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Echtzeitkopplung des Digitalen Zwillings und BIM-Workflow

Der Digitale Zwilling von Gebäuden baut auf Echtzeitdaten aus dem Betrieb, virtuellen Simulationsmodellen und dem Building Information Modeling (BIM) auf. Digitale Zwillinge im Betrieb sind vor allem aus der Industrie 4.0 bekannt. In der Baubranche wird BIM zwar in den Planungsphasen genutzt, jedoch nach der Inbetriebnahme vom Gebäude können diese Modelle ihr Potential nicht entfalten und werden oft daher archiviert. Bisherige Forschungsaktivitäten zu BIM im Gebäudebetrieb haben zu keinem Standard für eine „BIM Betriebsführung“ in der Baubranche geführt (siehe auch Tabelle1: Relevante Vorprojekte). Kommerzielle Entwicklungen wie das „Projekt Dasher 360/Forge von Autodeskbauen auf proprietären „closed-BIM“. Ansätzen auf und haben sich nicht als Branchenstandard etabliert und bieten lediglich eine einfach 3D-Visualisierung von aktuellen Betriebsdaten im BIM‑Modell (3D-Dashboard), nicht aber eine umfassende Funktionalität welche einem intelligenten digitalen Zwilling entsprechen würde.

Kontinuierliche Messungen über den aktuellen Zustand des Gebäudes werden automatisiert als dynamic lifecycle BIM in Echtzeit erfasst, verortet und mit zulässigen Grenzwerten verglichen. Dadurch werden die bisher lückenhaft vorhandene und unstrukturiert erfassten Daten vervollständigt und harmonisiert in einem über die Lebensdauer des Bauwerks dynamisch mitwachsenden, digitalen Gebäudelebenszyklusmodell in den richtigen Kontext gebracht.

buildingtwin.at

builingtwin.at schafft die vorwettbewerblichen Grundlagen für die Baubranche , um das Konzept des digitalen Zwillings von Gebäuden von der Planungsphase in die Betriebsphase zu tragen. Dadurch entsteht ein Synergieeffekt, indem das digitale Gebäudemodell, welches in der Planungsphase aufgebaut wurde, in den Betrieb überführt werden kann. Durch Kopplung mit Echtzeitdaten des Gebäudes können intelligente Modelle in der Betriebsphase zur Optimierung der Regelung und dadurch zur Minimierung der Betriebskosten sowie zur Steigerung des Nutzerkomforts einen großen Beitrag leisten. Voraussetzung hierfür ist effizienter und weitgehend standardisierter Prozess. Die Integration kontinuierlich erfassten Messwerten, Betriebszuständen und Gebäudemodifikationen in eine 3D BIM-Gebäudedatenbank gestattet simultanen Zugriff auf das geplante, das historische und das aktuelle Gebäudeverhalten. Der Abgleich mit Daten aus Vorhersage- und Simulationsmodellen ermöglicht effiziente Identifizierung und Analyse von Abweichungen. Kritische Bedingungen am und im Gebäude können vermieden oder rasch lokalisiert und behoben. Somit kann ein optimaler Betrieb, sowie eine bedarfsgerechte Wartung und Instandhaltung gewährleistet werden. Die Zusammenführung von Daten des erfassten und des geplanten Gebäude- und Nutzerverhaltens eröffnet die Möglichkeit zur Prognose von Auswirkungen bei baulichen Veränderungen oder Änderung der Nutzung.


[1] Bei Closed-BIM werden die Daten nach einem proprietären Informationsmodell eines Software-Herstellers ausgetauscht und integriert. Ein proprietäres Informationsmodell basiert auf einem Schema des Softwareherstellers, dessen Struktur nicht offengelegt ist („Closed“). Bei einem Closed-BIM Ansatz sollte die zum Einsatz kommende Software auf mehrere Fachplanungsdisziplinen zugeschnitten und das Projektteam so zusammengestellt sein, dass möglichst viele Fachplanungsdisziplinen mit dieser Software arbeiten können.

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