CH719194A2 - Computerimplementiertes Verfahren zum Optimieren einer Gebäudeinfrastruktur. - Google Patents

Abstract

Bei einem computerimplementierten Verfahren zum Optimieren einer Gebäudeinfrastruktur (1), wobei die Gebäudeinfrastruktur (1) eine Mehrzahl an Infrastrukturkomponenten (2.1, 2.2) umfasst, umfasst das Verfahren einen Modellierungsprozess (P1), innerhalb dessen ein Computermodell (4) der Gebäudeinfrastruktur (1) erstellt wird, wobei jeder Infrastrukturkomponente (2.1, 2.2) eine eindeutige Identifikationsnummer (3.1, 3.2) zugewiesen wird. Das Verfahren kann einen Betriebsoptimierungsprozess umfassen, innerhalb dessen im Computerprogramm ein virtueller Infrastrukturparameter einer Infrastrukturkomponente (2.1, 2.2) modifiziert wird, und anschliessend der entsprechende reale Infrastrukturparameter entsprechend modifiziert wird.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Optimieren einer Gebäudeinfrastruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein System, ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium gemäss den nebengeordneten Ansprüchen.

Stand der Technik

[0002] Die Digitalisierung wird allgemein als geeignetes Mittel angesehen, an der Lösung der technischen Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte mitzuwirken, beispielsweise dem Klimawandel Einhalt zu gebieten, die Energieeffizienz von technischen Systemen zu verbessern oder die CO2-Bilanz von technischen Systemen zu verbessern.

[0003] Speziell im Gebäudebereich, welcher typischerweise für einen grossen Teil des Energiebedarfs und des CO2-Ausstosses von Städten und Gemeinden verantwortlich ist, gibt es ein grosses Optimierungspotential in den genannten Bereichen. Zwar werden Methoden der Digitalisierung bereits im Gebäudebereich eingesetzt, jedoch hat der Einsatz solcher Methoden bisher z. B. nicht zu einer ausreichenden Senkung des Energiebedarfs und des CO2-Ausstosses von Gebäuden geführt.

[0004] Insbesondere werden weitere Lösungen benötigt, um Planung, Betrieb, Instandhaltung und Wartung von Gebäudeinfrastruktur so ressourcenschonend wie möglich durchführen zu können.

Aufgabe der Erfindung

[0005] Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des vorgenannten Stands der Technik zu beheben bzw. zumindest abzuschwächen.

Lösung der Aufgabe

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein computerimplementiertes Verfahren zum Optimieren einer Gebäudeinfrastruktur, wobei die Gebäudeinfrastruktur eine Mehrzahl an Infrastrukturkomponenten umfasst, wobei das Verfahren einen Modellierungsprozess umfasst, innerhalb welches ein Computermodell der Gebäudeinfrastruktur erstellt wird, wobei jeder Infrastrukturkomponente eine eindeutige Identifikationsnummer zugewiesen wird.

[0007] In diesem Zusammenhang ist der Begriff „Optimieren“ weit zu verstehen. So bedeutet „Optimieren“ in vorteilhaften Ausführungsformen beispielsweise, dass das Computermodell der Gebäudeinfrastruktur auf einem Computer, auf welchem der Modellierungsprozess abläuft, ergänzt und/oder mit der tatsächlichen Gebäudeinfrastruktur in Einklang gebracht und/oder in Einklang gehalten wird. Ferner bedeutet „Optimieren“ in vorteilhaften Ausführungsformen beispielsweise, dass ein Betrieb der Gebäudeinfrastruktur optimiert wird, dass also beispielsweise ein Energieverbrauch der Gebäudeinfrastruktur minimiert wird, beispielsweise in Bezug auf den Verbrauch von elektrischer Energie oder thermischer Energie. In typischen Ausführungsformen umfasst „Optimieren“ ferner eine Verbesserung der Gebäudeinfrastruktur dahingehend, dass Infrastrukturkomponenten derart ausgetauscht, modifiziert und/oder umprogrammiert werden, dass eine Energieeffizienz der Gebäudeinfrastruktur verbessert wird.

[0008] Der Begriff „Infrastrukturkomponenten“ ist ebenfalls weit zu verstehen. Infrastrukturkomponenten im Sinne dieser Beschreibung sind in vorteilhaften Ausführungsformen beispielsweise Heizungskomponenten, Lüftungskomponenten, Klimakomponenten, elektrische Bauteile, Sensoren, Aktoren oder sonstige Arten von technischen Bauteilen. Solche Infrastrukturkomponenten können innerhalb von Gebäuden oder aber ausserhalb von Gebäuden angeordnet sein, beispielsweise in Form von technischen Installationen, welche von mehreren Gebäuden verwendet werden, wie z.B. Wärmepumpen, Strominfrastrukturkomponenten oder unterirdische Leitungen in Quartieren.

[0009] Unter einem „Modellierungsprozess“ ist typischerweise ein computerimplementierter Prozess zu verstehen, bei welchem das Computermodell der Gebäudeinfrastruktur erstellt und/oder erweitert und/oder an die tatsächliche, reale Gebäudeinfrastruktur angepasst und/oder auf andere Art modifiziert wird. In einem typischen Modellierungsprozess findet beispielsweise eine CAD-Komponente und/oder ein CAD-Computerprogrammprodukt Anwendung.

