Effiziente Gebäude, also Gebäude deren gesamter Energieverbrauch (Gebäudebetrieb und Nutzung) durch lokale Energiegewinnung abgedeckt werden kann, sind wesentliche Elemente von klimaneutralen Städten bzw. Stadtteilen. Diese Plus-Plus-Energie-Gebäude wurden bereits in unterschiedlichen Ausprägungen in der Praxis umgesetzt, jedoch zeigte sich bei vielen Projekten, dass deren tatsächlicher Energieverbrauch höher ist als der ursprünglich geplante Verbrauch. Einer der Gründe dafür lässt sich darauf zurückführen, dass die Gebäudeautomation erst im Zuge der Inbetriebnahme der Gebäude detailliert geplant wird. Deswegen und mangels Zeit und Budget wird in den seltensten Fällen das volle Energieeinsparungspotenzial, das die Gebäudeautomation erschließen könnte, ausgeschöpft und die Gebäude haben somit einen höheren Energieverbrauch als notwendig.
Da jede Kilowattstunde nicht verbrauchte Energie dazu beiträgt, das Ziel „Klimaneutralität“ zu erreichen, braucht es Gebäude mit sauber durchdachter, funktionierender Gebäudeautomation, die einen optimalen Gebäudebetrieb sicherstellt, da ansonsten es bei hocheffizienten Gebäuden zu einem unnötigen Mehrverbrauch von bis zu 54% kommen kann. Um die Gebäudeautomation – insbesondere die Steuerungs- und Regelungslogik – schon vorab auf einen optimalen Betrieb auslegen zu können, ist es notwendig, dass sie anhand eines digitalen, simulationsfähigen Abbildes (digitalen Zwillings) entwickelt wird. Dabei müssen alle relevanten Aspekte des Gebäudes (Steuerungs- und Regelungslogik, Nutzungsinformationen, Geometrie, Bautechnik und Gebäudetechnik) in unterschiedlichen Detaillierungsgraden abbildbar sein – von stark vereinfacht bis sehr detailliert – um eine zielführende Planung sicherzustellen.
Im Zuge des Projektes wird eine Methode zur plattformunabhängigen Modellierung der Steuerungs- und Regelungslogik erstellt und in ein offenes Datenmodell integriert. Damit kann die Steuerungs- und Regelungslogik mit den Komponenten und Parametern der Gebäudemodelle bereits in der Planungsphase und über den gesamten Gebäudelebenszyklus verbunden werden. Für einen Proof-of-Concept wird das IT Ökosystem SIMULTAN verwendet, dass eine Plattform für existierende offenen Datenmodelle wie z.B. IFC (ISO 16739) und BACNET (ISO 16484) darstellt.
Darauf aufbauend werden methodisch Schnittstellen entwickelt, um die plattformunabhängige modellierte Steuerungs- und Regelungslogik in plattformspezifisch Lösungen (z.B. Simulationstools, Engineering Tools) überzuführen. Die Praxistauglichkeit der Methodik wird durch Anwendung in einem Laborszenario nachgewiesen. Ziel ist eine optimale Planung der Gebäudeautomation unter Berücksichtigung der Systemrückwirkung.
Das Projektergebnis wird im Bereich der Gebäudeautomation und in Bezug auf „Klimaneutralität“ der Städte einen Meilenstein bezüglich Planbarkeit und offenen Austausch legen.
