicht verlaufen dürfen — Schutzgebiete, geplante Baustellen, Flussquerungen ohne machbare Lösung. Das Auto-Layout-Werkzeug routet um sie herum.
• Gebäudeauswahlen. Immer wenn Sie Gebäude in der Benutzeroberfläche filtern oder clustern, ist das Ergebnis eine gespeicherte Auswahl, die Sie wiederverwenden können — zum Beispiel „alle Mehrfamilienhäuser, die vor 1980 gebaut wurden, ERA über 1000 m²" — wenn Sie ein Werkzeug auf eine Teilmenge des Quartiers richten. Siehe Gebäude filtern und clustern.
• Importierte Ebenen. Alles, was Sie von aussen einbringen — Wärmepläne, planerische Vorgaben, Eigentumspolygone — auf der Karte gehalten, damit Sie es als Kontext oder als Eingabe für die räumlichen Werkzeuge von TESSA nutzen können.
• Strassen. Eine Strassennetz-Überlagerung. Die Auto-Layout- und Routing-Werkzeuge zwingen die Leitungswege entlang der Strassen, wenn diese geladen ist. Ohne sie können Layout-Werkzeuge direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindungen erzeugen, die die Strassengeometrie nicht berücksichtigen.

Wie ein Quartier befüllt wird

Ein Quartier wird in Stufen aufgebaut. Der folgende Ablauf zeigt die Reihenfolge; der Workflow zum Erstellen eines Quartiers geht jeden Schritt im Detail durch.

Sobald das Quartier „bereit" ist:

• Jedes Gebäude hat seinen jährlichen Heiz-, Warmwasser- und Kühlbedarf befüllt, plus die entsprechenden Spitzenleistungen, die für die Dimensionierung verwendet werden.
• Jedes Gebäude hat eine Emissionskennzahl für seine aktuelle Ausrüstung, gegen die Netzalternativen verglichen werden können.
• Das Quartier hat seine stündliche aggregierte Lastkurve — die Kurve, gegen die der Netzsimulator arbeitet.

An diesem Punkt können Sie beginnen, darauf ein Netz zu entwerfen. Siehe Datenmodell für Netze und Wärmequellen für das, was als Nächstes kommt.

Wie es weitergeht

• Herkunft der Gebäudedaten — wie jedes Gebäudeattribut befüllt wird und wie man gemessene Werte von modellierten Standardwerten unterscheidet.
• Wärmebedarfsmodell und Kältebedarfsmodell — die Methoden, die Gebäudeeigenschaften + Klima in Bedarf umwandeln.
• Klimadaten — welche Klimadaten TESSA verwendet und wie sie verarbeitet werden.
• Datenmodell für Netze und Wärmequellen — die Angebotsseite, die auf dem befüllten Quartier aufbaut.