Google Solar API

Nutzungsbedingungen

Durch Nutzung der Google Solar API stimmen Sie den Nutzungs- und Datenschutzbestimmungen von Google zu. Weitere Informationen finden Sie hier https://developers.google.com/maps/documentation/solar/policies

Terms of use: https://cloud.google.com/maps-platform/terms/

Privacy policy: https://policies.google.com/privacy

Vorgehensweise im Überblick

Hier sollen kurz die Schritte erläutert werden, aus denen eine typische Planung mit den Daten der Google Solar API besteht.

Voraussetzung ist ein eigener API-Key für die Google Solar API. Dieser lässt sich ganz einfach und schnell erstellen, siehe hier.

1. Ein neues 3D Projekt wird gestartet
2. Es wird der Modus “Kartenausschnitt” gewählt
   
3. Im Kartentool wird ein Pin gesetzt auf das Gebäude, das man planen möchte
   
4. Für ein 200m x 200m großes Gebiet um diesen Pin herum werden ein Orthofoto und die zugehörigen Höhendaten herunter geladen
   
5. Diese Daten können in die 3D Planung übernommen werden
   
6. Die mit PV zu belegenden Gebäude werden wie bisher extrudiert - mit dem Vorteil, dass nun zu jedem Punkt die Höhenwerte zur Verfügung stehen
   
7. Nachbargebäude, Bäume oder Höhenunterschiede im Terrain werden durch das neue 3D-Geländemodell automatisch dargestellt und in die Abschattungsberechnung einbezogen
   
8. Fertig!

Kartenausschnitt

Der Abschnitt zur Google Solar API des Kartenausschnitt-Fensters kann unterschiedlich aufgebaut sein, je nachdem, ob ein Google Solar API-Key vorhanden ist und welcher Kartenanbieter ausgewählt wurde. Es ist jedoch immer möglich, den Google Solar API-Key zu verwalten. Durch einen Klick auf den Link öffnet sich die entsprechende Stelle im Optionen-Dialog.

Die Google Solar API bietet Zugang zum Solarpotenzial sowie den Orthofotos und Höhendaten von Hunderten Millionen Gebäuden. In PV*SOL® nutzen wir ausschließlich das Orthofoto und die zugehörigen Höhendaten. Weiterführende Informationen finden sie auf der offizellen Homepage, Google Solar API.

Es wurde noch kein Google Solar API-Key hinterlegt

Es erscheint ein Fenster, in dem der API-Key für die Google Solar API eingetragen werden kann. Dieser wird lokal gespeichert und bei allen weiteren Anfragen verwendet. Dieser API-Key wird unter keinen Umständen an Dritte oder die Valentin Software GmbH herausgegeben. Falls ein Fehler beim Eintragen passiert ist, kann der API-Key jederzeit über den Dialog Programmoptionen verwaltet werden.

Voraussetzung ist ein eigener API-Key für die Google Solar API. Dieser lässt sich ganz einfach und schnell erstellen, siehe hier.

Kosten pro Anfrage

Jede Anfrage wird Stand Juli 2024 mit USD 0,075 berechnet. Die Abrechnung erfolgt direkt mit Google, die Valentin Software GmbH ist nicht in den Bezahlprozess involviert und wird folglich keine Rechnungen in diesem Kontext stellen.

Zurzeit ist es so (Stand Juli 2024), dass Google erst ab einem monatlichen Betrag von USD 200,00 überhaupt abrechnet. Das bedeutet, dass etwa 2666 Anfragen pro Monat ohne Abrechnung getätigt werden können.

Google Solar API-Key ist hinterlegt

Die Orthofotos und die dazugehörigen Höhendaten der Google Solar API sind in zwei Qualitätsstufen verfügbar:

• HIGH - Hohe Auflösung und gute Datenqualität (10 cm), basierend auf Überflügen in geringer Höhe
• MEDIUM - mittlere Auflösung (z.B. 25 cm), häufig basierend auf Überflügen in größerer Höhe oder Satelliten-Daten. Die Orthofotos in mittlerer Qualität lassen sich ungefähr mit den normalen Satellitenbildern aus Google Maps vergleichen. Die Qualität der Höhendaten ist starken Schwankungen unterlegen und eignet sich in den meisten Fällen nicht für eine präzise Planung. Standardmäßig ist diese Qualitätsstufe daher deaktiviert.

