Herbert, Benedikt: BIM-basierte Gebäudeeffizienzanalysen am Beispiel von Bestandsgebäuden der TU Darmstadt

Bachelorarbeit

In dieser Thesis werden die Grundlagen und Möglichkeiten Building-Information-Modeling (BIM)-basierter Gebäudeeffizienzanalysen dargestellt und anhand eines Bestandsgebäudes der TU Darmstadt (L501) aufgezeigt. Die aktuell gültigen Klimapolitischen Ziele bezüglich des Gebäudesektores und deren Kennwerte werden aufgezählt. Das Building-Information-Modeling, dessen relevante Begriffe und Grundlagen, und der aktuelle Stand der Einführung werden erläutert. Es wird eine Übersicht über Gebäudeeffizienzanalysen und deren Technik gegeben. Hierbei werden die aktuellen klimapolitischen Gesetze und Verordnungen aufgezeigt, samt deren statischen Berechnungsgrundlagen. Diesen werden die dynamischen Verfahren der BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalysen gegenübergestellt und deren Vorteile benannt. Weiterhin werden die verfügbaren Datenaustauschformate und der generelle Ablauf einer BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalyse dargestellt. Aufbauend auf den Möglichkeiten und Funktionen der BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalysen wird ein Konzept vorgestellt, welches eine Einbindung dieser Analysen in die Praxis erläutert. Berücksichtigt werden hierbei die Leistungsphasen eines Bauprojektes und die möglichen Funktionen der Analysen für eine praktische Anwendung. Die Fragen Wann, Wie und unter Welchen Kriterien eine Einbindung stattfinden kann, werden erörtert. Es konnten fast über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes sinnvolle Einbindungen BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen gefunden werden. Eine kleine Auswahl kommerzieller- und Open-Source-Software soll verschiedene Ansätze veranschaulichen. Eine Anwendung einer BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalyse wird anhand eines Bestandsgebäudes der TU Darmstadt (L501) und mittels der Software Insight durchgeführt. Aufgezeigt werden hierbei die nötigen Arbeitsschritte, Grundlagen und Einstellmöglichkeiten. Die getätigten Anpassungen, für eine realitätsnahe Berechnung, werden beschrieben. Im Fokus steht eine Variantenentwicklung, welche für eine mögliche Sanierung genutzt werden kann. Die möglichen Parameter dieser Variante werden erläutert und deren Einfluss aufgezeigt. Die Ergebnisse der Variantenentwicklung zeigen eine deutliche Verbesserung der Energiekosten/Energieverbrauchswerte. Dargestellt wer- den auch die Ansichten der Heiz- und Kühllasten und die der Photovoltaikanalyse. Weiterhin werden die Durchführung einer Tageslicht- und Solaranalyse und deren Ergebnisse beschrieben. Auf etwaige Hürden und Hemmnisse BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen wird eingegangen. Es wird ein Ausblick auf die zukünftigen Entwicklungsmöglichkeiten BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen und deren Bedeutung für neuartige Technologien (Internet der Dinge, smart grid) gegeben.