Ein Parkplatz vor einem Schulzentrum, asphaltiert, zwei Bäume am Rand. An einem sonnigen Julitag um 14 Uhr fasst man dort das Geländer nicht mehr an. Fünfzig Meter weiter, unter den Linden am Friedhofsweg, ist es eine andere Welt. Diesen Unterschied kennt jeder im Bauamt. Er steht nur in keiner Karte.
Genau das ist die Frage, die in Gesprächen mit Verwaltungen immer wieder kommt: Lässt sich so etwas messen, und zwar für die eigene Ortslage und nicht als Landesmittelwert?
Wärmeinsel meint Lufttemperatur, ein Wärmebild zeigt Oberflächen
Diese Unterscheidung steht am Anfang, sonst reden Amt und Dienstleister aneinander vorbei. Die städtische Wärmeinsel ist ein Begriff aus der Stadtklimatologie. Der Deutsche Wetterdienst beschreibt sie als Merkmal des Stadtklimas und charakterisiert sie über die Lufttemperaturdifferenz zwischen der wärmeren Stadt und dem kühleren Umland, mit dem Maximum bei wolkenfreien, windschwachen Wetterlagen in der Nacht. Für die meisten deutschen Städte liegt die mittlere Wärmeinselintensität zwischen 2 und 4 Kelvin, in großen Ballungsgebieten kann sie bis zu 10 Kelvin erreichen.
Eine Wärmebildkamera an einer Drohne misst keine Lufttemperatur. Sie misst die Strahlung von Oberflächen und rechnet daraus Oberflächentemperaturen. Das ist etwas anderes, und es ist trotzdem brauchbar, weil die Ursachen der Überwärmung an der Oberfläche sitzen. Der DWD nennt als wesentliche Einflussgrößen die Gebäudegeometrie, die thermischen Eigenschaften der Bausubstanz, die Strahlungseigenschaften der Oberflächen und die anthropogene Wärmefreisetzung; fehlende Vegetation und stark versiegelte Flächen verstärken den Effekt. Versiegelung, Dachmaterial, Baumkronen, Geländeform: das sind alles Dinge, die man aus der Luft erfassen kann.
Was wir bei einer Befliegung aufnehmen
Wir fliegen mit einem Gerät, das gleichzeitig ein Farbbild und ein Wärmebild aufnimmt (640 × 512 Pixel im Wärmekanal). Die Ortslage wird in Bahnen abgeflogen, die Bilder werden lokal ausgewertet. Aus demselben Flug entstehen mehrere Unterlagen:
- ein georeferenziertes Orthofoto (ein maßstabsgetreues Luftbild, in dem man messen kann) mit 2 bis 3 cm je Pixel
- ein thermisches Mosaik als Verteilung der Oberflächentemperatur zum Zeitpunkt des Fluges
- ein digitales Geländemodell und ein Oberflächenmodell, daraus Gebäude- und Baumhöhen
- klassifizierte Flächen: Asphalt, Pflaster, Kies, Dachflächen, Rasen, Kronenflächen
Der Raumbezug ist ETRS89/UTM32, Höhen auf NHN. Übergabe als GeoTIFF für das GIS, DWG oder DXF für die Planung, dazu ein Bericht als PDF. In der Regel liegen die Daten 3 bis 5 Werktage nach dem Flug vor, der Termin steht im Angebot. Die Lagegenauigkeit liegt mit RTK üblicherweise bei 1 bis 3 cm und ist mit Passpunkten prüfbar.
Welche Datenquelle beantwortet welche Frage?
| Kriterium | Stadtklimastation | Amtliche Befliegung | Drohnenbefliegung |
|---|---|---|---|
| Messgröße | Lufttemperatur | Farbbild, Gelände | Oberflächentemperatur, Farbbild, Höhen |
| Räumliche Dichte | ein Punkt | flächig, grob | flächig, 2 bis 3 cm je Pixel |
| Aktualität | laufend | mehrere Jahre alt | Stichtag der Kommune |
| Nachtaufnahme | möglich | nein | nein |
| Ergebnis für die Akte | Zeitreihe | Kartengrundlage | Karte, Plan, Bericht |
Wo die Aufnahme an ihre Grenzen kommt
Die stärkste Ausprägung der Wärmeinsel liegt nachts. Wir fliegen bei Tag, nicht nachts, und liefern deshalb kein Abbild der nächtlichen Überwärmung. Was wir zeigen, ist die Aufheizung am Tag und ihre Ursachenverteilung im Raum. Für die nächtliche Lufttemperatur bleiben Stationsmessungen und die Klimaanalyse zuständig.