Bitte beachten Sie, dass es in Randbereichen zwischen den Bereichen hoher und mittlerer Qualität zu Abweichungen der tatsächlichen Verfügbarkeit kommen kann. So wird zum Beispiel der Rewe Markt in Zeuthen bei Berlin im grünen Bereich gezeigt, es gibt für diesen Standort aber keine Daten in Qualitätsstufe HIGH.

Die einzelnen Funktionen im Überblick

• Zeige Abdeckung der GoogleSolar API:
  Aktivierung eines Layers der Kartenabdeckung.
  Für Standorte in grünen Bereichen liegen hochauflösende Daten vor, für Standorte in blauen Bereichen nur mittlere Qualität. Der Layer wird bei einem Kartenwechsel entfernt. Eine Übersicht und weitere Details finden sich in der Google Solar API Online-Dokumentation

• Auch Standorte mit Qualitätsstufe MEDIUM zulassen:
  Es werden auch Standorte berücksichtigt, in denen nur die Qualitätsstufe MEDIUM vorliegt. Falls eine Anfrage zu HIGH Bildmaterial in einer MEDIUM Gegend gestellt wird, kommt es zu einem Fehler. Stand Juli 2024, fallen in diesem Fall keine Kosten an.

• Button Pin setzen

• Button Pin löschen:
  Falls die Position nicht den gewünschten Bereich abdeckt, kann über den Button Pin löschen der aktuelle Pin gelöscht werden und ein neuer Pin gesetzt werden.

• Button Orthofoto und Höhendaten herunterladen:
  Zum gewählten Mittelpunkt werden das Orthofoto und die Höhendaten heruntergeladen. Da diese Dateien sehr groß sind, kann es zu einer Wartezeit von ca. einer halben Minute kommen. War der Download erfolgreich, öffnet sich das Vorschau-Fenster. Kam es zu einem Fehler, so wird ein Fenster mit einer Fehlermeldung angezeigt Melden Sie sich in diesem Fall bitte an unseren Support.

Die Arbeitsschritte

1. Das Zielobjekt suchen und etwa mittig im Kartenausschnitt platzieren

2. Button Pin setzen klicken. Es wird in den Pin setzen-Modus gewechselt. In diesem Modus kann die Karte nicht mehr bewegt oder gezoomt werden. Die Maustasten sind nun wie folgt belegt:

   • linke Maustaste: Pin platzieren
   • rechte Maustaste: Pin setzen-Modus verlassen Der Modus kann auch über die ESC-Taste verlassen werden.

3. Einen Pin auf der Karte platzieren. Dieser stellt den Mittelpunkt für das 200m x 200m große Orthofoto und dessen Höhendaten dar. Um die Größe des Rechtecks zu visualisieren, wird ein ca. 200m x 200m großer blauer Rahmen und den Pin gezeichnet.

   • Falls die Position nicht den gewünschten Bereich abdeckt, kann über den Button Pin löschen der aktuelle Pin gelöscht werden und ein neuer Pin platziert werden.

4. Button Orthofoto und Höhendaten herunterladen klicken.

Entscheidend für den Mittelpunkt ist die Spitze des Mauszeigers!

Das Vorschau-Fenster

Im Vorschau-Fenster werden die von der Google Solar API heruntergeladenen Bilder angezeigt. Die Höhendaten werden durch ein farblich kodiertes Bild visualisiert. Des Weiteren werden die aktuelle Qualitätsstufe, das Aufnahmedatum und das Datum der Verarbeitung durch Google dargestellt. Durch einen Klick auf werden Orthofoto und Höhendaten in die 3D-Umgebung übernommen.

