BIM-gestütztes Energie- und Lastmanagement für den nachhaltigen Gebäudebetrieb

Vor dem Hintergrund der Energiewende sowie der stetig voranschreitenden Digitalisierung im Bauwesen existieren immense Einsparpotenziale für einen nachhaltigen und kosteneffizienten Gebäudebetrieb durch den Einsatz intelligenter Energiemanagement-Systeme (EMS). Im Zusammenspiel mit Smart Metering und Gebäudeautomation (GA) dienen EMS nicht nur der Erfassung und Auswertung von Verbrauchsdaten, sondern auch der Koordination von Aktoren, Klimatechnik oder EE-Erzeugern und -Speichern. Gerade im Zuge der Elektromobilität ist durch den massiven Ausbau der Ladeinfrastruktur sowie der geplanten Unterstützung von bidirektionalem Laden ein extremer Anstieg der Komplexität im Bereich Energiemanagement zu erwarten. Die individuelle Ausprägung technischer Anlagen ist dabei stark abhängig vom Gebäudetyp und Anwendungsszenario. In der Praxis sind proprietäre, zueinander inkompatible EMS-Lösungen und GA-Integrationen vorherrschend. Auch offene Ansätze wie OpenEMS erfordern einen hohen Implementierungs- und Konfigurationsaufwand für das konkrete Szenario. Um der steigenden Komplexität zu begegnen, sind künftig jedoch Plug&Play-fähige, interoperable EMS-Lösungen basierend auf offenen Standards und Schnittstellen notwendig. Im ersten Schwerpunkt des Projekts sollen Konzepte für ein selbstkonfigurierendes EMS entwickelt werden, bei dem der Fokus auf der Koordination elektrischer Erzeuger und Verbraucher liegt (z.B. PV-Anlagen, Batteriespeicher, E-Mobile). Die Plug&Play-Funktionalität soll unterstützt werden durch Building Information Modeling (BIM) und semantische Geräte- und Anwendungsbeschreibungen als digitale Wissensbasis der Gebäudestruktur und GA-Komponenten. Bestehende offene Datenmodelle (Open-BIM, Domänenwissen) sollen zusammengeführt und geeignet erweitert werden, um wesentliche energierelevante Anlagen abzubilden. Der zweite Schwerpunkt des Projekts widmet sich Strategien für ein dynamisches, gebäudeübergreifendes Energiemanagement durch Interaktion und Kooperation von EMS.