EnergyTWIN – Energiediagnosestecker Digitaler Zwilling
Die Digitalisierung ist in allen Bereichen von Wirtschaft und Gesellschaft ein Megatrend. Dies gilt insbesondere für das Bauwesen, das gegenüber anderen Bereichen der Wirtschaft einen großen Nachholbedarf hat und zu den bisher am wenigsten digitalisierten Industriezweigen zählt. Aus Sicht der Energiewende ist die Digitalisierung ein zentrales Umsetzungsinstrument, um die Volatilität der erneuerbaren Energien in den Sektoren Strom, Wärme und Mobilität erzeuger- und verbrauchsseitig moderieren zu können. Informationstechnische Lösungen, die dieses Zusammenspiel einer stets komplexer werdenden Energiesystemtechnik erfassen, müssen in Zukunft weit mehr bieten, als dies gegenwärtig der Fall ist. Hochkomplexe Zusammenhänge in der Technischen Gebäudeausrüstung und Gebäudeautomation müssen informations- und kommunikationstechnisch erfasst und im Zusammenhang mit BIM-Modellen in einer für den Menschen verständlichen Form aufbereitet und verwaltet werden. Ein wichtiger Faktor ist hierbei die intelligente und semantische Strukturierung dieser Modelle in einem Daten getriebenen Planungsprozess.
Das Projekt EnergyTWIN entwickelt hierzu Verfahren für die (automatisierte) Erzeugung eines "Digitalen Zwillings" für den Anwendungsfall der Inbetriebnahme der Gebäudetechnik und deren kontinuierliche Fortführung mit Informationsanreicherung in der Betriebs- und Nutzungsphase. Geometrie, Systemtopologie sowie energetisch-funktionale und informationstechnische Zusammenhänge gebäudetechnischer Anlagen sollen im Rahmen der baulichen Umsetzung bzw. technischen Inbetriebnahme durch eine auf den Ausführungsplanungsdaten basierende Erfassung des tatsächlich gebauten Bestandes erkannt und die erfassten Daten für eine energetische Bestandsoptimierung aufbereitet werden. Die Erkennung und Klassifizierung von Komponenten wie auch die Organisation und strukturierte Aufbereitung der Daten unter Berücksichtigung funktionaler Zusammenhänge sind wichtige, übergeordnete Themen, denen im Rahmen der Digitalisierung der Energiewende bislang nur sehr wenig Bedeutung beigemessen wird. Aktuell stehen die Themen BIM, Anlagenschema, Gebäudeautomation, CAFM und Betriebsoptimierung isoliert nebeneinander. In diesem Vorhaben werden die wichtigen Megatrends des digitalen Bauens wie der Einsatz von Methoden zur hochauflösenden Bestandsdatenerfassung, neue 5D BIM-Werkzeuge, intelligentes Asset-Management und der Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens mit zentralen Themen der Digitalisierung der Energiewende im Gebäudebereich verknüpft, um dieses Defizit zu lösen und wirtschaftlich zu erschließen. Als Ergebnis liefern
- ein strukturiertes Gebäudeinformationsmodell (As-built-BIM) Informationen über Geometrie, Topologie und Semantik der Anlagentechnik,
- ein anlagentechnisches Strangschema Informationen über die physikalische Systemtopologie der Gebäudetechnik und
- ein logisches Verknüpfungsschema Informationen über funktionale und informationstechnische Zusammenhänge zwischen Aktoren und Sensoren.
Die entwickelten Verfahren werden im Neubauprojekt der Erweiterung der Debeka Hauptverwaltung in Koblenz angewendet und im Zuge der Inbetriebnahme und des Betriebs validiert werden. Der Neubau des Büro- und Verwaltungsgebäudes umfasst insgesamt 16 Stockwerke, von denen zwei unterirdisch und 14 oberirdisch umgesetzt werden. Dies entspricht einer Bruttogrundfläche von über 55.000 m2. Der Neubau wird über eine eingeschossige Brücke an den Bestandbau angeschlossen und soll bereits 2022 von 1.350 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Debeka-Gruppe bezogen werden. Die Generalplanung des Neubauprojekts wird von RKW Architektur + durchgeführt.
Projektlaufzeit
07/2020 – 12/2023
Projektpartner
Internet Marketing Services GmbH
Aachener Grundvermögen Kapitalverwaltungsgesellschaft mbH
Fördergeber
BMWi, Förderkennzeichen 03EN1026A