[0010] Man kann also sagen, dass die reale Gebäudeinfrastruktur eine Mehrzahl an realen Infrastrukturkomponenten umfasst und dass diese Infrastrukturkomponenten natürlich auch im Computermodell der Gebäudeinfrastruktur vorhanden sind. Die Infrastrukturkomponenten im Computermodell können auch als virtuelle Infrastrukturkomponenten und/oder als virtuelle Abbilder der realen Infrastrukturkomponenten bezeichnet werden. Im Folgenden wird der Einfachheit halber zumeist kein Unterschied zwischen den realen Infrastrukturkomponenten in der realen Gebäudeinfrastruktur und den virtuellen Infrastrukturkomponenten im Computermodell gemacht, da diese Infrastrukturkomponenten sich entsprechen. Lediglich zum besseren Verständnis wird das Thema der Entsprechungen zwischen der Gebäudeinfrastruktur einerseits und dem Computermodell andererseits an einigen Stellen nochmals kurz aufgegriffen.

[0011] Unter einem „Erstellen“ des Computermodells der Gebäudeinfrastruktur ist typischerweise sowohl das erstmalige Erstellen als auch das beschriebene Anpassen, Ergänzen oder sonstige Modifizieren des Computermodells zu verstehen.

[0012] Bei der „eindeutigen Identifikationsnummer“ handelt es sich typischerweise um eine Zeichenkette aus Ziffern und/oder Buchstaben, beispielsweise eine Zeichenkette mit mindestens 8, mindestens 12, mindestens 16, mindestens 20, mindestens 24 oder mindestens 36 Zeichen.

[0013] Die Erfinder haben festgestellt, dass es bei der Optimierung von Gebäudeinfrastruktur häufig problematisch ist, dass in dem Gesamtbereich der tatsächlichen, realen Gebäudeinfrastruktur einerseits und des Modellierungsprozesses der Gebäudeinfrastruktur in einem Computer andererseits eine eindeutige Identifizierung von Infrastrukturkomponenten häufig nicht vorhanden ist, was dann zu Effizienzproblemen bei der Planung, Überwachung, Optimierung, Betriebssteuerung und/oder Modifikation der Gebäudeinfrastruktur führt. Dadurch, dass jeder Infrastrukturkomponente der Gebäudeinfrastruktur und somit auch jeder entsprechend in dem Computermodell abgebildeten Infrastrukturkomponente der Gebäudeinfrastruktur eine eindeutige Identifikationsnummer zugewiesen wird, wird ein einfacher und klarer Austausch zwischen der Gebäudeinfrastruktur und dem Computermodell ermöglicht, was schlussendlich zu einer Optimierung der Gebäudeinfrastruktur selbst führt.

[0014] Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen Überwachungsprozess, innerhalb welches ein technischer Betriebszustand zumindest einer der Infrastrukturkomponente überwacht wird, und das Verfahren umfasst einen Aktualisierungsprozess, innerhalb welches der technische Betriebszustand in dem Computermodell aktualisiert wird. Unter einem „technischen Betriebszustand“ soll dabei prinzipiell jedwede technische Eigenschaft einer Infrastrukturkomponente verstanden werden, beispielsweise eine aktuelle Temperatur eines Temperatursensors, ein Öffnungszustand eines Fensters, ein Öffnungszustand eines Ventils, ein aktueller Betriebszustand eines Aktuators, ein gemessener Feuchtigkeitswert, ein aktueller Stromverbrauch oder dergleichen. Im Rahmen des Überwachungsprozesses wird typischerweise in der Gebäudeinfrastruktur der jeweilige technische Betriebszustand zumindest einiger der Infrastrukturkomponenten kontinuierlich abgefragt. Die Ergebnisse dieses kontinuierlichen Abfragens werden dann dem Computermodell zugeführt. In dem Computermodell werden dann im Rahmen des Aktualisierungsprozesses die entsprechenden technischen Betriebszustände der virtuellen Infrastrukturkomponenten in dem Computermodell aktualisiert, so dass die technischen Betriebszustände der Infrastrukturkomponenten in der Gebäudeinfrastruktur in dem Computermodell im Wesentlichen zu jeder Zeit korrekt abgebildet werden. Eine solche Kombination aus einem Überwachungsprozess und einem Aktualisierungsprozess hat den Vorteil, dass im Modellierungsprozess, welcher typischerweise parallel zum Überwachungsprozess und dem Aktualisierungsprozess abläuft, den technischen Betriebszuständen der Infrastrukturkomponenten zumindest im Wesentlichen jederzeit Rechnung getragen werden kann.

[0015] Bei vorteilhaften Ausführungsformen wird im Rahmen des Überwachungsprozesses der technische Betriebszustand kontinuierlich automatisch abgefragt, bevorzugt über das Internet, wobei typischerweise im Rahmen des Aktualisierungsprozesses alle kontinuierlich abgefragten technischen Betriebszustände kontinuierlich in dem Computermodell aktualisiert werden, wobei bevorzugt jeder technische Betriebszustand einer entsprechenden Identifikationsnummer zugeordnet wird. Auf diese Weise wird ein standardisierter und effizienter Austausch zwischen der Gebäudeinfrastruktur und dem Computermodell gewährleistet.

