Verbundvorhaben: EnOB: HeaTwin - Automatisierte Erstellung thermo-hydraulischer Simulationsmodelle aus BIM-basierten Anlageninformationsgraphen zur Fehlerdetektion und Betriebsoptimierung von komplexen Wärmeversorgungssystemen; Teilvorhaben: Entwicklung und Test der Methodik zur automatisierten Modellerstellung
Zeitraum
2024-04-01 – 2027-03-31
Bewilligte Summe
570.416,04 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN1091A
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'). Mithilfe des Modells können Abweichungen vom optimalen Betriebszustand unter Berücksichtigung der Randbedingungen (Verbrauch, Wetter, ...) identifiziert und angezeigt werden. Die manuelle Erstellung eines solchen detaillierten Anlagenmodells ist allerdings zeit- und kostenintensiv. Hier setzt HeaTwin an: Ziel ist die Entwicklung einer Methodik zur automatisierten Erstellung thermohydraulischer Simulationsmodelle für komplexe Wärmeversorgungsanlagen auf Basis digitaler Anlagenschemata (als Graphenmodell), die aus BIM-Daten gewonnen werden. Es existieren gegenwärtig erste Ansätze mit stark reduzierter Komplexität. In HeaTwin soll dagegen die Möglichkeit der automatisierten Modellerstellung von Heiz-/Kühlsystemen auch für komplexe Wärmeversorgungssysteme mit mehreren Erzeugern und gegenseitigen Wechselwirkungen sowie mit hoher Detailtiefe bis hin zur exakten Einbindung von Regelungsfunktionen untersucht und weiterentwickelt werden. Ziel ist eine Demonstration der Methodik anhand realer Beispielanlagen. Die Ergebnisse des Modells sollen nicht nur zur energetischen Bewertung dienen, sondern auch zur Fehlerkennung und Betriebsoptimierung herangezogen werden können. Im Vorhaben der Uni Kassel steht dabei die Entwicklung und der Test der Methodik zur automatisierten Modellerzeugung im Fokus.