Buildings as a Service (Ecosystem)

Das Ziel des BaaS-Projektes ist es, das energetische Verhalten gewerblich genutzter Gebäude und Objekte während der Nutzungsphase –im Gegensatz zur Planungs-, Bau- oder späteren Entsorgungsphase– zu optimieren. Diese Nutzungsphase ist durch drei kontinuierliche Aktivitäten gekennzeichnet:

• Erfassung und Auswertung von Gebäudeinformationen zur Ermittlung des gegenwärtigen Zustandes des Gebäudes
• Abschätzung der Auswirkungen unterschiedlicher Regelungsstrategien auf unterschiedliche Leistungskennzahlen (Key Performance Indicators [KPIs])
• Minimierung des Energieverbrauchs bei gleichzeitiger Optimierung des Komforts für die Nutzer

Zu diesem Zweck wird ein IKT-System entwickelt, das die Funktionen Auswertung, Vorhersage und optimale Steuerung (APC – assess, predict, control) bereitstellt. Dadurch wird eine gleichmäßige und sparsame Nutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen ermöglicht.

Das BaaS-IKT-System besteht aus den folgenden vier Elementen:

1. Einem Datenverarbeitungsmodul, das Daten von einer Vielzahl sowohl gebäudeinterner als auch externer Quellen erfaßt, verarbeitet, verdichtet und speichert. Statische Gebäudeinformationen, z.B. Konstruktionspläne, werden dabei von einem Gebäudemodell (building information model, BIM) auf Basis von Industry Foundation Classes (IFC) vorgehalten. Datenbanken speichern dynamische Daten wie z.B. Energieverbrauchswerte.
2. Einer Middleware-Plattform, die zum einen die Gebäudeleittechnik mit ihren Sensoren und Aktoren abbildet (physikalische Ebene). Zum anderen können auf einer übergeordneten Logik-Ebene Regelungs-, Steuerungs- und Analysemodule eingebunden werden. Schließlich ermöglicht die Middleware die sichere bidirektionale Kommunikation zwischen der physikalischen und der Logik-Ebene.
3. Energiemodellen zur Vorhersage und Abschätzung des energetischen Verhaltens des Gebäudes und zur Berechnung geeigneter Regelungsstrategien. Dabei soll ein optimales Verhältnis zwischen Vorhersagegenauigkeit und erforderlichem Rechenaufwand (Modellkomplexität) erreicht werden.
4. APO-Diensten:

• zur Auswertung und Vorhersage: Simulationsmodelle bilden das physische Gebäude ab und erlauben unter Zuhilfenahme der realen dynamischen Meßwerte, das Verhalten des Gebäudes auszuwerten, wichtige KPI abzuschätzen und Sensitivitätsanalysen durchzuführen.

• zur Optimierung: Diese Funktion erzeugt automatisiert numerisch optimierte Regelungsstrategien, die die Nutzung des Gebäudes mit maximaler Effizienz ermöglichen. Diese Strategien sind adaptiv und rekonfigurierbar, um Systemfehlern oder unerwarteten Ereignissen Rechnung tragen zu können. Die Güte der Regelungsstrategien wird mit Hilfe der KPIs bewertet.

Nach erfolgreicher Verifizierung der Interoperabilität aller Komponenten des Systems wird das gesamte BaaS-IKT-System in zwei Demonstrator-Gebäuden installiert und validiert. Dabei soll die Eignung des Systems zur Energieeinsparung demonstriert werden. Potentielle Abnehmer für das System werden Liegenschaftsverwaltungsfirmen und Energiedienstleister sein. Die Akzeptanz auf Seiten der Endkunden soll sichergestellt werden, indem die universelle Einsetzbarkeit der Lösung in verschiedensten Szenarien und die Ergebnisse einer Sensitivitätsstudie dargestellt werden.