Living Lab Gebäudeperformance
Entwicklung von BIM-Anwendungsfällen der Gebäudeperformance, insbesondere der Decarbonatisierung und dem Energiecontrolling
Fördermittelgeber: EFRE sowie MHKBG NRW
Projektlaufzeit: 09/2017 bis 08/2020
Das Forschungsprojekt „BIM-gestützte Arbeitsplanung in KMU“ wurde als Teil eines Großprojektes zum Einsatz der Methode BIM über den Lebenszyklus von Bauwerken angesehen. Ziel dessen war es, die Standardisierungsbestrebungen von Bauwerksdatenmodellen in Bezug auf Prozesse und den zugehörigen Informationsfluss zwischen den Projektbeteiligten in allen Lebenszyklusphasen voranzutreiben. Dies wurde bei gleichzeitiger Rechts- und Normkonformität dazu beitragen, Transparenz in Bezug auf die Methode BIM für die am Bau Beteiligten zu schaffen.
Der Energieverbrauch und die Klimagasemissionen aus dem Gebäudebestand sind für die Energiewende und den Klimaschutz sowohl bundesweit als auch für NRW von zentraler Bedeutung. Bund und Land streben einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand 2050 an. Für den Neubau werden diese Themen in der Planungsphase durch gestiegene gesetzliche Anforderungen abgebildet, beim Bestand geht es um eine höhere Sanierungsquote und Sanierungstiefe. Wesentliche und zu wenig beachtete Potentiale liegen in einem verbesserten Betreiben und Nutzen von Bestandsgebäuden. Das gilt insbesondere für Nichtwohngebäude. Sie machen rund 40% der Emissionen aus dem Gebäudebestand aus. Die Belange derer, die für den Gebäudebetrieb verantwortlich sind, fließen zu wenig in die Planung ein. Andererseits gehen wertvolle Informationen aus der Planung durch eine nicht durchgängige Informationshaltung für die Betriebs- und Rückbauphase verloren. Die messtechnische Ausstattung der meisten Gebäude ist zur Qualitätssicherung nicht geeignet. Sie ist auch unzureichend, um Fehler früh zu erkennen und die Inbetriebnahme/Betriebsführung im Hinblick auf einen geringen Energieverbrauch und die Decarbonisierung der Energieversorgung zu optimieren. Die gezielte Nachnutzung von Bauteilen/Baustoffen beim Rückbau wird durch Informationslücken im Bereich der Baukonstruktion behindert.
Die Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen widmet sich bereits in zahlreichen Projekten der Informationshaltung im Bauwesen (BIM, Bauwerksinformationsmodelle) sowie der Simulation und dem Monitoring der Gebäudeperformance. Bei der Energieperformance wird die Schnittstelle zu den Netzforschern der Fakultät Elektrotechnik bedient. In allen Bereichen ist eine Basisinfrastruktur mit Testeinrichtungen, Tools und Geräten vorhanden. Mit dem gerade fertigstellten Neubau am Campus Haspel steht ein zeitgemäßes Gebäude zur Verfügung, was jedoch über keinerlei Ausstattung für eine Forschungsplattform verfügt.
Aufbauend auf den in beiden Fakultäten vorhandenen Forschungsschwerpunkten, Einrichtungen und (Weiter-)Bildungsangeboten liegt das Ziel des beantragten Vorhabens in einer vernetzten Infrastruktur für erweiterte und verbesserte Forschungsleistungen. Dazu dienen drei miteinander verbundene Arbeitspakete und eine Transferstrategie in einem gemeinsamen "Living Lab Gebäudeperformance":
Methodenentwicklung und Testplattform zur leistungsfähigen Informationsvernetzung durch ein gemeinsames Datenmodell im Bauwesen für entwerfen, planen, bauen, in Betrieb nehmen, betreiben, Rückbau/Nachnutzung.
Methodenentwicklung und Testplattform zum Einsatz von Simulation und Monitoring zur Unterstützung der Inbetriebnahme und einer kontinuierlichen Qualitätssicherung (Soll/Ist-Vergleich), Fehlererkennung und Verbesserung der Gebäudeperformance (Nutzungsqualität, ökonomische Qualität, Umweltwirkung)
Methodenentwicklung und Testplattform zur Verbesserung der Gebäude-Netz-Interaktion durch Maßnahmen der Betriebsführung, Integration/Nutzung von solaren Energiesystemen/Energiespeichern sowie intelligenter Sektorkopplung für Strom- und Wärme.
Das Gebäude steht stellvertretend für das Portfolio großer Immobilienunternehmen. Die Aktivierung als Living Lab im Sinne der drei Arbeitspakete trägt dazu bei, Forschungsleistungen zu steigern und für den Transfer zu konkretisieren. Dazu dient insbesondere der gezielte Ausbau der bereits bestehenden Weiterbildungsangebote für Akteure der NRW Immobilien- und Energiewirtschaft (Arbeitspaket Perform TRANS).Mit dem Projekt wurde ein Demonstrator und ein Alleinstellungsmerkmal für attraktive und praxisnahe Weiterbildungsangebote geschaffen.