Weitere Einschränkungen, die man vorher wissen sollte: Metallflächen und Glas spiegeln und liefern im Wärmebild Werte, die nichts über ihre eigene Temperatur sagen. Nach einem Regenschauer verdunstet Wasser und kühlt die Oberfläche, das verzerrt den Vergleich zwischen Teilflächen. Unter geschlossenen Baumkronen kommt die Kamera nicht auf den Boden. Und die absoluten Temperaturwerte hängen vom angesetzten Emissionsgrad ab, weshalb wir die Ergebnisse als Verteilung und als Differenz zwischen Flächen lesen, nicht als amtlichen Messwert.
Zwei Abgrenzungen gehören dazu. Die stadtklimatische Bewertung, also Kaltluftbahnen, Belastungskarten, Maßnahmenempfehlung, bleibt beim Fachbüro oder beim Klimaschutzmanagement der Kommune. Wir liefern die Datengrundlage. Und Liegenschaftsvermessung, also Grenzfeststellung, Abmarkung oder amtliche Pläne, bleibt bei den Katasterbehörden und den Öffentlich bestellten Vermessungsingenieuren; wir erstellen Bestandspläne für Planung, Auskunft und Dokumentation.
Wofür das Haus die Daten anschließend nutzt
Der wirtschaftliche Punkt liegt in der Doppelnutzung. Einmal beflogen, mehrfach verwendet. Dasselbe Ortslagen-Orthophoto trägt die Auskunft am Schalter, die Flächenfrage im Bauamt und die Vorlage im Ausschuss. Die Flächenklassifizierung ist gleichzeitig Grundlage für Fragen zur Versiegelung und zum Regenwasser. Das Geländemodell wird für die Fließwegbetrachtung weiterverwendet. Und wenn ein Baugebiet ansteht, sitzt die Bestandsvermessung für die Bauleitplanung auf denselben Rohdaten, samt späteren Zusatzschnitten ohne neuen Termin.
In Gremien wirkt eine Karte, auf der die eigene Hauptstraße am Nachmittag 20 Kelvin über der benachbarten Grünfläche liegt, anders als ein Fachtext. Dafür braucht es keine Interpretation, das Bild erklärt sich am Ortsnamen.
Wann im Jahr sollte die Aufnahme stattfinden?
Für die Aufheizung von Flächen an einem sonnigen Hochsommertag, möglichst bei windschwachem Hochdruckwetter und am frühen Nachmittag. Zwei trockene Tage vorher helfen, weil feuchte Oberflächen das Bild verfälschen.
Was unterscheidet das von der Gebäudethermografie?
Die Thermografie an Schulen und Verwaltungsgebäuden sucht Wärmeverluste der Gebäudehülle und braucht die Heizperiode mit mindestens 15 Kelvin Temperaturdifferenz zwischen innen und außen. Die Flächenaufnahme im Sommer beantwortet die umgekehrte Frage.
Welche Formate bekommt das GIS im Haus?
GeoTIFF für Orthofoto und thermisches Mosaik, Vektordaten der klassifizierten Flächen, DWG oder DXF für die Planung, Punktwolke als LAS oder LAZ. Auf Wunsch ein Bericht als PDF für die Vorlage.
Kann über bebautem Gebiet überhaupt geflogen werden?
Vor jedem Einsatz prüfen wir, ob der Flug in der offenen Kategorie möglich ist oder eine Betriebsgenehmigung in der speziellen Kategorie nötig wird. Das hängt vom Gebiet, vom Fluggerät und vom Überflug unbeteiligter Personen ab. Wir holen die erforderlichen Genehmigungen und Zustimmungen ein und dokumentieren die Einstufung für die Akte. Personen und Kennzeichen werden vor der Übergabe unkenntlich gemacht, die Rohdaten gehen nicht an Dritte.
Wenn Sie wissen wollen, was eine solche Aufnahme für Ihre Ortslage bedeutet, beschreiben Sie mir den Bereich und den gewünschten Stichtag: Angaben zur Vermessung und Kartierung aus der Luft oder direkt über das Kontaktformular.
