Energieeffizienz und Nachhaltigkeit im technischen Gebäudemanagement

Zur Fachtagung rund um die Digitalisierung des technischen Gebäudemanagements, die bereits zum dritten Mal stattfand, traf man sich erstmals im LUX Pavillon, dem Smart Building Reallabor der Hochschule Mainz. Das Forum wurde ausgerichtet von der Hochschule Mainz in Kooperation mit dem Arbeitskreis Maschinen- und Elektrotechnik staatlicher und kommunaler Verwaltungen (AMEV), dem deutschen Verband für Facility Management (GEFMA) und der Iconag Leittechnik Idar-Oberstein.

Reallabor LUX Pavillon

Der gläserne LUX Pavillon, mit dem die Hochschule Mainz der Öffentlichkeit Einblick in Lehre, Forschung und Austausch geben will, beherbergt das Ausstellungszentrum der Hochschule im Erdgeschoss, flexible Arbeitsplätze und den Veranstaltungsraum in der oberen Etage. Studierende, Lehrende und Forschungsgruppen können hier ihre Arbeiten präsentieren, fast täglich gibt es Symposien, Vortragsreihen, Tagungen, Workshops und Events. Zudem dient das Haus als Pilotprojekt für einen vollständigen digitalen Zwilling eines Gebäudes. Ziel ist u. a., zu zeigen, wie die Verknüpfung von Gebäudeautomation (GA) mit dem Building Information Modeling (BIM) geleistet werden kann, um damit eine Optimierung von Energieeffizienz, Betriebsführung und Wartung zu erreichen.

Der Pavillon ist ein betagtes Bestandsgebäude mit ebenso betagter Heiztechnik, großen Glasflächen mit beeindruckendem Panoramablick und infolgedessen aber auch enormem Energieverbrauch. Nicht zuletzt aus diesem Grund bietet er sich als Studien- und Testobjekt an.

Im Rahmen eines Reallabors unter Leitung von Prof. Thomas Giel und Christian Wild, Lehrbeauftragter an der HS Mainz und Geschäftsführer der Iconag Leittechnik GmbH, soll ein durchgängiger Datenfluss von der Gebäudeautomation (GA) ins BIM-Modell und die Integration aller Gebäudedaten und Funktionen der Gebäudeautomation in einer zentralen, digitalen Plattform umgesetzt werden. Diese umfasst die digitale Erfassung und Visualisierung der physischen Gebäudeelemente inklusive der technischen Gebäudeausrüstung (TGA), also einschließlich beispielsweise der Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme, sowie der sich daraus ergebenden Funktionen der Gebäudeautomation. Der im Reallabor zu erprobende Ansatz ermöglicht damit die Live-Datenübertragung der Gebäudefunktionen ins BIM-Modell. Damit wird dann etwa die Optimierung von Energieverbrauch und Betriebsabläufen sowohl durch klassische Methoden der Anlagenmodellierung als auch auf Basis datenbasierter Analysen mit Hilfe Künstlicher Intelligenz angestrebt.

Christian Wild, Lehrbeauftragter an der HS Mainz und Geschäftsführer der Iconag Leittechnik GmbH, führte durch das Programm des BACtwin Forums 2025. Bild: Iconag Leittechnik

BACtwin: Gebäude digital dekarbonisieren

Im Mittelpunkt der Talks und Präsentationen stand der BACtwin, ein digitaler Zwilling zur herstellerübergreifenden Beschreibung von Funktionen der Gebäudeautomation mit BACnet. Der BACtwin ist eine Entwicklung des AMEV. Er ermöglicht eine GEG-konforme Standardisierung der Gebäudeautomation auf Basis von BACnet – unabhängig vom Hersteller, nachhaltig im Betrieb und nutzbar für bestehende und neue Gebäudeautomationssysteme.

Das BACnet-Protokoll hat sich bei vielen Bauherren und Betreibern als herstellerunabhängiges System für das technische Gebäude- und Energiemanagement durchgesetzt. Der BACnet-Standard allein kann jedoch das Management von Gebäudeautomationssystemen unterschiedlicher Hersteller nicht zukunftssicher ermöglichen. Sein Erfinder Hans Kranz, der dieses Mal aufgrund einer Verletzung nicht persönlich dabei sein konnte, betonte daher bereits zuvor die Zwangsläufigkeit des digitalen Zwillings.

Der BACtwin ermöglicht Herstellerunabhängigkeit, Datenhoheit und Souveränität, sagt Christian Wild, Geschäftsführer der Iconag Leittechnik. Damit lässt sich u. a. abstimmungsfrei ein Technisches Monitoring aufsetzen, Inbetriebnahme, Energie- und Wartungsmanagement werden mit BACtwin Prüftools deutlich vereinfacht. Mit dem Einsatz des digitalen Zwillings lässt sich auch der Gebäudebestand nachhaltig aufrüsten, er ermöglicht die Lebenszyklusbetrachtung von Gebäuden und Quartieren, sagt Annelie Casper, stellvertretende Geschäftsführerin der GEFMA.

Theorie und Praxis des BACtwin

Das Forum adressierte eine Reihe wichtiger Fragen im Zusammenhang mit der Anwendung des digitalen Zwillings, darunter welche Anforderungen Betreiber an die BACnet-Infrastruktur formulieren sollten, damit unterschiedlichste Systeme – von der Gebäudeautomation über Energie- und Verbrauchszähler bis hin zu weiteren digitalen Werkzeugen – reibungslos zusammenarbeiten. Es ging um

• BACnet-Lastenhefte mit BACtwin, BACtwin Prüftools und den Prüfprozess beim Inbetriebnahmemanagement der Gebäudeautomation
• den Einsatz des BACtwin für das Qualitätsmanagement und zur Erfüllung des Gebäudeenergiegesetzes im Neubau und Gebäudebestand
• den BACtwin Benutzeraddressierungsschlüssel (BAS) und seine Anwendung im technischen Monitoring und
• die Einführung des BACtwin als Baustein bei der Dekarbonisierung der Immobilien des Landes Rheinland-Pfalz.

Eine Reihe von Berichten über Erfahrungen bei der Anwendung des BACtwin etwa an der TU Braunschweig und am Flughafen Wien, der derzeit eine Süderweiterung erhält, lieferte den Blick in die Praxis.

Bei alledem war man sich einig, dass fortschrittliche Tools wie der BACtwin allein einen funktionierenden Gebäudebetrieb und eine CO₂-freien Lebenszyklus nicht sichern können. Es braucht auch eine funktionierende Kommunikation. TGA-Fachplanende, Bauherren und Gebäudebetreiber, Architekten und Facility Manager müssen sich zusammen an einen Tisch setzen und sich darüber verständigen, was jede/r Einzelne von ihnen im Gebäude braucht und welche Anforderungen zu erfüllen sind.