BEYOND: KI-basierte Optimierung in frühen Entwurfsphasen von Gebäuden mithilfe der Analyse von Personenströmen in intelligenten Gebäudemodellen

Team Members: Jimmy Abualdenien, André Borrmann, Jan Clever

Funding: mFUND – Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

Running period: 03.2020 - 03.2023

Projektbeschreibung

In BEYOND möchten die Antragsteller erforschen, wie die Planung von großen Bauprojekten im Infrastruktursektor durch die Kombination von Building Information Modeling und Personenstromsimulationen kostengünstiger, schneller und mit geringerer Fehlerquote bei gleichzeitig höherer Qualität durchgeführt werden kann.

In AHEAD wurde hierfür der Grundstein gelegt. Wir haben ermittelt, ob simulationsrelevante Informationen automatisch aus einem BIM-Modell extrahiert werden und in ein Simulationsmodell importiert werden können. Nachdem die Machbarkeit dieser Schnittstelle erfolgreich demonstriert werden konnte, besteht nun der nächste wichtige Schritt darin, die Methoden und Konzepte für die BIM-gestützte Personenstromsimulation im Detail auszuarbeiten, die Umsetzung in funktionale Softwaremodule weiter voranzutreiben und durch umfangreiche praxisnahe Tests zu evaluieren. Dies ist Gegenstand des hier beantragten Projekts.

Dazu haben sich accu:rate und die TU München mit der DB Netz AG Regionalbereich Süd, einem der größten Auftraggeber im Bereich von Infrastrukturbauwerken, sowie der SSF Ingenieure AG, einem erfahrenen Ingenieurbüro mit umfangreicher Expertise im BIM-Bereich, zusammengeschlossen. Beide Unternehmen sind wichtige Partner für die marktrelevante Weiterentwicklung der im Vorläuferprojekt AHEAD entwickelten Methoden.

Die Umsetzung erfolgt mithilfe verschiedener Bausteine: Zunächst wird die Parametrisierung digitaler Gebäudemodelle untersucht, um diese Modelle im nächsten Schritt mit Deep Learning Verfahren zu unterziehen: Damit soll das Zusammenwirken von Geometrieänderung und Personenflüssen automatisiert untersucht werden. Gelingt dies, wird ein Verfahren entwickelt, das mithilfe dieser Ansätze optimierte Geometrien vorschlägt.

Diese neuen Verfahren sollen in den Planungsprozess mithilfe von standardisierten Schnittstellen für den Datenaustausch tief integriert werden: So kann auch die Anwendbarkeit dieser komplexen Verfahren herstellerunabhängig und automatisierbar sichergestellt werden. Im Idealfall kann zukünftig sowohl der Planer als auch der Betreiber mit wenigen Klicks diese Analysen durchführen und die Ergebnisse im Gebäudemodell dokumentieren, um daraus kostengünstige und sinnvolle Entscheidungen abzuleiten.