Die Karte lässt die Verwendung der Google Solar API nicht zu

Für manche Kartenanbieter ist es zur Zeit nicht möglich, die API zu verwenden. Es erscheint nur ein Hinweistext.

Übernahme der Daten aus dem Kartenausschnitt

Nach Klick auf „Start“ erfolgt die Übernahme in das 3D-Projekt.

Statusleiste

In der Statusleiste am unteren Rand des Programms werden neben der gewohnten Anzeige der X- bzw. Y-Koordinaten bei Kartenausschnitten mit Höhendaten nun auch die Höhe am Maus-Cursor eingeblendet. Hierbei handelt es sich um die Angabe der „Höhe über Normal-Null“. Dieser Wert kann je nach Standort auch negativ ausfallen.

Pin setzen

Oftmals sollen im Gelände jedoch die Höhen in Relation zum Boden angezeigt werden, um z.B. die Höhe der Traufe oder die Firsthöhe zu ermitteln. Hierzu wurde der „Pin“ eingeführt.

Pin setzen:

• Mausklick auf den „Pin“-Button (ein An-/Aus-Button)
• Pin-Modus wird aktiviert. Button leuchtet dauerhaft
• An Stelle des Mauszeigers erscheint ein kleiner blauer Kreis
• Mittels Mausklick wird dieser auf einer Straße oder einer anderen ebenen Fläche platziert, zu der die Höhenangabe angezeigt werden soll
• Die Höhenangabe „Höhe über Pin“ erscheint in der Statusbar und wird bei Bewegung der Maus fortlaufend aktualisiert.

Pin entfernen:

• Beim wiederholten Klick auf den Button wird der Pin-Modus deaktiviert und der Pin (blauer Kreis) verschwindet vom Kartenausschnitt im Editor
• Höhenangabe bezieht sich wieder auf „Höhe über NN“

Der Pin kann auch auf dem Dach verwendet werden - sehr hilfreich bei Flachdächern, um die Höhen der Aufbauten zu prüfen

Extrusion

Um Gebäude zu extrudieren, zeichnen Sie zunächst wie gewohnt die Dachflächen mit Polygonen nach.

• Bei bereits aktiviertem Pin wird das Einzeichnen von Polygonen, mit denen z.B. Gebäude extrudiert werden sollen, wesentlich einfacher
• Die aktuelle Höhe des Punktes unter dem Mauszeiger wird direkt als Tooltip daneben angezeigt
• Mit dieser Hilfestellung kann beim Einzeichnen sichergestellt werden, dass z.B. alle Punkte einer Traufe annähernd auf gleicher Höhe liegen, was ein präziseres Extrudieren ermöglicht.

Wenn Sie eine Dachfläche mit einem Polygon nachzeichnen, achten Sie für bestmögliche Ergebnisse darauf, dass die eingezeichneten Punkte einigermaßen auf der gleichen Höhe sind. Kleinere Abweichungen können durch den Extrusions-Algorithmus korrigiert werden.

Blauer vs roter Pin

• Solange kein manueller Pin (blau) in die Nähe des zu extrudierenden Polygons gelegt wird, wird der Bezugspunkt, zu dem die Höhendaten für das Objekts ermittelt werden, automatisch bestimmt
• Dieser Punkt ist im Bild als roter Kreis direkt am Gebäude zu sehen. In diesem Fall bleibt das Pin-Symbol im Dialog ausgegraut.

Höhenwerte eines Polygons anzeigen

• Mausklick auf den ‘Polygon-Höhen anzeigen’-Button (ein An-/Aus-Button)
• Bei aktiviertem Button (leuchtet) werden am selektierten Polygon in regeläßigen Abständen die Höhenwerte angezeigt
• Dadurch können vor allem nach dem „Rechtwinklig machen“ Korrekturen an dem Polygon vorgenommen werden, bevor es extrudiert wird
• Je besser sich die Polygon-Segmente an den wahren Höhenwerten orientieren, desto besser die Ergebnisse beim Extrudieren
• Die Höhenwerte werden in Bezug auf den Pin angezeigt, falls er gesetzt wurde

