Die Anforderungen an heutige Gebäude steigen stetig: naturgemäß durch den technologischen Fortschritt, aber auch aufgrund gesetzlicher Vorgaben. Mit dem Building Information Modeling (BIM) hält eine Standardmethode immer häufiger Einzug in den Prozess der Planung, Umsetzung und in den Betrieb von Gebäuden. Themen wie die integrale Planung, die die Gebäudeautomation (GA) von Anfang an in den Planungsprozess einbezieht, gehen ebenfalls mit der Einführung der BIM-Methode einher wie die durchgängige Digitalisierung in den verschiedenen Projektphasen.
So verlangt die BIM-Methode zwingend eine strukturierte Arbeitsweise. Über einen modellbasierten Ansatz stehen alle Informationen und Daten über das Gebäude zentral und konsistent zur Verfügung. Das gilt bestenfalls über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes. Darüber hinaus bringen die gesetzlichen Rahmenbedingungen auf deutscher Ebene mit dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) und auf europäischer Ebene durch die Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) weitere Anforderungen an die digitale Transformation mit sich. GEG und EPBD fordern unter anderem eine detaillierte Dokumentation bezüglich der energetischen Eigenschaften des Gebäudes sowie den unabdingbaren Einsatz einer Gebäudeautomation für bestimmte Nichtwohngebäude.
BIM-konforme, energieeffiziente Automation
An dieser Stelle setzen Eplan und Phoenix Contact in ihrer strategischen Zusammenarbeit an. Beide Unternehmen haben sich zum Ziel gesetzt, die digitale Wertschöpfungskette von der elektrotechnischen Planung über die Automatisierung bis zum Gebäudemanagement durchgängig und digital zu verzahnen. Daten aus der elektrotechnischen Vorplanung sollen direkt für die Gebäudeautomation und das Gebäudemanagement bereitgestellt werden. Ohne Medienbrüche soll so ein nahtloser Engineering-Workflow entstehen. Informationen, die einmal digital erfasst worden sind, werden über entsprechende Schnittstellen weitergegeben. Ein wiederholtes Eingeben von identischen Informationen in unterschiedlichen Projektphasen, wie es heute noch vielfach zur Realität im Bauprozess gehört, soll somit weitestgehend entfallen. Das Ziel der Zusammenarbeit ist es, aus der elektrotechnischen Vorplanung direkt weiter verarbeitbare Daten für die Steuerung, Visualisierung und energetische Bewertung der Gebäude zu generieren. Damit legen Eplan und Phoenix Contact eine zusätzliche Grundlage für die BIM-konforme, energieeffiziente Gebäudeautomation.
Digitaler Zwilling der TGA-Aggregate
Das Ziel ist klar: ein vollständig digitalisierter Engineering-Prozess, bei dem die Informationen nur einmal aufgenommen, strukturiert abgelegt und systemübergreifend weiterverarbeitet werden. Dies geschieht ohne die wiederholte Eingabe von Planungsinformationen anhand von pdf-Dokumenten oder ähnlichem. Auch Redundanzen sollen vermieden werden, um Daten an zentraler Stelle als Single-Source-Of-Truth pflegen, verändern und weiterverarbeiten zu können. Doch die Vision ist groß und der Weg dahin noch weit. Durch die Komplexität der gesamten technischen Gebäudeausrüstung (TGA) und der kompletten Gebäudeautomation (GA) mit all ihrer Vielfalt sind weitere Schritte zu tun, bis die gesamte Vision zur Realität in den Bauprojekten werden kann. Deshalb ist es sinnvoll, in kleinen Schritten auf diese Vision hinzuarbeiten.
Ein wichtiger Schritt besteht im Hinblick auf den Engineering-Workflow zwischen der Planung der TGA und der Umsetzung der GA bis hin zum Betrieb. Im Zentrum dieses Engineering-Workflows steht der BACtwin als digitaler Zwilling der TGA auf der Ebene der Aggregate. Darunter fallen einzelne technische Einheiten wie beispielsweise Pumpen, Ventile oder Lüfter. Der BACtwin bildet die funktionale Struktur eines Gebäudesystems digital ab. Diese funktionale Modellierung ermöglicht es, die technischen Zusammenhänge abstrahiert sowie strukturiert darzustellen und systemübergreifend weiterzuverarbeiten. Die Datenstruktur dient dabei als Bindeglied zwischen der elektrotechnischen Planung in Eplan und der Automatisierungsplattform Emalytics von Phoenix Contact. Über den BACtwin entsteht ein digitaler Baukasten, mit dem nicht nur die Schaltplanerstellung vereinfacht, sondern ebenfalls die spätere Programmierung und Visualisierung in Emalytics bereits vorbereitet wird. Viele der notwendigen Engineering-Schritte können somit automatisiert werden. Das spart dem Anwender Zeit. Durch die Standardisierung werden unnötige Fehler in der sonst üblichen manuellen Übertragung verhindert.
Automatisierte Erstellung
Das standardisierte Anzeigen der verschiedenen Aggregate gemäß BACtwin erlaubt die standardisierte Verwertung der Informationen der einzelnen Aggregate auch in der Gebäudeautomation. Mit Hilfe vordefinierter Makros und Funktions-Templates lassen sich aufwendige Engineering-Schritte automatisieren. Über Makros im Eplan Preplanning schafft der BACtwin die natürliche Verknüpfung zu den vordefinierten Funktions-Templates in Emalytics. Dadurch können individuelle Programmteile ebenso wie die umfangreichen Datenpunktlisten automatisch in Emalytics angelegt werden. Dies ist ein entscheidender Schritt in Richtung automatisierter Programmerstellung. Durch die Modularisierung gemäß BACtwin und die Kopplung der Software-Werkzeuge über festgelegte Schnittstellen wird eine deutliche Zeitersparnis im Engineering erreicht. Die Standardisierung auf der Modulebene anhand vorgefertigter Templates über unterschiedliche Projekte hinweg minimiert die Fehlerquellen, steigert die Qualität der Realisierung und sorgt für eine konsistente und nachvollziehbare Dokumentation.
Mit dieser neuen Initiative setzen Eplan und Phoenix Contact eine langjährige Kooperation im Bereich der digitalen Wertschöpfungskette fort. Im Bereich Planung, Validierung und Bestellung von Klemmenleisten arbeiten die beiden Unternehmen schon seit längerem zusammen. Die in Eplan erzeugten Daten lassen sich direkt in die Engineering-Software clipx Engineer von Phoenix Contact importieren. Dabei werden fehlende Komponenten automatisch ergänzt und die Planung validiert. Auf dieser Basis kann der Anwender fertige Klemmenleisten vormontiert bestellen, inklusive Markierungen und Dokumentation. Mit dem BACtwin und der Kooperation im Bereich der Gebäudeautomation wird diese digitale Verzahnung bei der Digitalisierung im Gebäude konsequent fortgeführt.
Baustein für die Umsetzung der Vorgaben
Die Digitalisierung im gesamten Engineering-Prozess ist kein Selbstzweck, sondern ein strategischer Hebel für Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit. Eplan und Phoenix Contact zeigen auf, wie es gehen kann. Der BACtwin ist hier nicht nur ein Werkzeug, sondern vielmehr ein Symbol dafür, wie Standardisierung unterstützt, eine neue Denkweise im technischen Planungsprozess zu verankern. All das sind wichtige Bausteine für die Umsetzung von BIM, GEG und EPBD in der Praxis. Die Zukunft des Engineerings ist digital, modular und vernetzt.
