Forschungsprojekte

FMI4BIM

FMI4BIM - Standardisierte Schnittstelle für Analysemodelle von Anlagen- und Gebäudekomponenten für BIM-basierte Planung und Betrieb, Teilvorhaben: Gebäudemodelle

FMI4BIM - Standardized interfaces of models for analysis of building and building service components for BIM-based planning and operation; Subproject: Building models

Basisdaten

  • Status: Laufend
  • Institut: Institut für Bauklimatik
  • Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. John Grunewald
  • Bearbeitung: Dr. Anne Paepcke
  • Finanzierungstyp: nichtwirt.
  • Fördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
  • Programm: Forschung für energieoptimiertes Bauen (EnOB)
  • Förderkennzeichen: 03ET1603D
  • Zeitraum: 01.01.2019 - 31.12.2021

Forschungsfelder/-themen

  • Anlagentechnik
    • Heizungsanlagen
    • Natürliche & mechanische Lüftung
    • Trinkwarmwasser
  • Gebäude
    • Gebäudeenergieeffizienz
    • Thermische Gebäudesimulation
  • Planungswerkzeuge
    • Modellierung
    • Schnittstellenintegration
    • Simulation

Zusammenfassung

Mit der Optimierung der Planung, Inbetriebnahme und des Betriebs von Gebäuden zur Energie- und Ressourceneinsparung bekommt die Digitalisierung dieser Prozesse eine enorme Bedeutung. Der Einsatz von Analysemodellen ist dabei die zentrale Aufgabe. Dem breiten Einsatz stehen sehr aufwändige Prozesse für die Modellentwicklung gegenüber. Diese Modelle sind individuell an das jeweils betrachtete Objekt mit hohem Aufwand angepasst, und ihre Nachnutzbarkeit ist stark eingeschränkt. FMI4BIM wird den Einsatz vorhandener Modelle und Verfahren untersuchen und vereinheitlichen, um den Grad ihrer Wiederverwendung in verschiedenen Planungsstufen deutlich zu erhöhen. Gleichzeitig soll die Entwicklung zukünftiger Modelle vereinfacht und technisch breit einsetzbar gestaltet werden. Als Lösungsansatz verfolgt das Vorhaben die Erforschung und Entwicklung sowohl einer semantisch-physikalischen als auch einer software-technologischen Modellschnittstelle für Analysemodelle, so dass Modelle unterschiedlicher Zulieferer miteinander interagieren und zu Gebäudemodellen aggregiert werden können. Für die Gestaltung der Schnittstelle sollen Standards geschaffen werden. Auf software-technologischer Seite wird sich dabei des FMI-Standards bedient. Das geistige Eigentum des Modellentwicklers wird dabei geschützt, was den Modellaustausch einschließlich Etablierung adäquater Geschäftsmodelle fördert. Zusätzlich sollen die Schnittstellen von physikalischer Seite einheitlicher gestaltet werden, was die Verwendung unterschiedlicher Modelle in Form austauschbarer Komponenten zur Durchführung von Analyseaufgaben innerhalb von BIM-Prozessen erlaubt. Es ist eine Vereinheitlichung der Vorgehensweise als eigener BIMProzess vorgesehen. Der Einsatz von einheitlichen Test- und Verifikationsumgebungen für standardisierte Modelle garantiert darüber hinaus eine deutliche Erhöhung der Modellgüte. FMI4BIM leistet einen wichtigen Beitrag für die Durchsetzung der Digitalisierung in der Bau- und Gebäudewirtschaft.

Kooperationspartner

  • Fraunhofer IIS, Institutsteil EAS
  • EA Systems Dresden
  • ESI ITI GmbH
  • INNIUS GTD GmbH

Projektverlauf

Arbeitspakete: Anforderungsanalyse für Prozesse und Modelle, Spezifikation der Schnittstellen, Erstellung FMI4BIM konformer Analysemodelle, BIMIntegration, Modellkopplung mit FMI, Anwendungsszenarien. Die wesentlichen Aufgaben des IBK betreffen AP3 - die Erstellung FMI4BIM konformer Analysemodelle. Im Einzelnen: Modellierungsmethodik für das Gebäude bei unvollständiger/fehlerhafter Gebäudeinformation, Schnittstellenbeschreibung für das Gebäude, Konzeption und Umsetzung einer Methode zur generischen Gebäudemodellierung, Erweiterung passender Gebäudeanalysemodelle um die definierten Schnittstellen und notwendige FMU-Funktionalität, Erstellung einer exemplarischen Modellbibliothek für charakteristische Gebäudetypen, Instanziierung und Parametrisierung der Gebäudemodelle als FMU-Katalogelemente, Demonstration der Gebäudemodellierung aus vollständigen IFC-Geometriedatensätzen, Sicherung der numerischen Stabilität, Anlagenimport in komplexe Gebäudemodelle durch Model Exchange, Gebäudemodellierung und FMU-Export Demonstrator, Wissenstransfer in Lehre und energetische Gebäudeforschung.

Ergebnisse

Berichte

Publikationen

Abschlussarbeiten

Externe Verweise

Bilder