Ein Gebäude durchläuft verschiedene Lebenszyklusphasen: Konzipierung, Planung, Bau, Nutzung, Umnutzung, Sanierung und Abriss. In jeder Phase werden von den projektbeteiligten Architekten, Ingenieuren, Fachplanern und Ausführenden Dokumente generiert, die den momentanen Status des Gebäudes abbilden. Durch leistungsfähige Modelliersoftware ist es möglich geworden, sogenannte Building Information Models (BIMs) zu generieren. Dies sind dreidimensionale, reichhaltige Gebäudemodelle, die gegenwärtig primär die Planung sowie den Datenaustausch innerhalb eines Projektteams erleichtern. Dieser Datenbestand birgt großes Potenzial, nicht nur die Planung und den Bau, sondern auch den Gebäudebetrieb zu verbessern.
Das vorliegende Projekt ¿Building Information Modeling for Building Energy Management Systems¿ (BIM4BEMS) untersucht die wissenschaftliche Fragestellung, wie BIM für Effizienzsteigerung im Gebäudebetrieb eingesetzt werden kann. Konkret wird angestrebt, durch Anwendung von BIM in Kombination mit BEMS verbessertes Reporting von Energie- und Komfortparametern zu erzielen. Es wird ein dynamisches BIM entwickelt, in welchem Gebäudedaten mit Daten der Gebäudeleittechnik zusammengeführt sind. Ein solches Modell kann die Analyse und Visualisierung von Änderungen des aktuellen Gebäudestatus wesentlich erleichtern. Das BIM wird durch Einsatz von semantischen und geometrischen Reasoningmethoden teilautomatisch aus verfügbaren Planungs-, Betriebs- und Wartungsdaten abgeleitet. BIM4BEMS untersucht folgende Aspekte, die für die Erstellung und Nutzung des dynamisches BIM im Gebäudebetrieb relevant sind:
- Ableitung der semantischen Beschreibung des Wirkungsbereichs von Energiesystemen (BEMS) aus Raumdaten,
- Verbindung von Gebäudedaten und Daten der Gebäudeleittechnik (BMS) und
- Analyse und Visualisierung von Energieineffizienzen und Komfortbeeinträchtigungen
Das Projekt berücksichtigt die Randbedingung, dass bei bestehenden Gebäuden Daten aus Planung, Betrieb und Wartung oft lückenhaft und von geringem Informationsgehalt sind (Zeichnungen, Tabellen). Dies bedeutet, dass aktuelle Lösungsansätze für Neubauten, welche auf einem BIM aus der Planungsphase aufbauen, nicht unmittelbar auf Bauten im Bestand übertragbar sind. Allerdings verfügen gerade bestehende Gebäude oft über ein signifikantes Energieeffizienz- und Komfortsteigerungspotenzial. Die Randbedingung von lückenhaften oder unstrukturierten Grundlagendaten wird in den Definitionen des Datenmodells und des Workflows für die teilautomatisierte Generierung des dynamischen BIM berücksichtigt. Im Projekt wird eine prototypische Umsetzung der BIM-Betriebsintegration angestrebt, die die Realisierbarkeit der entwickelten Methoden zeigt. Als Testgebäude wird ein bestehendes Bürogebäude verwendet. Die Erkenntnisse aus dem Projekt werden den BIM, Facility Management (FM) und Heizung, Lüftung und Klimatechnik (HLK) Fachgruppen zur Verfügung gestellt, um BIM Standards in Richtung Gebäudebetrieb zu erweitern.
