DIM4Energy - Digitale Informationsmodelle für die Planung und Optimierung von Gebäuden und urbaner Energieinfrastruktur

Digitale Informationsmodelle (DIM) spielen in urbanen Planungs- und Entscheidungsprozessen eine immer bedeutendere Rolle, angefangen bei einzelnen Gebäuden (Building Information Models, BIM) bis hin zu ganzen Städten (Urban Information Models, UIM). Für die Planung und Betriebsoptimierung von Plus-Energie-Quartieren könnten aus diesen bereits vorhandenen Modellen wertvolle Informationen gewonnen werden, sofern die entsprechenden Datenquellen und damit verbundenen Softwaretools richtig miteinander verknüpft würden.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation

Die Implementierung von energieeffizienten und erneuerbaren Städten und Stadtteilen ist ein komplexer und kostenintensiver Prozess. In Planungs- und Entscheidungsprozessen sowie für die Betriebsoptimierung von Energiesystemen spielen digitale Informationsmodelle (DIM) eine immer bedeutendere Rolle, angefangen bei einzelnen Gebäuden bis hin zu ganzen Städten. Jedoch werden bestehende DIM bislang im Wesentlichen individuell betrachtet und eingesetzt, Schnittstellen untereinander wurden nur vereinzelt und zum Teil auch erst in Pilotanwendungen umgesetzt.

Projekt-Inhalte und Methodik

Im Rahmen des Projektes DIM4Energy wurden Herausforderungen und Möglichkeiten analysiert, die sich durch den Einsatz von DIM für die integrierte Planung und den optimierten Betrieb von Plus-Energie-Quartieren und Städten ergeben. Dazu wurde unter anderem ein Stakeholderprozess mit VertreterInnen der österreichischen Bau- und Energiewirtschaft, Verwaltung und aus der angewandten Forschung durchgeführt.

Ergebnisse

Zentrales Element der hier vorgestellten Vision ist ein Urban Information Model (UIM), das existierende DIM, wie das Gebäude- und Wohnungsregister (GWR) oder Building Information Modeling (BIM) Datensätze und Geographische Informationssysteme (GIS) integriert. Bei einem UIM handelt es sich um ein zentrales, virtuelles Stadt- und Umgebungsmodell für die Datenpflege von Gebäuden und Infrastruktur über deren gesamten Lebenszyklus. Es sieht eine zentrale Datenbank auf Basis des CityGML Datenmodells vor, die über Schnittstellen zu anderen Datenbanken und Tools verknüpft werden kann. Im Rahmen des gegenständlichen Projektes wurde auch die Anwendbarkeit des UIMs auf unterschiedliche Anwendungsbeispiele untersucht: der dynamischer Energieausweis aus der Perspektive der Stadt und des Gebäudes sowie die Planung und Optimierung von Wärmenetzen und die lokale Energieplanung aus Sicht der PV. Der resultierende Mehrwert des Einsatzes des hier beschriebenen UIMs kann wie folgt dargestellt werden:

Automatisierte Analysen des Gebäudestatus (Sanierungsbedürfnis, CO2-Bilanz) sowie Evaluierung der Performance bzgl. Energieverbrauch sowie Identifikation lokaler Energiequellen und Potentiale
Automatisierte Berücksichtigung lokaler Randbedingungen und Gebäudegeometrien sowie städtebaulicher Anforderungen/ Konformitätsprüfung
Iterativer Abgleich der Planungsprozesse von Infrastruktur und Gebäude inkl. der Analyse technischer Varianten durch die Integration von Berechnungs- / Simulationstools sowie die Nutzung einer konsistenten Datenbasis und Kommunikationsschnittstellen
Generierung von Verbesserungsvorschlägen, Ableitung von (Bau ) Vorschriften/Vorgaben

Ausblick

Zur Realisierung der genannten Mehrwerte wurden im Rahmen des DIM4energy Projektes übergreifende Handlungsempfehlungen in den Dimensionen Prozesse, Tools und Daten abgeleitet. Als zentrales Ergebnis des Projektes steht ein Leitfaden auf www.ait.ac.at/DIM4energy zum kostenfreien Download zur Verfügung.

Publikationen

Projektbeteiligte

Projektleitung

AIT Austrian Institute of Technology

Kontaktadresse

Dr. Edmund Widl
AIT Austrian Institute of Technology, Center for Energy
Giefinggasse 2
A-1210 Wien
Tel.: +43 (505) 50 6034
Fax: +43 (505) 50 6613
E-Mail: edmund.widl@ait.ac.at
Web: http://www.ait.ac.at/profile/detail/Widl-Edmund