Innovative Ansätze zur Senkung der Betriebskosten: 7D-Modellierung

7D-Modell: Zwilling für effiziente Betriebsführung 

Konzept des 7D-Modells 

Ein 7D-Modell stellt ein Facility Management Modell dar — einen digitalen Zwilling des Gebäudes.  Es ist ein dreidimensionales Betriebsmodell mit einer integrierten Datenbank aller Ausrüstung und Gebäudeelemente, die für einen effizienten Betrieb notwendig sind. 

In Anbetracht dessen, dass 85% der Lebenszykluskosten eines Gebäudes auf den Betrieb entfallen, liegt hier das größte Einsparpotenzial.  Die Lösungen, die in der Planungsphase unter Berücksichtigung des zukünftigen Betriebs entwickelt werden, können Einsparungen von 5 bis 33% der Betriebskosten sicherstellen. 

Erstellung des 7D-Modells 

Um ein qualitätsvolles 7D-Modell zu entwickeln, ist es notwendig, ein Dokument zu erstellen, das aus drei Teilen besteht: 

1. Informationsanforderungen auf strategischer Ebene — Bestimmung, wer die Informationen benötigt, warum und welche Eigenschaften sie haben sollten. 
2. Informationsanforderungen auf operativer Ebene — Detaillierung, welche Systeme und Ausrüstung im Gebäude überwacht werden. 
3. Endgültige Informationsanforderungen des Auftraggebers — Anforderungen ans Facility-Management-Modell. 

Entwicklungsphasen 

Die Erstellung des 7D-Modells  umfasst mehrere Schlüsselphasen: 

• Sammlung und Speicherung von Informationen mit Verknüpfung zu jedem 3D-Modellelement während der Planungs- und Bauphasen 
• Verwendung einer gemeinsamen Datenumgebung zur Beschleunigung und Vereinfachung des Prozesses 
• Überarbeitung des Modells gemäß der Bestandsanlage 
• Erstellung eines Facility-Management-Modells aus dem Ist-Modell entsprechend den Anforderungen des Auftraggebers 

Software für den Betrieb 

Wir wenden Verschiedene Kategorien von Software an, um Informationen aus dem 7D-Modell zu nutzen: 

• CAFM/IWMS — Computer-Aided Facility Management/Integrated Workplace Management Systems (Computergestütztes Facility Management/Integrierte Arbeitsplatz-Management-Systeme) 

• CMMS — Computerised Maintenance Management Systems (Computergestützte Wartungs-Management-Systeme) 

• ERP — Enterprise Resource Planning (Unternehmensressourcenplanung) 

• BMS/BAS — Building Management/Automation Systems (Gebäudemanagementsysteme/Gebäudeautomationssysteme) 

COBie Standard 

Um die Vereinbarkeit mit verschiedener Software zu gewährleisten, wird die Anwendung des internationalen COBie-Standards empfohlen.  Dies ist ein Satz von Excel-Tabellen, die Blätter von denen thematisch unterteilt und durch eindeutige Identifikationsnummern mit 3D-Modellelementen verknüpft sind. 

Informationsarten im 7D-Modell 

Die Informationen im Modell sind in sechs Hauptgruppen strukturiert: 

Allgemeine Informationen 

1. Energieverbrauchsmanagement 
2. Wartungsmanagement 
3. Raummanagement 
4. Vermögenmanagement 
5. Sensor- und Messgeräteinformationen 

Fünf Entwicklungsstufen des Digitalen Zwillings 

Je nach Umfang der integrierten Informationen werden es fünf Entwicklungsstufen des digitalen Zwillings identifiziert eingeteilt: 

Erste Stufe — grafisch korrekter digitaler Zwilling ohne zusätzliche Informationen. 

Zweite Stufe — digitaler Zwilling mit Informationen über alle Ausrüstung, Räume und Sensoren. 

Dritte Stufe — Prozessautomatisierung mit angeschlossenen Sensoren und Überwachungsgeräten.   Das System kann automatisch Wartungsbedarf bestimmen, wie z.B. Filterwechsel bei Überschreitung der Druckdifferenz. 

Vierte Stufe — Lehren des Systems.   Die Software analysiert Daten und kann automatisch Spezialisten für die Wartung rufen. 

Fünfte Stufe — digitale Autonomie.   Das System analysiert unabhängig Sensormesswerte, deren Betriebsgeschichte und trifft Entscheidungen über notwendige Maßnahmen zur Fehlervermeidung. 

Praktische Anwendung: 

Die praktische Verwendung des 7D-Modells vereinfacht Betriebsprozesse erheblich.   Beispielsweise kann jedem Ausrüstungsgegenstand ein QR-Code hinzugefügt werden, der Zugang zu folgenden Informationen bietet: 

• Wartungsplan 
• Standort der Ausrüstungsposition 
• Technische Parameter 
• Wartungsanweisungen 
• Informationen über Ersatzteil-Verfügbarkeit im Lager 

Dies ermöglicht es technischem Personal, alle notwendigen Informationen sofort zu erhalten und mit den richtigen Werkzeugen und Ersatzteilen am Einsatzort anzukommen. 

Vorteile der Verwendung des 7D-Modells 

Die Implementierung eines Betriebsmodells bietet mehrere Vorteile: 

• Vermeidung von Notfallreparaturen 
• Schneller Online-Zugang zur Dokumentation 
• Verringerung von Managementfehlern 
• Reduzierte Entsorgungs- und Recyclingkosten 
• Verringerter CO2-Fußabdruck 

Für Industrieanlagen ermöglicht das System die Überwachung kritischer Anlagenparameter, wie z.B. Schwingungen des Elektromotors, und die Prognose des Bedarfs für Ersatz oder Reparatur. 

Schlußfolgerung: 

6D- und 7D-Modellierungstechnologien stellen mächtige Werkzeuge zur Erstellung energieeffizienter Gebäude und zur Optimierung ihres Betriebs dar.   Kleine Entscheidungen in der Planungsphase können die Kosten während des gesamten Gebäudelebenszyklus erheblich beeinflussen. 

Der im Rahmen des 7D Modells erstellte digitale Zwilling enthält alle für einen effizienten Betrieb notwendigen Gebäudeinformationen.  Das Modell entwickelt sich weiter mit dem Gebäude und stellt ein wichtiges Element zukünftiger digitaler Städte dar, in denen alle Gebäude zu einem einzigen intelligenten Managementsystem vereint werden können. 

Die Umsetzung dieser Technologien erfordert sorgfältige Planung und einen professionellen Ansatz, aber Investitionen in BIM 6D- und 7D-Modellierung zahlen sich vielfach durch reduzierte Betriebskosten und erhöhte Effizienz des Immobilienmanagements aus.