[0016] Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen Datenbank-Abfrage-Prozess, innerhalb welches Datenbank-Daten, bevorzugt Infrastrukturelementdaten und/oder Gebäudedaten und/oder Quartierdaten und/oder Heizdaten und/oder Stromdaten und/oder Versicherungsdaten aus zumindest einer Datenbank abgefragt werden, bevorzugt über das Internet, wobei die abgefragten Datenbank-Daten nach ihrer Abfrage aus der zumindest einen Datenbank vorteilhafterweise im Rahmen des Modellierungsprozesses in das Computermodell eingefügt werden. Unter „Infrastrukturelementdaten“ sind insbesondere technische Merkmale und/oder technische Parameter von Infrastrukturelementen zu verstehen. Unter „Quartierdaten“ sind insbesondere technische Merkmale und/oder technische Parameter und/oder statistische Daten und/oder Pläne und/oder Betriebsdaten von Quartieren wie z. B. Stadtteilen, Stadtvierteln und/oder anderen Gebäudeansammlungen zu verstehen. Bei typischen Ausführungsformen ist die Datenbank eine GIS-Datenbank, wobei „GIS“ für „Geographisches Informationssystem“ steht. Bei typischen Ausführungsformen ist die Datenbank eine EGID-Datenbank, wobei „EGID“ für „Eidgenössischer Gebäudeidentifikator“ steht. Bei typischen Ausführungsformen ist die Datenbank eine Gebäude- und-Wohnungsregister-Datenbank. Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Datenbank-Abfrage-Prozess einen Abfrageschritt, in dessen Rahmen aus einer oder mehrerer der beschriebenen Datenbanken oder anderen Datenbanken ein Datenpaket umfassend die Datenbank-Daten abgefragt wird. Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Datenbank-Abfrage-Prozess einen Benchmark-Schritt, innerhalb welches die abgefragten Datenbank-Daten mit einem oder mehreren der technischen Betriebszustände verglichen werden. Ein solcher Datenbank-Abfrage-Prozess hat den Vorteil, dass es möglich wird, die Gebäudeinfrastruktur, welche mittels des Verfahrens optimiert wird, mit vorerfassten Daten aus Datenbanken zu vergleichen und so einen Eindruck zu bekommen, wie gross ein aktuelles Optimierungspotential bei der untersuchten Gebäudeinfrastruktur ist.

[0017] Bei typischen Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen Betriebsoptimierungsprozess, wobei innerhalb des Betriebsoptimierungsprozesses in dem Computermodell bevorzugt zumindest ein virtueller Infrastrukturparameter zumindest einer Infrastrukturkomponente derart modifiziert wird, bevorzugt automatisch, dass der technische Betriebszustand dieser Infrastrukturkomponente in dem Computermodell von einem kritischen Betriebszustand in einen normalen Betriebszustand übergeht, wobei vorteilhafterweise anschliessend, bevorzugt automatisch und/oder über das Internet, in der Gebäudeinfrastruktur typischerweise ein dem virtuellen Infrastrukturparameter entsprechender realer Infrastrukturparameter entsprechend modifiziert wird.

[0018] Bei vorteilhaften Ausführungsformen wird reale Infrastrukturparameter zumindest zum Teil von einem Roboter modifiziert. „Zumindest zum Teil“ ist dabei so zu verstehen, dass der Roboter beispielsweise vollautonom und/oder teilautonom arbeitet, wobei der Roboter in bestimmten Ausführungsformen von einem Menschen zumindest zeitweise ferngesteuert und/oder überwacht wird.

[0019] Unter einem „Infrastrukturparameter“ einer Infrastrukturkomponente ist dabei beispielsweise ein Empfindlichkeitswert einer Infrastrukturkomponente oder eine sonstige Einstellung einer Infrastrukturkomponente zu verstehen. Ein solcher Betriebsoptimierungsprozess hat den Vorteil, dass in einem Fall, wo im Computermodell festgestellt wird, dass eine Infrastrukturkomponente nicht wie gewünscht funktioniert, im Computermodell an dem virtuellen Pendant des Infrastrukturparameters der Infrastrukturkomponente eine Modifikation vorgenommen werden kann, und zwar derart, dass sich eine normale Funktion (oder mit anderen Worten: unkritische Funktion) der Infrastrukturkomponente einstellt. Sobald dies erreicht ist, kann anschliessend in der realen Gebäudeinfrastruktur der entsprechende reale Infrastrukturparameter entsprechend modifiziert werden. Bei typischen Ausführungsformen interagiert der Betriebsoptimierungsprozess dabei mit dem Modellierungsprozess und/oder dem Überwachungsprozess und/oder dem Aktualisierungsprozess und/oder dem Datenbank-Abfrage-Prozess.

