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Buildings are equipped with increasingly complex Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems whose energy efficiency can degrade over time because of unnoticed faults. Facility managers (FM) often do not have the time and adapted tools to identify and correct issues. Building Automation Systems generate a multitude of measurement data that can be used to identify operational malfunctions at an early stage by applying fault detection and diagnosis (FDD) methods. However, this data itself can be hardly accessible and contain errors for example due to the degradation of the sensor quality over time. These issues limit the application of analytic methods like FDD in existing buildings. In this paper, we present a prototype implementation of a mobile measurement system based on Internet of Things (IoT) technologies that functions together with an automated FDD system to detect operational faults in HVAC systems independently of the existing measurement infrastructure. Additionally, the solution provides a user interface giving a quick overview on found faults and displaying them in spatial relation with the HVAC system through an integrated BIM visualization. Here, we describe the technical details and the required conditions for the use of our prototype and show the results of an exemplary implementation on an air handling unit.

In diesem Artikel wird ein Werkzeug vorgestellt, welches Informationen aus einem BIM extrahiert und mit Anforderungen aus der AMEV-Richtlinie zum technischen Monitoring in Beziehung setzt. Das am Fraunhofer ISE entwickelte Werkzeug ermöglicht es, aktive und passive Bauteile sowie Sensoren und Aktoren in einem interaktiven digitalen Anlagenschema automatisiert zu lokalisieren. Somit erhalten Anlagenplaner und Monitoring-Dienstleister einen schnellen Überblick über die geplante, verbaute und erforderliche Messtechnik.

Durch die Digitalisierung in der Bau- und Gebäudetechnik werden neue Potenziale erschlossen. Im Forschungsvorhaben Energie.Digital entwickeln deshalb die RWTH Aachen, das Fraunhofer ISE und die Viega GmbH & Co. KG eine durchgängige und systematische Methode zur Verknüpfung und Integration der Domänen Technische Gebäudeausrüstung (TGA), Gebäudeautomation (GA) und Gebäudebetrieb mittels Building Information Modelling (BIM). Dazu wird zunächst eine konsistente Repräsentation der energierelevanten Eigenschaften der TGA erarbeitet, die neben anlagentechnischen Produktdaten auch Performance-Indikatoren und betriebstechnische Attribute enthält. Dieses digitale Abbild kann wie zum Beispiel bei der aktuell sich im Bau befindlichen Viega World in Attendorn für Monitoring und Betriebsführung weiter genutzt werden, um beispielsweise eine energetische Betriebsoptimierung durchzuführen oder Betriebsdaten am Digitalen Zwilling in Echtzeit zu visualisieren.