BIMpact

Forschungsprojekt

Entwicklung einer stabilen und sicheren cloudbasierten Gebäuderegelung unter Verwendung von Metadatenanalyse und mehrsichtigen BIM‐Modellen

Evaluation der cloudbasierten Gebäuderegelung mit Potenzialermittlung und modellbasierte Ableitung von SRI‐Kriterien.

Kurzbeschreibung

In diesem Teilprojekt soll die ‐ im Gesamtvorhaben entwickelte ‐ cloudbasierte Gebäuderegelung unter Verwendung von Metadatenanalyse und mehrsichtigen BIM‐Modellen wissenschaftlich und technisch evaluiert werden.

Dabei sollen Anforderungen an die installierten Komponenten (z. B. Sensoren und Aktoren) unterschiedlicher Gewerke erstellt werden, sodass eine dauerhafte Betriebssicherheit ‐ für Neubau‐ und Bestandsgebäude - sichergestellt werden kann. Dabei spielt eine Vielzahl an Kriterien ‐ wie die Reichweite und die Gebäudedurchdringung der Signale, die Akkulaufzeit von drahtlosen Sensoren, die Konnektivität einzelner Komponenten und der Datenschutz und die ‐sicherheit ‐ eine wichtige Rolle.

Für Neubau‐ und Bestandsgebäude wird in der novellierten Europäischen Gebäuderichtlinie (2018/844) die Einführung eines sogenannten Intelligenzfähigkeitsindikators (SRI – Smart Readiness Indicator) gefordert. Dieser soll u. a. beschreiben, wie gut sich das Gebäude an die Bedürfnisse seiner Nutzer und der Umgebung anpassen kann. Mit der in einem BIM abgebildeten Gebäudetechnik sowie den hinterlegten Gebäudefunktionen und dem Anlagenkennzeichnungssystem (AKS) soll in diesem Teilvorhaben eine Methodik entwickelt werden, mit der sich der SRI möglichst automatisiert aus dem BIM‐Modell ableiten lässt.

Durch eine kabellose (funkbasierte) Gebäudeautomation können sowohl Rohstoffe (Hardware, Komponente, Verkabelung) als auch Energie (während des Gebäudebetriebs) eingespart werden. Anhand einer Lebenszyklusanalyse soll am Beispiel eines typischen Bürogebäudes aufgezeigt werden, wie groß das Einsparpotenzial von grauer Energie (benötigte Energie für Herstellung, Transport, Lagerung, Verkauf und Entsorgung) durch eine kabellose Gebäudeautomation ist. Anschließend wird das Potenzial auf den Gebäudebestand hochgerechnet und darüber hinaus untersucht, wie die zu entwickelnden Techniken und Prozesse die langfristige Renovierungsstrategie der deutschen Bundesregierung unterstützen können.

Am Ende des Teilvorhabens wird ein Prüfplan entwickelt, mit dem die Funktionsfähigkeit der im Gesamtprojekt entwickelten Prozesse und Datenschnittstellen (zwischen Komponente, Cloud‐Datenbank, BIM‐Modell, Datenverarbeitung sowie ‐analyse) überprüft werden können. Dazu wird ein Gebäudemockup erstellt, in welches verschiedene IoT‐Geräte eingebaut und die Funktion der cloudbasierten Gebäuderegelung nachgewiesen werden kann. Das Mockup und die zugehörigen IoT‐Geräte werden in einem digitalen BIM‐Zwilling nachgebildet. Außerdem werden die Daten der IoT‐Geräte in die cloudbasierte Plattform eingespielt und die KI‐Metadatenanalyse getestet. Aus den Erkenntnissen des Demonstrators werden Optimierungspotenziale identifiziert und der weitere Forschungsbedarf abgeleitet.

 

Laufzeit

08/2021 – 07/2023

 

Finanzielle Förderung

BMWK, PTJ
Förderkennzeichen 03EN1043B

 

Partner

  • Ed. Züblin AG
  • SmartMakers GmbH
  • aedifion GmbH

Kontakt

Dieses Bild zeigt Maurizio Calandri, M.Sc.

Maurizio Calandri, M.Sc.

 

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Dieses Bild zeigt Dr.-Ing. Tobias Henzler

Dr.-Ing. Tobias Henzler

 

Koordinator Lehre, Arbeitsgruppenleiter

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