Hur mycket solenergi får ditt tak under ett år? Hamnar gården vid det nya huset i grannens skugga i december? Når kvällssolen terrassen på midsommarafton? Frågorna är vardagliga, men svaren bygger förvånansvärt ofta på gissningar.

Vi ville visa hur noggranna svar man i dag kan få. Vi har modellerat 351 byggnader i Jakobstads centrum i 3D, ända ner till takformerna, och räknat ut hur mycket solinstrålning varje takyta får per år och hur många timmar direkt solsken varje ruta på en halv meter får. Här berättar vi vad resultaten visar och vad de kan användas till.

Utmaningen: helheten kan stämma fast den enskilda siffran är fel

Att räkna solenergi och skuggor är inget nytt. Det finns solkartor i Finland, och många planeringsprogram kan rita skuggor. Men resultatet blir aldrig bättre än underlaget. Om en byggnad är en låda i modellen smälter sadeltakets södra och norra takfall ihop till en platt yta. Om höjden är uppskattad blir skuggan fel lång.

Det såg vi i våra egna jämförelser. När byggnadernas höjder uppskattades från antalet våningar och träden saknades, fick centrum i genomsnitt ungefär tre timmar för mycket direkt solsken per dag. För solenergin syntes samma sak i mindre skala: räknat från ett grövre underlag stämde medelvärdet för hela området nästan, men siffran för en enskild byggnad kunde slå fel med upp till 14 procent.

När man ska bestämma sig för solpaneler på ett tak eller var lekplatsen ska ligga på en gård är det just den enskilda siffran som räknas.

Lösningen: en noggrann 3D-modell ända ner till takformerna

Vi har byggt en modell där varje takyta har sin egen lutning, riktning och höjd. Grunden är Lantmäteriverkets öppna data, som i Jakobstads centrum har cirka 7 mätpunkter per kvadratmeter. Tätheten gör stor skillnad: med cirka 0,5 punkter per kvadratmeter hade sadeltaken blivit platta.

Samma modell finns i tre detaljnivåer. Den enklaste är en låda, i nästa har byggnadens delar olika höjd och i den mest detaljerade, den så kallade LoD2.2-nivån, finns takfall och åsar med. Också branta spiror som kyrktornet är modellerade. För solenergin och skuggorna använde vi den mest detaljerade nivån.

De viktigaste resultaten

• 351 byggnader i Jakobstads centrum som 3D-modeller.

• Cirka 5 cm medianavvikelse mellan modellen och mätdata.

• Cirka 720 kWh solenergi per kvadratmeter och år på taken i genomsnitt, över 1 000 kWh på de bästa takfallen mot söder.

• Mer än 20 timmar med solen över horisonten vid sommarsolståndet, mindre än fyra timmar i december.

• En halv meters noggrannhet i soltimmarna: varje gård, gata och terrass för sig.

• Under 10 minuter i genomsnittlig skillnad i soltimmar jämfört med uppmätta höjder, mot cirka tre timmar med uppskattade höjder.

Träden syns inte i 3D-bilderna, men deras skuggor finns med i beräkningen av både solenergin och soltimmarna. Utan träden skulle resultatet se betydligt soligare ut än verkligheten.

Vad resultaten kan användas till

Placering av solpaneler

När varje takfall har en egen siffra ser man direkt var panelerna gör mest nytta och var de inte lönar sig. Ett fastighetsbolag kan jämföra flera byggnader innan man begär in offerter.

Byggnader som ännu inte finns

Analysen går att göra också för en planerad byggnad. När planen förs in i den befintliga stadsmodellen ser man på förhand hur mycket sol det nya husets tak får, vilka delar av gården som ligger i skugga och hur huset skuggar grannarna under olika årstider. Det är till nytta redan i skissfasen, medan husets form, höjd och placering på tomten ännu kan ändras, och också vid planändringar och när grannar hörs.

Planläggning och nybyggen

Soltimmarna visar var en gård, en lekplats eller en terrass hamnar bäst. Kommunen kan jämföra olika alternativ för ett kvarter redan innan detaljplanen är klar.

