Verbundvorhaben: EnOB: HeaTwin: Automatisierte Erstellung thermo-hydraulischer Simulationsmodelle aus BIM-basierten Anlageninformationsgraphen zur Fehlerdetektion und Betriebsoptimierung von komplexen Wärmeversorgungssystemen; Teilvorhaben: Erprobung der Methodik im anwendungsnahen Umfeld
Zeitraum
2024-04-01 – 2027-03-31
Bewilligte Summe
130.789,27 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN1091B
Leistungsplansystematik
Energieoptimierte Gebäude - Gebäudehülle [EA4410]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN1)
Förderprogramm
Energie
Die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung erfordert häufig das Zusammenspiel unterschiedlicher Anlagentechnologien in einem komplexen System. Die Erfahrung zeigt, dass diese steigende Komplexität die Zuverlässigkeit und die Effizienz der Anlagen stark beeinträchtigen kann. Einerseits steigt die Fehleranfälligkeit der Systeme durch das komplexe Zusammenspiel der einzelnen Komponenten und Erzeuger. Andererseits wird es schwerer, den Anlagenbetrieb richtig zu bewerten und Fehler zu lokalisieren. Eine Möglichkeit, das Systemverhalten im laufenden Betrieb automatisiert zu überprüfen, ist ein detailliertes thermo-hydraulisches Simulationsmodell ('digitaler Zwilling'), mit dessen Hilfe Abweichungen vom optimalen Betriebszustand unter Berücksichtigung der Randbedingungen identifiziert und angezeigt werden können. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer Methodik zur automatisierten Erstellung thermohydraulischer Simulationsmodelle für komplexe Wärmeversorgungsanlagen auf Basis digitaler Anlagenschemata (als Graphenmodell), die aus BIM-Daten (Building Information Management) gewonnen werden. In HeaTwin soll die Möglichkeit der automatisierten Modellerstellung von Heiz-/Kühlsystemen auch für komplexe Wärmeversorgungssysteme mit mehreren Erzeugern und mit hoher Detailtiefe bis hin zur exakten Einbindung von Regelungsfunktionen entwickelt werden. Das Teilvorhaben zielt auf die Demonstration der Simulationsmethodik anhand realer Anlagen ab. Dazu erfolgt die Auswahl, Aufbereitung und Bereitstellung der notwendigen Datengrundlage sowie eine Modellintegration in Beispielanlagen - in enger Kooperation mit der Universität Kassel. Zentrale Datengrundlage sind Informationen auf Anlagen-, Funktions- und Komponentenebene, die Bereitstellung von Komponenten- und Reglermodellen sowie entsprechende Messdaten. Die Ergebnisse des Modells sollen sowohl zur energetischen Bewertung als auch zur Fehlerkennung und Betriebsoptimierung herangezogen werden können.