IoT-basierte Gebäudeautomatisierung und BIM: Wie sie vereint die Energieeffizienz verbessern

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Thinkproject Deutschland GmbH

In einem Verbundforschungsprojekt wird eine neue Methodik entwickelt, die IoT-basierte Gebäudeautomatisierung und BIM miteinander verknüpft.

• Das Bauunternehmen Züblin und Partner wollen im Rahmen des Forschungsprojekts BIMpact mit IoT-basierter Automatisierung und BIM die Energieeffizienz von Gebäuden optimieren

• Dabei koordiniert die Ed. Züblin AG federführend die Entwicklungsarbeit in diesem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundforschungsprojekt.

• Cloudbasierte Regelungstechnik, IoT-Kommunikation und Building Information Modelling (BIM) werden kombiniert.

• Eine neue Methodik zur Gebäudeautomatisierung soll die Ressourceneffizienz über den Immobilien-Lebenszyklus nachhaltig verbessern.

Die Verbindung von cloudbasierter Gebäudeautomatisierung und Building Information Modelling (BIM) in einem integrierten System soll die Energieeffizienz eines Bauwerks über seinen gesamten Lebenszyklus optimieren. Dies ist das Ziel der Entwicklungsarbeit im dreijährigen Forschungsprojekt BIMpact (1.8.21 bis 31.7.24), das die Ed. Züblin AG federführend koordiniert. Dafür will Züblin im Verbund mit ihren drei Projektpartnerinnen einen durchgängigen Prozess zur Gebäudeautomatisierung entwickeln. Darin werden erstmals IoT-(Internet of Things-)Kommunikation, drahtlose digitale Gebäuderegelung aus der Cloud und Building Information Modelling (BIM) miteinander verknüpft. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das F&E-Projekt mit 2,74 Millionen Euro aus Mitteln des 7. Energieforschungsprogramm. Züblin-Partnerinnen bei BIMpact sind die Universität Stuttgart (IGTE, Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung) sowie die Technologiefirmen Smartmakers GmbH (IoT-Lösungen) und aedifion GmbH (Cloud-Plattformen).

Gebäudeautomatisierung: IoT-Kommunikation über LoRaWAN und BIM-kompatibles Device-Monitoring

Im Projekt gilt es, die technische Gebäudeausstattung (TGA, zum Beispiel Heizung/Kühlung, Lüftung, Sonnenschutz) von Beginn an umfassend und durchgehend in das BIM-Modell zu integrieren. Somit sollen sämtliche Gebäudefunktionen mit allen für den späteren Betrieb relevanten Informationen bereits in der Planungs- und Bauphase im digitalen Modell abrufbar und editierbar sein. Ein besonderes Augenmerk im Verbundprojekt liegt auf Sicherheit und Stabilität des Gesamtsystems sowie dessen Beherrschbarkeit durch die Endnutzer. Die über Sensoren und Aktoren gesteuerten TGA-Komponenten sollen sich außerdem drahtlos über ein hochmodernes Low Power Wide Area Netzwerk (LPWAN) stabil, sicher und langzeittauglich vernetzen lassen.

Damit sich Ausbringen und Verwalten der LoRaWAN-Geräte so einfach wie möglich gestalten, will SmartMakers ein BIM-kompatibles Device-Monitoring entwickeln. Die so erfassten Betriebsdaten sollen anschließend in der von aedifion zu entwickelnden cloudbasierten Gebäudeleittechnik zusammenlaufen, um dort durch Künstliche Intelligenz (KI) analysiert und verarbeitet zu werden. Die Funktionsfähigkeit des Systems soll dann zum Projektabschluss auf einer Etage des Züblin-Gebäudes Z3 in Stuttgart (als Demonstrator) aufgezeigt werden.

Fortschritte beim Einsparen von Ressourcen erhofft

Von der Verknüpfung neuartiger Gebäudetechnologien in einem neuen Gesamtprozess versprechen sich die BIMpact-Partnerinnen deutliche Fortschritte für einen nachhaltigen Ressourceneinsatz. Denn man erwartet Einsparungen beim Verbrauch von Energie, Zeit und Rohstoffen. Die im Projekt entwickelte drahtlose und cloudbasierte Gebäudeautomatisierung soll nicht nur für Neubauten nutzbar sein, sondern auch die einfache und kostengünstige Nachrüstung bestehender Immobilien ermöglichen. Damit soll BIMpact Anreize zur energetischen Gebäudesanierung setzen und somit die Langfristige Renovierungsstrategie (Long Term Renovation Strategy – LTRS) der Europäischen Union stützen.

Verbundforschungsprojekt BIMpact

Projektbeteiligte:

• Ed. Züblin AG (Koordinatorin)

• Universität Stuttgart, Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE)

• Smartmakers GmbH, Ettlingen

• aedifion GmbH, Köln

Laufzeit:

1.8.2021–31.7.2024

Förderung durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).

Bild oben: Im Forschungsprojekt BIMpact kombinieren Züblin und ihre Partnerinnen IoT-basierte Gebäudeautomatisierung und BIM zu einer innovativen Methodik, um die Energieeffizienz von Bauwerken über deren Lebenszyklus zu optimieren. Copyright: Ed. Züblin AG

Weitere Informationen: https://www.zueblin.de/

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