Kommunala solkartor

En kommun kan erbjuda invånarna en karta där man ser solpotentialen för sitt eget tak. Med noggranna data visar kartan också vilket takfall som är bäst.

Åskådliggörande

En 3D-modell är ett enkelt sätt att visa en plan för invånare, beslutsfattare eller kunder, och samma modell fungerar också för att granska vyer.

Exempel: Jakobstads centrum

Testområdet var centrum runt kyrkan. I beräkningen av solenergin finns takytans lutning och riktning, skuggor från byggnader och träd, diffus strålning från himlen och vädret under ett typiskt år.

Skillnaden som tätare data gör syns tydligast på kvartersnivå. Räknat från glesare data blir taken suddiga fläckar. Med täta data syns varje ås och brytning, och skuggan på norra takfallet börjar precis vid åsen.

Siffran visar instrålningen mot taket. Solpanelernas produktion är vanligtvis ungefär en femtedel av den, beroende på paneler, lutning och system. En produktionsuppskattning gör vi separat när panelerna och monteringen är kända.

Soltimmarna räknas efter solens verkliga bana en vald dag. Beräkningen går snabbt, så en hel stad kan räknas lika noggrant som ett kvarter, och resultaten har kontrollerats med en oberoende jämförande beräkning.

Vintern är en annan sak

I Österbotten är vinterljuset kort och lågt. Vid vintersolståndet stiger solen i Jakobstad som högst ungefär tre grader över horisonten, och nästan all mark ligger i skugga av byggnader eller träd. Därför lönar det sig att räkna soltimmarna både för sommaren och för vintern. Sommarresultatet visar var det är skönt att vara, vinterresultatet var snön ligger kvar längst och vilka gårdar som ligger i skugga hela vintern.

Vanliga frågor

Hur noggrant är resultatet?

3D-modellens medianavvikelse från mätdata var cirka 5 cm i Jakobstad, och soltimmarna räknades i rutor på en halv meter. Solenergin är ett modellerat värde med vädret för ett typiskt år, inte ett uppmätt värde, så den verkliga instrålningen ett enskilt år kan avvika.

Hur gamla är data?

De öppna data uppdateras områdesvis med några års mellanrum. Materialet för Jakobstad är från sommaren 2021. Har det byggts efter det tar en drönarfotografering modellen till dagsläget.

Vad får man som resultat?

Vanligtvis kartor som bilder, 3D-modeller av byggnaderna, geodata som öppnas i de vanligaste GIS-programmen och en rapport där siffrorna är sammanställda per fastighet eller per takfall.

Går det att göra på andra orter än Jakobstad?

Ja. Lantmäteriverkets data täcker hela Finland. Innan arbetet kontrollerar vi hur täta och aktuella data är för området.

Så går arbetet till

1. Avgränsning. Vi kommer överens om området och frågorna: solenergi, skuggor, vissa dagar eller hela året, befintliga eller planerade byggnader.

2. Data. Lantmäteriverkets öppna data eller, när det behövs aktuell information, en 3D-modell från Dronecas drönarfotografering.

3. 3D-modell. Byggnaderna modelleras ända ner till takformerna och kontrolleras. Planerade byggnader förs in i modellen.

4. Analys. Solenergi, soltimmar eller skuggor räknas för de tidpunkter som behövs.

5. Resultat. Kartor, 3D-modeller, geodata och en kort rapport.

Varför Droneca

Droneca är ett österbottniskt företag som är specialiserat på drönarfotografering och 3D-modellering. Vi gör fotogrammetri, ortofoton och 3D-modeller för byggande, fastigheter och kommuner. Samma granskning kan vi göra för vilket område som helst i Finland, utgående från öppna data eller våra egna drönarbilder.

Intresserad?

Vill du veta solpotentialen eller skuggorna för din fastighet, ditt kvarter eller ditt planområde? Planerar du ett nytt hus eller en tillbyggnad? Vi kan räkna ut solenergin och skuggorna för en planerad byggnad innan något har byggts, och visa hur den påverkar sin omgivning.

Kontakta oss så diskuterar vi hur vi kan hjälpa. Läs mer: droneca.fi

Innehåller öppna data från Lantmäteriverket (CC BY 4.0).