Berücksichtigung der Höhenwerte beim Extrudieren

• Durch Rechtsklick auf ein Polygon wird das Kontext-Menü angezeigt.
• Wählen Sie dort wie bisher “3D-Objekt extrudieren”, um das Polygon zu einem Gebäude zu extrudieren.
• Die Höhenwerte werden dazu verwendet, die Traufhöhen, Firsthöhen und Dachneigungen automatisch zu bestimmen.
• Auch die Höhen von Flachdächern, sowie die Höhen aller anderen 3D-Objekte, die eine Höhe besitzen (wie Mauern, Bäume, Kamine etc.) werden ermittelt.
• Dazu wird versucht, wahrscheinliche Objekttypen beim Extrudieren zu erraten, wie z.B. Kamine, wenn eine signifikante Höhe vorliegt oder Dachfenster, wenn keine signifikante Höhe auf dem Dach vorliegt.

Extrudieren mit Pin

• Wenn in der Nähe des Polygons ein Pin platziert wurde, so wird dieser automatisch bei der Extrusion berücksichtigt (Pin aktiviert).
• Der Pin sollte nicht weiter als 20 m vom betreffenden Polygon entfernt sein.
• Wird die Checkbox des Pins deaktiviert, so erscheint erneut der rote Pin in der Nähe des Gebäude-Grundrisses. Er zeigt die Position zum automatisch bestimmten „Grund-Punkt“ an. Wird der Pin wieder aktiviert, verschwindet der rote Grund-Punkt.
• Wenn zwischen Pin und Grund-Punkt hin und hergewechselt wird, können sich die Höhenangaben der Objekte leicht ändern. Die Neigungen sind nicht betroffen!
• Werden die Werte final übernommen, so wird in den eigentlichen Dialogen der 3D-Objekte nicht mehr auf die Herkunft der Daten verwiesen!

Im Verbund extrudieren

Durch die neue Option ‘Im Verbund extrudieren’ können sie gleich mehrere zusammenhängende Polygone in einem Schwung extrudieren. Zusammenhängende Polygone (Lücke kleiner als 0,5 m) werden automatisch erkannt.

Vorgehen:

• Polygone der einzelnen Dachflächen genau einzeichnen
• Darauf achten, dass die First-Segmente genau übereinander liegen
• Mit Hilfe der Höhenangaben am Maus-Zeiger sicherstellen, dass die Traufhöhen ungefähr gleich hoch sind
• Dann Rechtsklick auf eines der Polygone und „Im Verbund extrudieren“ wählen

Geländemodell

• Das Geländemodell kann mit dem Geländemodell-Button erzeugt werden (ein An-/Aus-Button). Der Vorgang kann einige Sekunden dauern (LED an).
• Mit demselben Button kann das Modell wieder aus dem Projekt entfernt werden (LED aus).
• Das Modell ist im Gegensatz zu herkömmlichen importierten 3D-Modellen rein passiver Natur. Es wird nicht mit dem Projekt abgespeichert, sondern immer wieder neu aus den Höhendaten generiert
• Es kann nicht belegt werden und dient nur
  • der Überprüfung der extrudieren 3D-Objekte (sind die Höhen korrekt?)
  • Präsentationszwecken (wie ordnet sich meine Anlage in die Umgebung ein)
  • und der Abschattungsberechnung (Abschattungs-Häufigkeit, Abschattungs-Simulation)
• Das Modell kann auf vielfältige Art modifiziert werden (Siehe Optionen)
  • Größe des Modells
  • Auflösung des Modells
  • Aussparung von eingezeichneten Polygonen und positionierten 3D-Objekten
• Das Modell kann exportiert werden (siehe “Geländemodell exportieren”)

Geländemodell exportieren

• Rechtsklick auf den Knoten „Geländemodell“ im Treeview oder Rechtsklick auf das Model im Editor (Objektansicht)
• Es öffnet sich ein “Speichern Unter”-Dialog. Es kann ein X-File in ein beliebiges Verzeichnis auf der Festplatte abgelegt werden
• Der Vorgang kann je nach Auflösung und Größe des Modells zw. 30 Sekunden und 2-3 Minuten dauern