[0020] Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen Infrastrukturoptimierungsprozess innerhalb welches in dem Computermodell automatisch ermittelt wird, bevorzugt unter Mitwirkung des Modellierungsprozesses und/oder des Überwachungsprozesses und/oder des Aktualisierungsprozesses und/oder des Datenbank-Abfrage-Prozesses und/oder des Betriebsoptimierungsprozesses, wie sich eine Modifikation einer bestimmten Infrastrukturkomponente auf den technischen Betriebsparameter dieser Infrastrukturkomponente und/oder auf andere technische Betriebsparameter der Gebäudeinfrastruktur auswirkt. Ein solcher Infrastrukturoptimierungsprozess hat den Vorteil, dass basierend auf einem Ergebnis des Infrastrukturoptimierungsprozesses eine Modifikation an der Gebäudeinfrastruktur vorgenommen werden kann, beispielsweise ein Austausch einer bestimmten Infrastrukturkomponente und/oder eine Einstellungsänderung an einer bestimmten Infrastrukturkomponente, so dass die Gebäudeinfrastruktur optimiert wird. Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Infrastrukturoptimierungsprozess einen Tauschschritt, in welchem in dem Computermodell eine bestimmte Infrastrukturkomponente durch eine andere Infrastrukturkomponente ersetzt wird. Anschliessend wird in einem Simulationsschritt ermittelt, wie sich dieser Austausch auf zumindest einen technischen Betriebsparameter der Gebäudeinfrastruktur auswirkt. Wenn ersichtlich ist, dass der technische Betriebsparameter sich durch den Austausch zum Positiven verändert hat, so wird in einem Empfehlungsschritt die Empfehlung ausgegeben, dass dieser Austausch auch in der realen Gebäudeinfrastruktur vorgenommen werden sollte. Anschliessend wird bei vorteilhaften Ausführungsformen in einem Austauschschritt in der realen Gebäudeinfrastruktur der Austausch vorgenommen. Bei vorteilhaften Ausführungsformen wird der Austauschschritt zumindest zum Teil von einem Roboter durchgeführt. „Zumindest zum Teil“ ist dabei so zu verstehen, dass der Roboter beispielsweise vollautonom und/oder teilautonom arbeitet, wobei der Roboter in bestimmten Ausführungsformen von einem Menschen zumindest zeitweise ferngesteuert und/oder überwacht wird.

[0021] Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen Künstliche-Intelligenz-Prozess, innerhalb welches mit Hilfe einer oder mehrerer Methoden aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz der Modellierungsprozess und/der Überwachungsprozess und/oder der Aktualisierungsprozess und/oder der Datenbank-Abfrage-Prozess und/oder der Betriebsoptimierungsprozess und/oder der Infrastrukturoptimierungsprozess unterstützt wird/werden. Im Folgenden wird „Künstliche Intelligenz“ auch mit der üblichen Abkürzung „KI“ bezeichnet.

[0022] Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein System zur Optimierung einer Gebäudeinfrastruktur, umfassend Mittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele.

[0023] Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das System ein Modellierungsmodul und/oder ein Identifikationsnummer-Erzeugungsmodul und/oder ein Überwachungsmodul und/oder ein Aktualisierungsmodul und/oder ein Datenbank-Abfrage-Modul und/oder ein Betriebsoptimierungsmodul und/oder ein Infrastrukturoptimierungsmodul und/oder ein Künstliche-Intelligenz-Modul. Bei typischen Ausführungsformen ist jedes dieser Module geeignet, einen entsprechenden Prozess der oben genannten Prozesse durchzuführen. Bei typischen Ausführungsformen ist das Identifikationsnummer-Erzeugungsmodul geeignet, jeder Infrastrukturkomponente eine eindeutige Identifikationsnummer zuzuweisen.

[0024] Mit Vorteil sind in dem System zumindest einige der vorgenannten Module mittels Computerprogrammcode implementiert.

[0025] Ein Computerprogramm umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, eines der vorgenannten Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm kann dabei auch als Computerprogrammprodukt bezeichnet werden.

[0026] Ein computerlesbares Medium umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung Computerprogrammcode zur Durchführung eines der vorgenannten Verfahren. Bei typischen Ausführungsformen ist auf dem computerlesbaren Medium ein Computerprogramm gemäss einer Ausführungsform der Erfindung gespeichert. Unter dem Begriff „computerlesbares Medium“ sind insbesondere aber nicht ausschliesslich Festplatten und/oder Server und/oder Memorysticks und/oder Flash-Speicher und/oder DVDs und/oder Bluerays und/oder CDs zu verstehen. Zusätzlich ist unter dem Begriff „computerlesbares Medium“ auch ein Datenstrom zu verstehen, wie er beispielsweise entsteht, wenn ein Computerprogramm und/oder ein Computerprogrammprodukt aus dem Internet heruntergeladen wird.

