Forschungsprojekt: BBSR Digital Twin Footprint

Projektsteckbrief

• Status Laufend
• Start Juli 2021
• Programm Zukunft Bau

Die durchgängige digitale Verknüpfung der unterschiedlichen Prozessketten im Gebäudeplanungsprozess kann die Umweltauswirkungen der Bauwirtschaft entscheidend reduzieren und zu einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Transformation der gebauten Umwelt führen. Das Forschungsvorhaben Digital Twin Footprint erarbeitet einen Meilensteinplan mit Handlungsempfehlungen und Forschungsbausteinen, um die Lebenszyklusanalyse (Gebäudeökobilanzierung) und den BIM-Planungsprozess bereits in frühen Planungsphasen von Gebäuden zu verknüpfen.

Ausgangslage

Während dem Bau- und Gebäudesektor in der Theorie ein hohes Optimierungspotenzial in puncto Klima- und Umweltauswirkungen zugesprochen wird, fehlt es in der Praxis noch an ganzheitlichen Lösungen. Durch die Fokussierung auf die Energieeinsparung in der Betriebsphase werden die Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes nicht erfasst. Optimierungspotenziale für die bei Herstellung, Transport, Lagerung, Verkauf und Entsorgung der Materialien anfallenden CO₂-Emissionen (= graue Emissionen) werden derzeit nicht berücksichtigt, obwohl diese in der Gesamtbetrachtung einen sehr hohen Anteil einnehmen können.

Abhilfe kann die intelligente und automatisierte Verknüpfung der Gebäudeökobilanzierung (Methode zur Bilanzierung von CO₂-Emissionen und weiteren Umweltwirkungen, in Englisch: Life Cycle Assessment – LCA) mit dem BIM-Planungsprozess schaffen. In diesem Bereich gibt es zwar bereits erste Forschungen, jedoch wurden die Erkenntnisse bislang nicht zusammengeführt und die Ergebnisse noch nicht in der Praxis erprobt. Erste Softwareprodukte auf dem Markt ermöglichen zwar eine BIM-basierte Berechnung der Gebäudeökobilanz, allerdings funktionieren diese vorwiegend nur mit herstellerspezifischen Datenformaten (Closed-BIM-Ansatz).

Ziel

Übergeordnetes Forschungsziel ist es, eine hohe Interoperabilität zwischen BIM-Planungssoftwarelösungen und den spezifischen Bauproduktdaten in den unterschiedlichen Planungsphasen herzustellen, um eine effiziente Nachweisführung auf Basis einer konsistenten Planungsweise zu stärken. Durch die integrale Planungsunterstützung in den frühen Planungsphasen im BIM-Gebäudemodell können aufwändige und kostenintensive Änderungen in den späteren Planungsphasen vermieden werden und zu einem früheren Zeitpunkt in der Planung eine höhere Kostensicherheit erreicht werden. Außerdem kann die derzeitige händische Verknüpfung der Bauwerksdaten mit den lebenswegbezogenen Bauproduktdaten durch einen teil- bis vollautomatischen Prozess entfallen, was die gesamte Nachhaltigkeitsbewertung vereinfacht. Hierzu sollen die notwendigen Anpassungs- und Forschungsbedarfe (technische, normative und strukturelle Aspekte) zu BIM und LCA in den verschiedenen Planungsphasen identifiziert und in einen Meilensteinplan mit konkreten Handlungsempfehlungen überführt werden.