Nachträgliche Modell-Erstellung

In Bestandsgebäuden ist eine vergleichbare Menge an digi­talen Daten nicht verfügbar. Häufig ist bereits die Doku­mentation der Installation lückenhaft, da die Pläne bei der Übergabe von Bauausführung in den Betrieb nicht aktualisiert und spätere Änderungen nicht nachgetragen wurden. Im besten Fall sind 2D-Pläne, Datenblätter und Funktionsbeschreibungen vorhanden, doch meist existieren lediglich Archi­tektur-Pläne. Um festzustellen, wie alt die Anlagen sind, welche Komponen­ten sie enthalten und in welchem Zu­stand diese sind, ist daher meist ein Rundgang durch die Räumlichkeiten nötig. Ein Techniker muss Leitungs­querschnitte, Modellnummern und Baujahre manuell erfassen. Das ist nicht nur zeitaufwendig und entspre­chend teuer; bei einem größeren Kom­plex mit mehreren Gebäuden kann es durchaus vorkommen, dass am ande­ren Ende der Anlage schon wieder eine Wartung durchgeführt, ein Bauteil ausgetauscht oder ein neuer Verbrau­cher angeschlossen wurde, bevor die eigentliche Datenaufnahme beendet ist. Zudem würde es enorme Zeit-und Personalressourcen beanspruchen, ein BIM-Modell ohne technische Unterstützung aktuell zu halten.

Um nachträglich ein Software-Double eines Gebäudes zu erstellen und es dann instand zu halten, ist eine Reihe von Maßnahmen notwendig. Moderne Kameratechnik und Software machen es möglich, 3D-Scans von Innenraum und Fassade eines Gebäudes anzufertigen, die als Basis des digitalen Zwillings dienen können. Physische Assets, wie Schalt­anlagen und Maschinen, sowie die Gebäudeleittechnik müs­sen digital nachgebildet und in das Gebäudemodell integriert werden. Eine Richtlinie für diesen Prozess der Digitalisie­rung eines Bestandsgebäudes und seiner Einbindung in den BIM Prozess stellt die VDI 6070 zum Raumbuch dar.

In diesen nachträglich erstellten digitalen Zwilling des Gebäudes müssen dann kontinuierlich Geräte-und Wartungsdaten aus dem Facility Management einfließen. Sind vernetzte Komponenten verbaut, die Verbrauchs-und Umgebungsdaten erfassen, können nicht nur Terminpläne für Wartungen erstellt, sondern auch Energieflüsse und Verschleiß getrackt werden. Eine auf dieser Datengrundlage arbeitende KI-gestützte Analysesoftware ist dann in der Lage, Szenarios für verschiedene Belastungs- oder Ausbau­konzepte zu berechnen und so bei Investitionsentscheidun­gen zu unterstützen (Bild 4).

Effizienzgewinne maximieren

Damit ein einmal erstellter digitaler Zwilling aktuell bleibt, sind unter anderem Echtzeitdaten, etwa aus der Energieverteilung, nötig. Das dafür erforderliche Energiemonito­ring lässt sich zwar mit funkbasierter Technologie, wie den kabellosen Powertags von Schneider Electric, nachrüsten. Wird in einem Bestandsgebäude aber ohnehin die ganze Niederspannungs­schaltanlage modernisiert, bietet es sich an, direkt auf Smart Panels umzusteigen. Denn so können Gebäudeautomation und Elektrotechnikzu­sammengeführt werden.

Smart Panels sind effiziente Niederspannungsschaltanlagen, die sich durch eine integrierte Systemsteue­rung auszeichnen. Sie messen selbsttätig Stromverteilung und Stromver­brauch, vernetzen angeschlossene Lastabnehmer und steuern die Last aufgrund der gewonnenen Daten. Ist das Bestandsgebäude mit vernetzten Komponenten oder Smart Panels aus­gestattet, machen sich Energiemonito­ring-Systeme, wie der Power Monito­ring Expert (PME), rasch bezahlt. Als Teil der EcoStruxure-IoT-Architektur sammelt und ordnet PME die von Energiezählern und Sensoren geliefer­ten Daten, erstellt eine Voranalyse und visualisiertdiese. Soträgteineadäqua­te, vernetzte Schaltanlage im Neubau und Bestand zum digitalen Zwilling und damit zu einem effizienten Facility Management bei.

Fazit

Die Digitalisierung im Schaltschrankbau bietet enorme Potenziale: Mehr Intelligenz bedeutet mehr Effizienz, weni­ger Aufwand und größere Einsparpotenziale. Damit diese Potenziale in Form eines digitalen Zwillings voll ausgeschöpft werden können, sind aber auch die Hersteller gefordert, Barrieren abzubauen. Statt in Insellösungen zu denken, müssen sie den gesamten Prozess in den Blick neh­men, wie es Schneider Electric und seine Partner bereits tun.

Literatur

1. Schneider Electric GmbH, Ratingen: www.se.com 
2. Alpi Deutschland GmbH, Viernheim: www.alpi­software.com/de 
3. IGE+XAO Software Vertriebs GmbH, Mönchengladbach: www.ige­xao.com