FIGURENBESCHREIBUNG

[0027] Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe von Zeichnungen näher beschrieben, wobei zeigen: Figur 1: schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer ersten Ausführungsform, Figur 2: schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer zweiten Ausführungsform, Figur 3: schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer dritten Ausführungsform, Figur 4: schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer vierten Ausführungsform, Figur 5: schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer fünften Ausführungsform, und Figur 6: schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer sechsten Ausführungsform.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

[0028] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer ersten Ausführungsform. In Figur 1 ist eine Gebäudeinfrastruktur 1 gezeigt, welche zwei Infrastrukturkomponenten 2.1, 2.2 umfasst. Die erste Infrastrukturkomponente 2.1 umfasst eine Identifikationsnummer 3.1 und die zweite Infrastrukturkomponente 2.2 umfasst eine Identifikationsnummer 3.2. Jede der Infrastrukturkomponenten 2.1, 2.2 der Gebäudeinfrastruktur 1 umfasst somit eine eindeutige Identifikationsnummer 3.1, 3.2. Ferner ist in Figur 1 ein Computermodell 4 gezeigt. Zudem ist in Figur 1 ein Modellierungsprozess P1 dargestellt. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Modellierungsprozess P1 bereits das Computermodell 4 erstellt. In dem Computermodell 4 sind die Infrastrukturkomponenten 2.1, 2.2 des Gebäudes 1 mit ihren jeweiligen Identifikationsnummern 3.1, 3.2 in virtueller Form abgebildet. Im Rahmen des Verfahrens wurde also jeder Infrastrukturkomponente 2.1, 2.2 eine eindeutige Identifikationsnummer 3.1, 3.2 zugewiesen. Der Modellierungsprozess P1, welcher das Computermodell 4 als virtuelle Version der Gebäudeinfrastruktur 1 bereits erstellt hat, steht in Austausch mit dem Computermodell 4 einerseits und mit der Gebäudeinfrastruktur 1 andererseits, dargestellt durch jeweils einen Doppelpfeil. Wenn Änderungen am Computermodell 4 und/oder an der Gebäudeinfrastruktur 1 vorgenommen werden, dann wird typischerweise im Rahmen des Modellierungsprozesses 1 diesen Änderungen Rechnung getragen, so dass sich Gebäudeinfrastruktur 1 und Computermodell 4 zumindest im Wesentlichen entsprechen.

[0029] Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer zweiten Ausführungsform. In Figur 2 sind wiederum die Gebäudeinfrastruktur 1 und das Computermodell 4 gezeigt. Auch die bereits in Figur 1 gezeigten Infrastrukturkomponenten 2.1, 2.2 mit ihren jeweiligen Identifikationsnummern 3.1, 3.2 sind in Figur 2 wieder dargestellt. Zusätzlich sind im Ausführungsbeispiel in Figur 2 in jeder Infrastrukturkomponente zusätzlich technische Betriebszustände 5.1, 5.2 dargestellt. Auch der Modellierungsprozess P1 ist in Figur 2 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel in Figur 2 umfasst zusätzlich einen Überwachungsprozess P2 und einen Aktualisierungsprozess P3. Der Überwachungsprozess P2 interagiert mit der Gebäudeinfrastruktur 1, was durch den Doppelpfeil zwischen der Gebäudeinfrastruktur 1 und dem Überwachungsprozess P2 symbolisiert ist. Der Überwachungsprozess P2 überwacht kontinuierlich die technischen Betriebszustände 5.1, 5.2 der Infrastrukturkomponenten 2.1, 2.2 in der Gebäudeinfrastruktur 1. Beispielsweise ist es möglich, dass im Rahmen des Überwachungsprozesses P2 die technischen Betriebszustände 5.1, 5.2 kontinuierlich abgefragt werden, beispielsweise mittels einer Endlosschleife.

[0030] Der Aktualisierungsprozess P3 interagiert mit dem Computermodell 4, was durch den Doppelpfeil zwischen dem Aktualisierungsprozess P3 und dem Computermodell 4 symbolisiert ist. Zudem interagieren Überwachungsprozess P2 und Aktualisierungsprozess P3 miteinander. Basierend auf Informationen, die der Aktualisierungsprozess P3 von dem Überwachungsprozess P2 erhält, insbesondere kontinuierlich und/oder periodisch, sorgt der Aktualisierungsprozess P3 dafür, dass die technischen Betriebszustände 5.1, 5.2 in dem Computermodell 4 kontinuierlich aktualisiert werden, so dass sich die technischen Betriebszustände 5.1, 5.2 in der Gebäudeinfrastruktur 1 einerseits und in dem Computermodell 4 andererseits im Wesentlichen ständig entsprechen. Prinzipiell ist es auch möglich, dass der Überwachungsprozess P2 und/oder der Aktualisierungsprozess P3 mit dem Modellierungsprozess P1 kommunizieren. Der besseren Übersicht halber ist eine solche Kommunikation jedoch in Figur 2 nicht eingezeichnet.

