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Entwicklung eines Software-Tools zur Bereitstellung einer Datengrundlage für energetische Simulationen auf Basis amtlicher 3D-CityGML Gebäudemodelle

Belwe, Michael :
Entwicklung eines Software-Tools zur Bereitstellung einer Datengrundlage für energetische Simulationen auf Basis amtlicher 3D-CityGML Gebäudemodelle.
TU Darmstadt
[Bachelorarbeit], (2016)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die energetische Simulation ist heute ein wichtiges Werkzeug, um Gebäude nach geltenden Richtlinien und dem Stand der Technik entsprechend zu konzipieren oder zu sanieren. Es können schon vor der eigentlichen Maßnahmendurchführung Schwachstellen erkannt und Potenziale zur Verbesserung berücksichtigt werden. Mit dieser Arbeit wird eine erste Grundlage dafür geschaffen, in einem automatisierten Prozess Bestandsgebäude zu erfassen, diese anhand von Erfahrungswerten zu kategorisieren und zu parametrisieren und schließlich mit Hilfe von Verbrauchskenndaten ein energetisches Modell zu erzeugen, welches Aufschluss über die Wirksamkeit unterschiedlicher Sanierungsmaßnahmen liefert. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Programm zu entwickeln, welches für Gebäude im Bestand aus amtlichen Daten zur energetischen Simulation relevante Informationen ausliest und in ein Format umwandelt, das von energetischer Simulationssoftware gelesen werden kann. Dazu werden zunächst unterschiedliche Softwareprodukte zur energetischen Simulation von Gebäuden untersucht und verglichen. Unter anderem werden die Aspekte Kosten und Austauschformate betrachtet. Die gängigen Formate IDF, gbXML und IFC werden im Anschluss kurz vorgestellt. Im Weiteren konzentriert sich diese Arbeit auf CityGML, nach dem Profil der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV), als Eingabe-Format und IDF, das von EnergyPlus genutzte Format, als Ausgabe-Format für das zu entwerfende Programm. Die Formate werden jeweils näher betrachtet und im Anschluss auf Kompatibilität in den relevanten Punkten untersucht. Es folgt die Dokumentation des zu entwerfenden Programms mit Erläuterungen des Programmaufbaus in Form der Klassenstruktur und des Programmablaufs durch Darstellung eines Sequenzdiagramms. Weiterhin werden Besonderheiten und Schwachstellen der Implementierung aufgezeigt, sowie an einem Anwendungsbeispiel die Funktionsweise verdeutlicht. In einem Fazit werden Schlussfolgerungen zur Umsetzung der gesetzten Ziele gezogen und die Potenziale in der Weiterentwicklung des Programms diskutiert.

Typ des Eintrags: Bachelorarbeit
Erschienen: 2016
Autor(en): Belwe, Michael
Titel: Entwicklung eines Software-Tools zur Bereitstellung einer Datengrundlage für energetische Simulationen auf Basis amtlicher 3D-CityGML Gebäudemodelle
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Die energetische Simulation ist heute ein wichtiges Werkzeug, um Gebäude nach geltenden Richtlinien und dem Stand der Technik entsprechend zu konzipieren oder zu sanieren. Es können schon vor der eigentlichen Maßnahmendurchführung Schwachstellen erkannt und Potenziale zur Verbesserung berücksichtigt werden. Mit dieser Arbeit wird eine erste Grundlage dafür geschaffen, in einem automatisierten Prozess Bestandsgebäude zu erfassen, diese anhand von Erfahrungswerten zu kategorisieren und zu parametrisieren und schließlich mit Hilfe von Verbrauchskenndaten ein energetisches Modell zu erzeugen, welches Aufschluss über die Wirksamkeit unterschiedlicher Sanierungsmaßnahmen liefert. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Programm zu entwickeln, welches für Gebäude im Bestand aus amtlichen Daten zur energetischen Simulation relevante Informationen ausliest und in ein Format umwandelt, das von energetischer Simulationssoftware gelesen werden kann. Dazu werden zunächst unterschiedliche Softwareprodukte zur energetischen Simulation von Gebäuden untersucht und verglichen. Unter anderem werden die Aspekte Kosten und Austauschformate betrachtet. Die gängigen Formate IDF, gbXML und IFC werden im Anschluss kurz vorgestellt. Im Weiteren konzentriert sich diese Arbeit auf CityGML, nach dem Profil der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV), als Eingabe-Format und IDF, das von EnergyPlus genutzte Format, als Ausgabe-Format für das zu entwerfende Programm. Die Formate werden jeweils näher betrachtet und im Anschluss auf Kompatibilität in den relevanten Punkten untersucht. Es folgt die Dokumentation des zu entwerfenden Programms mit Erläuterungen des Programmaufbaus in Form der Klassenstruktur und des Programmablaufs durch Darstellung eines Sequenzdiagramms. Weiterhin werden Besonderheiten und Schwachstellen der Implementierung aufgezeigt, sowie an einem Anwendungsbeispiel die Funktionsweise verdeutlicht. In einem Fazit werden Schlussfolgerungen zur Umsetzung der gesetzten Ziele gezogen und die Potenziale in der Weiterentwicklung des Programms diskutiert.

Freie Schlagworte: CityGML, EnergyPlus, IDF
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Civil and Environmental Engineering > Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Civil and Environmental Engineering
Hinterlegungsdatum: 02 Feb 2016 09:36
Zusätzliche Informationen:

Betreuer: Robert Irmler

Datum der Begutachtung bzw. der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 26 Januar 2016
Alternatives oder übersetztes Abstract:
AbstractSprache
Building energy simulation has become an important tool to design or modernize buildings according to applicable guidelines and the state of the art. It can detect weaknesses before the actual measure took place and possible improvements can be taken into account beforehand. This thesis is meant to be a first step towards creating an automated process to collect existing buildings, categorize and parameterize them based on empirical values and use consumption characteristics to finally create an energy model, which provides information on the effectiveness of different modernization measures. The aim of this thesis is to develop a program that searches official data of existing buildings for information relevant to building energy simulation and then converts this information into a data format that can be read by building energy simulation software. For this purpose, initially different software products for building energy simulation are examined and compared. Among other aspects, costs and exchange formats are considered. Further the most popular formats are described in greater detail. Going forward this Thesis sets its focus on the data formats CityGML according to the profile issued by the Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) as input format and IDF, the format used by EnergyPlus, as output format. Both formats are introduced and analyzed for compatibility regarding the relevant points. The following provides the documentation of the program to be designed, with explanations of the program structure in the form of the class structure and the program flow represented by a sequence diagram. Furthermore, special characteristics and weaknesses of the implementation are pointed out, and the operation of the program is demonstrated via an application example. Finally, conclusions on the realization of the initial objectives are drawn and potentials in the further development of the program are discussed.Englisch
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