Zum Hauptinhalt springen Skip to page footer

Problemstellung

In modernen Gebäuden existieren viele digitale Systeme nebeneinander, aber sie verstehen sich oft nicht ohne manuelle Abstimmung. Dadurch werden einfache Automatisierungen schnell aufwendig, weil Abhängigkeiten, Orte und Zuständigkeiten für jeden Einzelfall neu verdrahtet werden müssen.

"Im Gebäudebetrieb war es für uns bisher schwer, Prozesse wirklich durchgängig zu automatisieren. Sobald mehrere Systeme oder Geräte beteiligt waren, begann wieder die manuelle Integrationsarbeit. Der ontologiebasierte Ansatz macht Zusammenhänge sichtbar und hilft dabei, dass Systeme kontextbezogen miteinander arbeiten können statt isoliert nebeneinander zu stehen."

Forschungsfrage

1. Wie können Ontologien und Wissensgraphen dabei helfen, typische Gebäudeprozesse mit weniger manuellem Integrationsaufwand umzusetzen?

2. Wie lassen sich Abhängigkeiten zwischen Systemarbeitern so modellieren, dass Automatisierung robuster und leichter skalierbar wird?

3. Kann ein ontologiebasierter Ansatz konkrete Probleme im Gebäudebetrieb praktisch verbessern?

Ansatz und Methodik

  • Analyse typischer Schwachstellen im Bauwesen und in der Gebäudeautomation
  • Fokussierung auf zwei Kernprobleme: Verknüpfung von Arbeitsabläufen und Navigation bzw. Abhängigkeit zwischen Systemarbeitern
  • Entwicklung eines prototypischen Systems auf Basis einer Ontologie und eines Wissensgraphen
  • Erweiterung bestehender Services, damit Worker, Relationen und Abfragen semantisch beschrieben und genutzt werden können
  • Validierung über exemplarische Gebäudeprozesse, etwa automatisches Fensterschließen und robotergestützte Navigation im Gebäude

Ergebnisse und Bewertung

  • Der Prototyp zeigt, dass sich Integrationsaufwand deutlich reduzieren lässt, weil Beziehungen nicht mehr für jeden Einzelfall manuell in der GLT hinterlegt werden müssen
  • Systeme können durch semantische Beschreibungen besser miteinander interagieren und benötigte Funktionen gezielter finden
  • Die GLT kann abstrakter steuern, während Fachlogik näher an den beteiligten Workern liegt
  • Der Ansatz schafft mehr Effizienz, Transparenz und Interoperabilität im Gebäudebetrieb
  • Gleichzeitig zeigt die Arbeit klar die nächsten Schritte: insbesondere Geo-Referenzierung, reale Positionsbestimmung und der Umgang mit Sicherheits- und Zugriffsregeln

Relevanz für gaeco

Die Arbeit stärkt den Ontologie-Baustein von gaeco, indem sie aufzeigt, wie Daten nicht nur gespeichert, sondern in ihrer Bedeutung miteinander verknüpft werden können. Damit zahlt sie direkt auf das Ziel ein, eine gemeinsame Sprache für Systeme, Dienste und Domänen bereitzustellen.

Der entwickelte Prototyp unterstreicht den Nutzen semantisch konsistenter Daten für interoperable Services und wiederverwendbare Use Cases. Insgesamt entsteht daraus ein konkreter Beitrag zu einer Plattformvision, die strukturierte Daten, Beziehungswissen und Service-Integration in einer gemeinsamen Schicht zusammenführt.

Was ist gaeco?

gaeco ist das semantische Datenprodukt von ekkodale - eine Plattform, die Bauprojektdaten maschinenlesbar und systemübergreifend verknüpfbar macht. Diese Arbeit legt eine direkte technische Grundlage dafür: Sie zeigt, wie BIM-Metadaten mithilfe von Ontologien so strukturiert werden, dass gaeco Standards nicht nur abbildet, sondern in bearbeitbare Wissensstrukturen überführt.

Mehr über gaeco erfahren ↗

 

Wir bedanken uns für die erfolgreiche Zusammenarbeit und den wertvollen Beitrag zur ontologiebasierten Modellierung interoperabler Gebäudebetriebsprozesse. Die Arbeit liefert wichtige Impulse für die semantische Verknüpfung von Systemen, Diensten und Workflows innerhalb von gaeco.