[0031] Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer dritten Ausführungsform. In Figur 3 sind wiederum die Gebäudeinfrastruktur 1 und das Computermodell 4 gezeigt mit den jeweiligen Infrastrukturkomponenten 2.1, 2.2. Im Gegensatz zu den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen wurde auf die explizite Darstellung von Identifikationsnummern und technischen Betriebszuständen verzichtet. Diese Merkmale sind jedoch auch in der Gebäudeinfrastruktur 1 und im Computermodell 4 im Ausführungsbeispiel in Figur 3 vorhanden. Der Modellierungsprozess P1 ist weiterhin im Austausch mit der Gebäudeinfrastruktur 1 und dem Computermodell 4. Zusätzlich ist in Figur 3 ein Datenbank-Abfrage-Prozess P4 eingezeichnet. Der Datenbank-Abfrage-Prozess P4 interagiert einerseits mit dem Computermodell 4 und andererseits mit einer Datenbank 7. Der Datenbank-Abfrage-Prozess sorgt dafür, dass ein Datenstrom mit Datenbank-Daten 6 (dargestellt durch einen dicken Pfeil) zwischen der Datenbank 7 und dem Computermodell 4 initiiert wird. Die Datenbank-Daten 6 können beispielsweise Gebäudedaten und/oder Quartierdaten und/oder Heizdaten und/oder Stromdaten und/oder Versicherungsdaten umfassen. Die Datenbank-Daten 6 werden typischerweise in das Computermodell 4 eingefügt und/oder werden im Rahmen des Modellierungsprozesses P1 und/oder im Rahmen des Überwachungsprozesses P2 und/oder im Rahmen des Aktualisierungsprozesses P3 berücksichtigt. Der Aktualisierungsprozess P3 sowie der Überwachungsprozess P2 sind in Figur 3 ebenfalls dargestellt, um zu zeigen, dass diese Prozesse auch im Ausführungsbeispiel von Figur 3 ablaufen können. Der besseren Übersicht halber wurden ihre Interaktionen, welche prinzipiell mit allen anderen Prozessen in Figur 3 und/oder mit dem Computermodell 4 und/oder der Gebäudeinfrastruktur 1 möglich sind, nicht durch Pfeile oder dergleichen dargestellt.

[0032] Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer vierten Ausführungsform. Insbesondere zeigt Figur 4 wiederum eine Gebäudeinfrastruktur 1 und ein Computermodell 4. Sowohl das Computermodell 4 als auch die Gebäudeinfrastruktur 1 umfassen die Infrastrukturkomponente 2.1, welche wiederum eine Identifikationsnummer 3.1 und einen technischen Betriebszustand 5.1 umfasst. Zudem umfasst die Infrastrukturkomponente 2.1 einen Infrastrukturparameter 8. Dieser Infrastrukturparameter 8 kann im Übrigen auch bei den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen vorhanden sein, wurde aber bislang noch nicht thematisiert. Bei dem Infrastrukturparameter 8 kann es sich beispielsweise um eine Einstellung, eine Empfindlichkeit oder dergleichen der Infrastrukturkomponente 2.1 handeln. In Figur 4 ist zudem ein Betriebsoptimierungsprozess P5 dargestellt, welcher geeignet ist, mit dem Computermodell 4 und der Gebäudeinfrastruktur 1 zu interagieren. In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in welchem der technische Betriebszustand 5.1 einen kritischen Wert angenommen hat, beispielsweise eine Überhitzung, einen ungewollter Öffnungszustand oder dergleichen. Als Reaktion auf diesen kritischen Betriebszustand führt der Betriebsoptimierungsprozess P5 im Computermodell 4 eine virtuelle Infrastrukturparameter-Modifikation 9 an dem Infrastrukturparameter 8 durch. Bei typischen Ausführungsformen wird die virtuelle Infrastrukturparameter-Modifikation 9 in einer Schleife ausgeführt, und zwar so lange bis der technische Betriebszustand 5.1 wieder einen normalen Wert angenommen hat, beispielsweise eine akzeptable Temperatur oder eine akzeptable Öffnung. Anschliessend sorgt der Betriebsoptimierungsprozess P5 dafür, dass auch in der Gebäudeinfrastruktur 1 der entsprechende Infrastrukturparameter 8 entsprechend modifiziert wird, damit auch in der Gebäudeinfrastruktur 1 der technische Betriebszustand 5.1 in einen normalen Bereich übergeht. Hierzu führt der Betriebsoptimierungsprozess P5 in der Gebäudeinfrastruktur 1 bevorzugt automatisch eine reale Infrastrukturparameter-Modifikation 10 durch. In Figur 4 sind zusätzlich zu dem Betriebsoptimierungsprozess P5 auch der Modellierungsprozess P1, der Überwachungsprozess P2, der Aktualisierungsprozess P3 sowie der Datenbank-Abfrage-Prozess P4 dargestellt, um zu symbolisieren, dass alle Prozesse P1 bis P5 auch in diesem Ausführungsbeispiel prinzipiell zeitgleich und/oder überlappend und/oder parallel ausgeführt werden können.

