TWIN - Digitale Zwillinge für zukunftsfähige Gebäude

Status

Laufend

Ausgangssituation/Motivation

Digitale Zwillinge können über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes eingesetzt werden und sind ein erfolgversprechendes, technologisches Konzept zur Erreichung wichtiger Zielsetzungen des "European Green Deals". Obwohl digitale Zwillinge in anderen Industriesektoren bereits erfolgreich in der Praxis zum Einsatz kommen, werden Anwendungen in der Bau- und Immobilienwirtschaft bislang primär im Rahmen von Forschungs- und Demonstrationsprojekten untersucht.

Das Spektrum reicht dabei von Themen wie Energiemanagement auf Gebäude- und Quartiersebene über die Optimierung von Baustellenlogistik bis hin zur Steigerung der Nutzungs- und Betriebsqualität von Gebäuden mittels modellbasierter Services. Dies unterstreicht, dass digitale Zwillinge auch in der Bau- und Immobilienbranche ein großes Potential haben.

Trotz dieses Potentials ist eine Anwendung in der Praxis bisher kaum gegeben. Neben technologischen Herausforderungen spielen dabei auch die spezifischen und oft herausfordernden Rahmenbedingungen in der Bau- und Immobilienwirtschaft eine Rolle sowie der bisweilen hohe Aufwand bei der Erstellung und Wartung des Zwillings bzw. das entsprechend ungünstige Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen.

Inhalte und Zielsetzungen

Das Sondierungsprojekt TWIN bereitet ein Leuchtturmprojekt vor, in dem Herangehensweisen bei der Realisierung sowie der Mehrwert des Einsatzes digitaler Gebäudezwillinge anhand von Demonstratoren verdeutlicht werden und als Multiplikator wirken, an dem sich weitere Bauvorhaben orientieren können. Das Leuchtturmprojekt soll als sogenanntes „Leitprojekt" durch die FFG gefördert werden, d.h. sowohl Forschung und Entwicklung als auch Demonstrationen abdecken.

Ziel ist die Gesamtbetrachtung von Use-Cases digitaler Gebäudezwillinge über die unterschiedlichen Lebenszyklusphasen unter Berücksichtigung der ökologischen Wirkung, der jeweiligen wirtschaftlichen Interessen der beteiligten Stakeholder sowie der spezifischen Rahmenbedingungen und Herausforderungen der Bau- und Immobilienwirtschaft in Österreich.

Methodische Vorgehensweise

Dazu werden im vorliegenden Sondierungsprojekt Use-Cases unter Einbeziehung der Branchen-Stakeholder im Zuge einer gesamtheitlichen Charakterisierung hinsichtlich ihrer Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken bewertet.

Ziel ist die Identifikation von ökologisch und ökonomisch erfolgversprechenden Use-Cases. Um die Durchgängigkeit des Zwillings über Lebenszyklusphasen hinweg zu gewährleisten, wird auf Realisierungsmöglichkeiten auf Basis offener Systeme und Standards (z.B. IFC) geachtet.

Auf Basis der Bewertung erfolgt eine Bündelung von vier bis fünf kohärenten Use-Cases, die im Rahmen des Folgeprojekts untersucht werden. Anschließend werden mittels einer Gap-Analyse bestehende Lücken für eine Umsetzung dieser Use-Cases identifiziert und daraus der F&E/D-Bedarf (Forschung, Entwicklung, Demonstration) für das Folgeprojekt abgeleitet.

Erwartete Ergebnisse

Die Ergebnisse der durchgeführten Analysen und der identifizierte F&E/D-Bedarf werden in Form einer Roadmap publiziert, welche die Grundlage für das Leuchtturmprojekt darstellt. Wesentliches Projektergebnis ist ein Konzept für die Einreichung des Leuchtturmprojekts sowie konkret ausgearbeitete F&E/D-Inhalte für zwei bis drei Demonstratoren.

Für die Umsetzung der Demonstratoren sind bereits zwei Standorte, der Campus Inffeldgasse der TU Graz und das Technologiezentrum in aspern Die Seestadt Wiens identifiziert. Das Konzept bildet die Entscheidungsgrundlage für das Leuchtturmprojekt.

Projektleitung

Univ. Prof. DI Dr. Michael Monsberger, Institut/Unternehmen Technische Universität Graz - Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• AIT Austrian Institute of Technology GmbH
• buildingSMART Austria
• Pro2Future GmbH
• Siemens AG Österreich

Technische Universität Graz
Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau
Univ. Prof. DI Dr. Michael Monsberger
Lessingstrasse 25/III
A-8010 Graz
Tel.: +43 (316) 873 6255
E-Mail: michael.monsberger@tugraz.at
Web: www.ibpsc.tugraz.at