Das UMEP-Plugin (Urban Multi-scale Environmental Predictor) ist eine Open-Source-Erweiterung für QGIS, die urbane Klima- und Energieprozesse modelliert. Es verbindet Methoden aus Stadtklimatologie, Energieanalysen und Freiraumplanung und macht sie direkt im GIS zugänglich.
Im Unterschied zu spezialisierten Tools wie DIVA oder SimScale, die sich oft nur auf einzelne Aspekte wie Tageslicht oder Strömung konzentrieren, erlaubt UMEP eine integrierte Analyse: Klima, Energie und Stadtstruktur werden in einem gemeinsamen Rahmen sichtbar und mit realen Geodaten verknüpft.
Offizielle Dokumentation: UMEP Documentation
Funktionsumfang von UMEP
- Strahlungs- und Energieanalysen Sonneneinstrahlung, Solarenergiepotenziale (PV & Solarthermie), Wärmeflüsse
- Urbane Klimaindikatoren Sky View Factor, Verschattungssimulation, mittlere Strahlungstemperatur (MRT)
- Mikroklimatische Modelle Lufttemperaturverteilung, Vegetationseinfluss, Materialeigenschaften, Belüftung
- Klimaszenarien Integration von Wetterdaten und Klimaprojektionen, Modellierung zukünftiger Hitzebelastung und Aufenthaltsqualität
Mein aktueller Fokus
Derzeit mache ich mich intensiv mit den verschiedenen Algorithmen von UMEP vertraut. Dabei erarbeite ich, wie sich die Tools nutzen lassen, um:
- zukünftige Klimaszenarien zu simulieren
- räumliche Kartenprodukte für Planung und Gestaltung zu erstellen
- den Mehrwert gegenüber klassischen Simulationsumgebungen hervorzuheben: GIS-Integration, Open-Source-Charakter und interdisziplinäre Anwendungsmöglichkeiten.
Beispiele – Erste Analysen mit UMEP
1. Sky View Factor (SVF)
Darstellung der Himmelsichtbarkeit. Helle Flächen = offene Plätze, dunkle Flächen = enge Straßenschluchten.
2. Annual Roof Irradiance
Berechnung der jährlichen Sonneneinstrahlung auf Dachflächen. Grundlage für Photovoltaik- und Solarthermiepotenziale.
3. Mean Radiant Temperature (MRT)
Thermische Strahlungsbelastung im Winter. Relevanz für thermischen Komfort und Aufenthaltsqualität.
4. Shadow Simulation
Schattenwurf am 13. August 2025, 15 Uhr. Verdeutlicht Verschattung im Tages- und Jahresverlauf.
Fazit
UMEP für QGIS bietet die Möglichkeit, klimaresiliente Stadtentwicklung datenbasiert zu unterstützen. Von der Solarenergieplanung über die Analyse von Hitzestress bis hin zur Gestaltung angenehmer Freiräume – das Plugin ist ein wertvolles Werkzeug für eine nachhaltige Stadt- und Landschaftsplanung.
Relevante Datenquellen für Analysen mit UMEP
Meteorological Data
- Ladybug EPW Map
- Shiny Weather Data
- Climate.OneBuilding.org
- ECMWF – European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
.epw Viewer
Local Climate Zones (LCZ)
- LCZ Generator – globale LCZ-Karten
- WUDAPT – World Urban Database and Access Portal Tools
- LCZ Submissions