© dimeto GmbH
Effiziente Gebäudetemperierung neu gedacht: Digitaler Zwilling einer LowEx-Wärmewand
HERAUSFORDERUNG #1
Wie kann die Funktionsweise einer LowEx-Wärmewand verständlich visualisiert werden, um technische Abläufe zu verdeutlichen und Planung sowie Entscheidungen zu unterstützen?
HERAUSFORDERUNG #2
Wie lassen sich aktuelle und zukünftige Datenquellen (z. B. Sensordaten oder Simulationen) in einen digitalen Zwilling integrieren, um sie übersichtlich darzustellen und für Praxisentscheidungen nutzbar zu machen?
HERAUSFORDERUNG #3
Wie lässt sich ein intuitiv bedienbares 3D-Modell entwickeln, das sich für Demonstrationen und spätere KI-Anwendungen eignet?
Über das Projekt
Projektziele
Das Hauptziel des Projekts besteht darin, die LowEx-Wärmewand der Universität des Saarlandes als interaktiven digitalen Zwilling zu visualisieren und damit ihre Funktionsweise verständlich zu machen.
Im Einzelnen umfasst das Projekt folgende Ziele:
- Visualisierung einer LowEx-Wärmewand
- Erstellung eines prototypischen Digitalen Zwillings
- Entwicklung eines Tisch- oder Großmodells
- Portierung auf geeignete Endgeräte
Der Prototyp soll erweiterbar sein, um später Sensordaten, Simulationen oder KI-Dienste integrieren und visualisieren zu können.
Ausgangslage
Auf dem Campus der Universität des Saarlandes steht ein Bürogebäude, das mit einer innovativen LowEx-Wärmewand ausgestattet wurde. Dazu wurde die Außenfassade so eingefräst, dass man darin ähnlich wie bei einer Fußbodenheizung Heizrohre verbauen konnte. Über diesen Heizrohren wurde abschließend eine Dämmung angebracht. Das Gebäude wird nun durch die Betonwand geheizt. Die Betonwand selbst dient als Wärmespeicher, der sich allerdings nicht kontrollieren lässt; die in der Betonwand gespeicherte Wärmeenergie wird permanent in den Raum abgegeben. Wenn die Betonwand zu viel Wärmeenergie enthält, können die Büroräume überheizt werden. Das Unternehmen dimeto möchte diese Wärmewand als Digitalen Zwilling visualisieren, um ihre Funktionsweise nachvollziehbar zu machen und zukünftige KI-Maßnahmen vorzubereiten.
Im Rahmen des Projekts werden Lösungen für folgende Kernfragen bereitgestellt:
- Use Cases: Wer sind die potenziellen Nutzer dieser Anwendung?
- Datenintegration: Welche Daten sind zukünftig verfügbar? Lassen sich diese Daten sinnvoll visualisieren? Welche Daten möchte ein Anwender sehen? Welche Daten benötigt ein Anwender?
- Visualisierung des Modells und Interaktion mit dem Modell: Wie groß sollte das Modell in der Visualisierung sein? Welche Möglichkeiten einer Visualisierung gibt es? In welchen Anwendungsszenarien ist welche Visualisierung besser geeignet?
- Visualisierung der Daten und Interaktion mit den Daten: Wie lassen sich die Daten sinnvoll visualisieren?
UNTERNEHMENSBESCHREIBUNG
Die Zusammenarbeit mit dem EDIH Saarland ist für uns äußerst wertvoll. Insbesondere in diesem Projekt stellt die Visualisierung von LowEx-Wärmewänden als digitaler Zwilling – kombiniert mit dem Einsatz von AR-/VR-Brillen – ein herausragendes Hilfsmittel für die Projektierung und Planung dar. Sie ermöglicht eine präzise Skalierung zukünftiger Vorhaben, verbessert Entscheidungen bereits in frühen Projektphasen und schafft einen erheblichen Mehrwert für unser Unternehmen.
Dominik Schön
Geschäftsführer dimeto GmbH
Vorgehen
Zu Beginn wurden technische Grundlagen, vorhandene Zeichnungen sowie der Bedarf für eine AR/VR/MR-Visualisierung analysiert. Eine Begehung vor Ort diente der Erfassung der baulichen Gegebenheiten.
Es folgten eine Machbarkeitsprüfung, eine Business-Process-Analyse, die Erstellung eines 3D-Modells in Blender sowie die Kombination des Modells mit bestehenden Interaktions- und Visualisierungsmodulen. Durch regelmäßige Abstimmungen wurde der Prototyp schrittweise weiterentwickelt.
Projektergebnis
Im Rahmen des Projektes entstand eine 3D-Visualisierung des digitalen Zwillings der Wärmewand. Das Modell lässt sich per Sprachbefehl in Größe, Position und Ausrichtung anpassen. Für die Wärmewand selbst wurden Befehle wie „Wand auf“ und „Wand zu“ realisiert.
Mögliche Weiterentwicklung
Auf Basis des Prototyps könnte ein System entstehen, das Gebäudemaße oder Fensterpositionen automatisch erfasst und damit die Planung von LowEx-Wärmewänden unterstützt oder automatisiert. Mithilfe von Simulationen könnte das thermische Verhalten virtuell getestet werden.
Die wichtigsten Erkenntnisse aus dem Projekt
Das sagt dimeto über die Zusammenarbeit mit dem EDIH Saarland
Die Zusammenarbeit mit dem EDIH Saarland ist für uns ein Gewinn:
Der digitale Zwilling der LowEx-Wärmewand – unterstützt durch AR/VR – optimiert Planung, ermöglicht präzise Skalierung und beschleunigt Entscheidungen.
Ein echter Mehrwert!