BACtwin: Prozesse mit CAFM Connect digitalisieren

Mit Hilfe neuer Technologien erhalten auch Immobilienprozesse eine neue Qualität. So werden Gebäudeanlagen beispielsweise nicht mehr in einem fixen Turnus gewartet. Vielmehr können Sie durch die Vielzahl verfügbarer Daten und deren Analyse zustandsorientiert gewartet beziehungsweise instandgesetzt werden - also rechtzeitig, bevor sie defekt sind. Möglich machen das sogenannte Predictive Maintenance Tools wie Big Data, Analytics oder Künstliche Intelligenz (KI). Grundlage für die digitale Transformation in der Architektur, im Ingenieur- und im Bauwesen ist das Building Information Modeling (BIM).

Abb.1: Zusammenspiel von GA/GLT und CAFM für zukunftssicheres technisches Gebäudemanagement mit BACnet (Abb. © pit-Gruppe)

Als digitaler Zwilling bildet dabei der BACtwin die Realität der Gebäudeautomation im Wesentlichen mittels der folgenden drei Elemente ab:

• einem realen Objekt
• einem digitalen Objekt
• Informationen und deren Verknüpfungen (Zusammenhänge)

Dabei stellen Daten das digitale Rückgrat des digitalen Gebäudezwillings, dar. Dafür braucht es neben Stamm-/Basisdaten wie Gebäude-/Flächeninformationen und Anlagen-/Bauteioli8nfomrationen auch kaufmännische Daten (Kosten rund um die Immobilie) aus der Welt der ERP-Systeme (Enterprise Resource Planning). Ergänzend zu den Bestandsdaten und den kaufmännischen Daten sind für einen digitalen Zwilling insbesondere auch Zustandsdaten des Gebäudes und dessen Anlagen nötig. Mit Hilfe von Gebäudeautomation und IoT können Anlagenzustände (Zählerstände, Störung einer Anlage und Ähnliches) in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden. Aber erst durch das vernetzte Zusammenspiel der verschiedenen Daten und mit den richtigen Werkzeugen, zum Beispiel zur Datenanalyse, können (neue) Erkenntnisse zu einem Gebäude und den darin verbauten Anlagen- und Bauteilen gewonnen werden. Schwachstellen können so rechtzeitig erkannt und Optimierungspotenziale transparent gemacht werden.

Doch wie können alle Daten über den Lebenszyklus der Immobilie einfach erfasst und in einen Kontext gebracht werden? Wie erfolgt das automatisierte Zusammenspiel zwischen Stammdaten und Auftragsdaten aus einem CAFM-System (Computer-Aided Facility Management) mit den aktuellen Anlagenzustandsdaten, die die Gebäudeautomation liefert?

CAFM Connect als Open-BIM-Schnittstelle

Der Verband für die Digitalisierung im Immobilienbetrieb, CAFM Ring, Wuppertal, hat mit "CAFM Connect" einen Standard ins Leben gerufen. Anlagen und Bauteile werden analog zur DIN 276 "Kosten im Bauwesen" (2018) durchgängig klassifiziert und je nach Anwendungsfall (Prozessbezug) mit den erforderlichen Merkmalen in einem einheitlichen Format (IFCXML) beschrieben. Oder anders gesagt: CAFM Connect ist eine Open-BIM-Schnittstelle zum Austausch von Immobiliendaten. Entsprechende BIM-Profile beschreiben die erforderlichen Merkmale für ein konkretes Objekt wie eine Anlage, ein Bauteil oder ein Aggregat aus den Gewerken Lüftung oder Kälte, die für einen bestimmten Prozess wie die Anlagenwartung erforderlich sind. dabei ist die Objektstruktur in CAFM Connect hierarchisch gegliedert und orientiert sich an den Kostengruppen der DIN 276. Auf den obersten Hierarchieebenen werden die Gewerke analog zur DIN 276 beschreiben.

Kostengruppe 430 aus DIN 276 - Lufttechnische Anlagen

Auf dieser Ebene werden ausschließlich die für ein Gewerk allgemeingültigen Merkmale beschrieben, zum Beispiel:

• Hersteller
• Typ
• Baujahr
• Inbetriebnahmedatum

Diese Merkmale werden auf die darunterliegende Hierarchieebene für Aggregate und Bauteile weitervererbt.

Ebenfalls analog zur DIN 276 erfolgt auf der nächsten Ebene die Klassifizierung von Aggregaten und Bauteilen, die einem Gewerk zugeordnet sind. Das sind beispielsweise:

Kostengruppe 430.10 aus DIN 276 - Ventilatoren

Auf dieser Ebene werden bauteilspezifische Merkmale beschrieben wie:

• Motor-Nennleistung
• Drehzahlregelung
• Volumenstrom
• Geräteausführung
• Artikelnummer
• und vieles mehr

Für eine einheitliche und durchgängige Beschreibung der Bauteile und Aggregate werden zum Teil fest definierte Werte in Form einer Auswahlliste zur Verfügung gestellt. Ein Beispiel: Geräteausführung des Ventilators (Axialventilator, Radialventilator).

GLT und CAFM kommunizieren ohne Probleme

Die BIM-Profile können als IFC-Datensatz (Industry Foundation Classes) in IT-Systemen wie der Gebäudeleittechnik (GLT) oder CAFM abgebildet werden. Dadurch ist eine absprachefreie Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Systemwelten möglich.

Im Zusammenspiel von Gebäudeautomation (GA) beziehungsweise GLT und CAFM werden aus Zustandsdaten Echtzeit-Prozessdaten für smarte Prozesse wie Störungsmanagement, Instandhaltung, Energiemanagement und weitere. So stehen beispielsweise Verbrauchswerte für eine Betriebskostenabrechnung zur Verfügung.

Mit Hilfe von standardisierten Klassifizierungssystemen können Daten von der ersten Planungsphase in einem BIM-Projekt strukturiert beschrieben, erfasst und gepflegt werden. Sind diese Klassifizierungssysteme in den jeweiligen ITR-Systemen wie GA/GLT und CAFM implementiert, können beide Welten problemlos miteinander kommunizieren.

Abb. 2: Die smarte Lösung - Zusammenspiel GLT (ICONAG) und CAFM (pitFM) (Abb. © pit-Gruppe)

Beispiel Energiemanagement

Die Ermittlung gebäudespezifischer Energiekennzahlen ist unter anderem Grundlage für ein Benchmarking im Rahmen eines erfolgreichen Energiemanagements. Der absprachefreie Weg dafür sieht wie folgt aus:

• Aus einem BIM-Projekt werden Gebäude- und Anlagendaten initial generiert und im IFC-Format an das CAFM-System übergeben.
• Dier Gebäudeautomation liefert im Betrieb aktuelle Zählerstände zum Energieverbrauch einer Heizungsanlage an das CAFM-System.
• Im CAFM-System werden die Zählerrohdaten ausgewertet und die Energieverbräuche berechnet.
• Mit Hilfe der im CAFM-System hinterlegten Flächendaten und den durch das ERP-System zur Verfügung gestellten Kosten können im CAFM-System gebäudespezifische Energiekenndaten erstellt werden.
• Die Analyse der Daten stellt die Basis für weitere Optimierungen dar.