Entwicklung der Kopplungstechnologie von Komplexmodellen für Bauteil-, Raum- und Gebäudesimulation mit Modelica-basierten Anlagen-, Regelungs-, und Nutzermodellen

Um Wissenstransfer aus der Forschung in die Baupraxis zu intensivieren, setzte EnTool:CoSim auf die Kopplung von Simulationswerkzeugen durch Co-Simulation. Durch die Kopplung werden komplexe Modelle aus der Forschungswelt in die Praxis überführt. Dazu war ein Verfahren erforderlich, das einzelne Simulationswerkzeuge und deren Modelle, die in FMUs komprimiert vorliegen, ansteuert, den Datenaustausch organisiert und numerische Fehler überwacht. Dafür entwickelte und implementierte Fraunhofer IIS EAS Verfahren, und erbrachte den Nachweis der Funktionsfähigkeit. Weiterhin wurde die Co-Simulation in den BIM-Prozess eingeordnet, um die Konfiguration einer Co-Simulation weitgehend automatisch abzuleiten. Schwerpunkte der Masterentwicklung waren die Implementierung von Verfahren zur Behandlung von zyklischen Verknüpfungen und die Implementierung der Richardson-Extrapolation zur Realisierung variabler, automatisch bestimmter Kommunikationsschrittweite. Die Verfahren wurden schrittweise programmiert und geeigneten Tests unterzogen. Hinsichtlich der Applikation in der Gebäudesimulation erwiesen sich eine teilweise hohe Anzahl von Koppelgrößen und lange Rechenzeiten bei der Simulation von Gebäudemodellen als charakteristisch. Dies schränkt die Anwendung einzelner Algorithmen ein und birgt weiteren Forschungsbedarf. Ergebnis ist ein vielseitig anwendbarer Mastersimulator zu Kopplung von FMUs zu Co-Simulation.