Dieses 3D-Modell (x file) kann in einem neuen PV*SOL-Projekt als herkömmliches 3D-Modell importiert werden. Hier können dann Dachflächen direkt belegt werden, ohne sie vorher extrudieren zu müssen

Höhendaten-Overlay

• Mit Hilfe des Höhendaten-Overlay-Buttons (ein An-/Aus-Button) kann das farblich kodierte Höhendaten-Overlay zu- oder abgeschaltet werden
• Bei aktiviertem Button wechselt die Textur der Karten-Freifläche und den Geländemodells zum Höhendaten-Overlay
• Dabei wird jedem Höhenwert, den ein Pixel der Karte in der Realität hat, ein Farbwert zugeordnet.
• Das Spektrum reicht von geringen Höhen die in kalten Farben dargestellt werden (schwarz, dunkelblau, blau) hin zu großen Höhen, die in „heißen“ Farben dargestellt wird (orange, rot)
• Bei der Rückkehr zum PV*SOL®-Hauptprogramm wird die Darstellung jedoch stets auf die Karten-Textur zurückgesetzt

Höhendaten-Dialog

• Falls Sie sich nur kurz über die Höhendaten informieren möchten, können Sie den Höhenwerte-Dialog eingeblenden.
• Ähnlich wie beim Kartenausschnitt in der 3D-Welt kann hier mit dem Mauszeiger die genaue Höhe einer Position abgelesen werden.
• Wenn man sich in der Gebäudeansicht auf einem Dach o.ä. befindet, ist das die einzige Möglichkeit die Höhen grafisch einzusehen.

Optionen

Auflösung

• Mit Auflösung ist hier die Raster-Breite des Geländemodells gemeint. Bei einer Auflösung von 0,4m ist das Modell aus 0,4m x 0,4m großen Vierecken (Quads) zusammengesetzt
• Es können die Stufen 0,2m, 0,4m und 0,6m im Drop-Down-Menü gewählt werden

Größe des Ausschnitts

• Ein Kartenausschnitt mit Höhenwerten der Google Solar API hat stets eine Abmessung von 200 x 200 m
• Mit der Größe des Geländemodell-„Ausschnitts“ können sie festlegen, welcher Anteil des Kartenausschnittes in Prozent als Geländemodell dargestellt werden sollen

Geländemodell um die Polygone und extrudierten 3D-Objekte herum aussparen:

• Das bevorzugte Vorgehen bei der Verwendung der Höhendaten ist das Nachzeichnen und Extrudieren der Gebäude-Grundrisse auf dem Kartenausschnitt
• Damit die extrudierten Gebäude und anderen 3D-Objekte auch bei aktivem Geländemodell noch zu sehen sind (also nicht überdeckt sind), kann deren Grundriss innerhalb des generierten Geländemodells ausgespart werden! Dies kann mit dieser Checkbox aktiviert werden

Zusätzlicher Abstand:

• Bei aktivierter Checkbox „Geländemodell .. aussparen“ kann mit diesem Parameter ein zusätzlicher Abstand um den Grundriss der extrudierten Objekte, sowie 3D-Polygone definiert werden
• Dadurch wird der Bereich um den Grundriss vergrößert, der bei der Gelände-Generierung ausgespart wird

Abschattungs-Simulation stets mit Geländemodell durchführen:

• Wenn diese Option gewählt ist, wird die Abschattungssimulation beim Verlassen der 3D-Umgebung immer mit dem Geländemodell durchgeführt, auch wenn es zum Zeitpunkt des Verlassens der 3D-Umgebung nicht aktiviert war

Eine Änderung der Optionen führt zu einer Neu-Erzeugung des Modells, sobald der Dialog geschlossen wird.

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Siehe auch

• Google API-Key registrieren
• Kartenausschnitt