[0033] Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer fünften Ausführungsform. In Figur 5 ist ein Infrastrukturoptimierungsprozess P6 als Teilprozess eines erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Dieser Infrastrukturoptimierungsprozess P6 interagiert mit dem Computermodell 4. Das Computermodell 4 umfasst eine Infrastrukturkomponente 2.1, innerhalb derer ein technischer Betriebszustand 5.1 dargestellt ist. Der Infrastrukturoptimierungsprozess P6 sorgt dafür, dass im Computermodell 4 eine Modifikation 11 vorgenommen wird, in welcher die Infrastrukturkomponente 2.1 durch eine Infrastrukturkomponente 2.1a ersetzt wird. Diese Infrastrukturkomponente 2.1a hat dann einen technischen Betriebszustand 5.1a. In dem Infrastrukturoptimierungsprozess P6 wird die Modifikation 11 typischerweise in einem Tauschschritt durchgeführt. An den Tauschschritt kann sich (dies ist in Figur 5 nicht explizit dargestellt) ein Simulationsschritt anschliessen, in welchem ermittelt wird, wie sich die Modifikation 11 auf zumindest einen technischen Betriebsparameter der Gebäudeinfrastruktur bzw. des Computermodells 4 auswirkt. Basierend auf dem Ergebnis eines solchen Simulationsschritts kann dann in einem (ebenfalls nicht dargestellten) Empfehlungsschritt eine Empfehlung für einen Austausch in einer realen Gebäudeinfrastruktur ausgegeben werden. Anschliessend kann bei typischen Ausführungsformen in einem Austauschschritt in der realen Gebäudeinfrastruktur der Austausch vorgenommen werden (dies ist in Figur 5 der besseren Übersicht halber auch nicht dargestellt). Zusätzlich zum Infrastrukturoptimierungsprozess P6 sind im Ausführungsbeispiel in Figur 5 auch der Modellierungsprozess P1, der Überwachungsprozess P2, der Aktualisierungsprozess P3, der Datenbank-Abfrage-Prozess P4 sowie der Betriebsoptimierungsprozess P5 dargestellt. Durch Doppelpfeile ist jeweils dargestellt, dass jeder dieser Prozesse P1 bis P5 nötigenfalls mit dem Infrastrukturoptimierungsprozess P6 interagieren und/oder kommunizieren kann. Auch ist es prinzipiell möglich, dass diese Prozesse P1 bis P5 untereinander kommunizieren. Dies ist der besseren Übersicht halber aber in Figur 5 nicht dargestellt.

[0034] Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens gemäss einer sechsten Ausführungsform. Das Verfahren umfasst einen Modellierungsprozess P1, einen Überwachungsprozess P2, einen Aktualisierungsprozess P3, einen Datenbank-Abfrage-Prozess P4, einen Betriebsoptimierungsprozess P5, einen Infrastrukturoptimierungsprozess P6 sowie einen Künstliche-Intelligenz-Prozess P7. Der Künstliche-Intelligenz-Prozess P7 ist geeignet, die anderen Prozesse P1 bis P6 durch den Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz, beispielsweise der systematischen Analyse von grossen Datenmengen und/oder Methoden des maschinellen Lernens und/oder Fuzzy-Logik-Prozesse bei ihren jeweiligen Tätigkeiten zu unterstützen.

[0035] Bei typischen Ausführungsformen interagieren mehrere oder alle Prozesse P1 bis P7 im Rahmen der oben genannten Verfahren zumindest zeitweise miteinander und/oder mit der Gebäudeinfrastruktur 1 und/oder mit der Datenbank 7 und/oder mit dem Computermodell 4.

[0036] Bei typischen Ausführungsformen werden im Rahmen des Verfahrens, beispielsweise im Rahmen des Überwachungsprozesses P2 und/oder des Aktualisierungsprozesses P3 und/oder des Betriebsoptimierungsprozesses P5 und/oder des Infrastrukturoptimierungsprozesses P6 eine oder mehrere Infrastrukturkomponenten mittels IP-Adressierung angesprochen. Bei typischen Ausführungsformen wird auf zumindest eine Infrastrukturkomponente mittels des sogenannten „Internet of Things“ (abgekürzt „IoT“) zugegriffen. Bei typischen Ausführungsformen umfasst das Computermodell eine Computermodell-Datenbank, in welcher zumindest einige, bevorzugt alle Infrastrukturkomponenten und/oder zumindest einige, bevorzugt alle Identifikationsnummern und/oder zumindest einige, bevorzugt alle technischen Betriebszustände und/oder zumindest einige, bevorzugt alle Infrastrukturparameter abgelegt sind. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Computermodell-Datenbank Benchmark-Daten. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Computermodell-Datenbank Preisinformationen für Arbeitsschritte und/oder Bauteile. Bei typischen Ausführungsformen hat das Computermodell eine Simulationsgenauigkeit, das heisst eine maximale Abweichung von der Gebäudeinfrastruktur und/oder von technischen Abläufen in der Gebäudeinfrastruktur, zwischen 3 und 10 Prozent, bevorzugt zwischen 5 und 8 Prozent. Bei typischen Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen Plan-Ausgabe-Schritt, innerhalb welches automatisch ein Plan des Computermodells und/oder der Gebäudeinfrastruktur erstellt und an einen Benutzer ausgegeben wird. Bei dem Plan handelt es sich bei typischen Ausführungsformen um einen Elektroplan, einen Heizungsplan oder einen Sanitärplan.

[0037] Prinzipiell können alle beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, es sei denn, dies ist in Ausnahmefällen technisch unmöglich.

[0038] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Schutzumfang wird durch die Patentansprüche definiert.

[0039] Prinzipiell können alle in der Beschreibung oder in den Ansprüchen beschriebenen Verfahren von Vorrichtungen ausgeführt werden, welche Mittel zur Ausführung der jeweiligen Verfahrensschritte dieser Verfahren umfassen.

Bezugszeichenliste

[0040] 1 Gebäudeinfrastruktur 2.1, 2.1a, 2.2 Infrastrukturkomponente 3.1, 3.2 Identifikationsnummer 4 Computermodell 5.1, 5.1a, 5.2 technischer Betriebszustand 6 Datenbank-Daten 7 Datenbank 8 Infrastrukturparameter 9 virtuelle Infrastrukturparameter-Modifikation 10 reale Infrastrukturparameter-Modifikation 11 Modifikation P1 Modellierungsprozess P2 Überwachungsprozess P3 Aktualisierungsprozess P4 Datenbank-Abfrage-Prozess P5 Betriebsoptimierungsprozess P6 Infrastrukturoptimierungsprozess P7 Künstliche-Intelligenz-Prozess

Claims (10)

1. Computerimplementiertes Verfahren zum Optimieren einer Gebäudeinfrastruktur (1), wobei die Gebäudeinfrastruktur (1) eine Mehrzahl an Infrastrukturkomponenten (2.1, 2.1a, 2.2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verfahren einen Modellierungsprozess (P1) umfasst, innerhalb welches ein Computermodell (4) der Gebäudeinfrastruktur (1) erstellt wird, – wobei jeder Infrastrukturkomponente (2.1, 2.1a, 2.2) eine eindeutige Identifikationsnummer (3.1, 3.2) zugewiesen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verfahren einen Überwachungsprozess (P2) umfasst, innerhalb welches ein technischer Betriebszustand (5.1, 5.1a, 5.2) zumindest einer der Infrastrukturkomponenten (2.1, 2.1a, 2.2) überwacht wird, und – das Verfahren einen Aktualisierungsprozess (P3) umfasst, innerhalb welches der technische Betriebszustand (5.1, 5.1a, 5.2) in dem Computermodell (4) aktualisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – im Rahmen des Überwachungsprozesses (P2) der technische Betriebszustand (5.1, 5.1a, 5.2) kontinuierlich automatisch abgefragt wird, bevorzugt über das Internet, – wobei typischerweise im Rahmen des Aktualisierungsprozesses (P3) alle kontinuierlich abgefragten technischen Betriebszustände (5.1, 5.1a, 5.2) kontinuierlich in dem Computermodell (4) aktualisiert werden, wobei bevorzugt jeder technische Betriebszustand (5.1, 5.1a, 5.2) einer entsprechenden Identifikationsnummer (3.1, 3.2) zugeordnet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Datenbank-Abfrage-Prozess (P4) umfasst, innerhalb welches Datenbank-Daten (6), bevorzugt InfrastrukturelementDaten und/oder Gebäudedaten und/oder Quartierdaten und/oder Heizdaten und/oder Stromdaten und/oder Versicherungsdaten, aus zumindest einer Datenbank (7) abgefragt werden, bevorzugt über das Internet, wobei die abgefragten Datenbank-Daten (6) nach ihrer Abfrage aus der zumindest einen Datenbank (7) vorteilhafterweise im Rahmen des Modellierungsprozesses (P1) in das Computermodell (4) eingefügt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Betriebsoptimierungsprozess (P5) umfasst, wobei innerhalb des Betriebsoptimierungsprozesses (P5) in dem Computermodell (4) bevorzugt zumindest ein virtueller Infrastrukturparameter (8) zumindest einer Infrastrukturkomponente (2.1, 2.1a, 2.2)derart modifiziert wird, bevorzugt automatisch, dass der technische Betriebszustand (5.1, 5.1a, 5.2) dieser Infrastrukturkomponente (2.1, 2.1a, 2.2) in dem Computermodell (4) von einem kritischen Betriebszustand in einen normalen Betriebszustand übergeht, wobei vorteilhafterweise anschliessend, bevorzugt automatisch und/oder über das Internet, in der Gebäudeinfrastruktur (1) typischerweise ein dem virtuellen Infrastrukturparameter (8) entsprechender realer Infrastrukturparameter (8) entsprechend modifiziert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Infrastrukturoptimierungsprozess (P6) umfasst, innerhalb welches in dem Computermodell (4) automatisch ermittelt wird, bevorzugt unter Mitwirkung des Modellierungsprozesses (P1) und/oder des Überwachungsprozesses (P2) und/oder des Aktualisierungsprozesses (P3) und/oder des Datenbank-Abfrage-Prozesses (P4) und/oder des Betriebsoptimierungsprozesses (P5), wie sich eine Modifikation (11) einer bestimmten Infrastrukturkomponente (2.1, 2.1a, 2.2) auf den technischen Betriebsparameter (5.1, 5.1a, 5.2) dieser Infrastrukturkomponente (2.1, 2.1a, 2.2) und/oder auf andere technische Betriebsparameter (5.1, 5.1a, 5.2) der Gebäudeinfrastruktur (1) auswirkt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Künstliche-Intelligenz-Prozess (P7) umfasst, innerhalb welches mit Hilfe einer oder mehrerer Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz der Modellierungsprozess (P1) und/oder der Überwachungsprozess (P2) und/oder der Aktualisierungsprozess (P3) und/oder der Datenbank-Abfrage-Prozess (P4) und/oder der Betriebsoptimierungsprozess (P5) und/oder der Infrastrukturoptimierungsprozess (P6) unterstützt wird/werden.

8. System zur Optimierung einer Gebäudeinfrastruktur (1), umfassend Mittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

9. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.

10. Computerlesbares Medium, umfassend Computerprogrammcode zur Durchführung eines der vorgenannten Verfahren.