Digitale Planung und automatisierte Produktion von Gebäude-integrierter Photovoltaik, Teilvorhaben: Erfassung, Digitalisierung, Klassifizierung und Strukturierung von Gebäudeoberflächen

Description: Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung mit Fokus auf Bestandsgebäuden. Es werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen. Diese beinhalten Methoden für eine hochautomatisierte Erfassung, Digitalisierung, Klassifizierung und Strukturierung von Gebäudeoberflächen im Bestand, die Entwicklung digitaler Zwillinge der Gebäude, die automatisierte Auslegung von BIPV-Modulen für eine optimale Nutzung der Gebäudeoberfläche und Verfahren zur automatisierten Produktionsplanung sowie Optimierung für die nachhaltige Produktion von PV-Fassadenelementen. Die VISCODA GmbH liefert die geometrische und semantische Erfassung von Bestandsgebäuden, welche für die Erstellung des digitalen Gebäudezwillings nötig ist. Hierfür werden Verfahren implementiert, die mit Hilfe der Fusion von Laserscan- und RGB-Kameradaten eine genaue und zuverlässige Rekonstruktion liefern. Die semantische Erfassung integriert KI mittels erstellter Datensätze zur Segmentierung und Klassifikation von Objekten. Das resultierende Verfahren zur Erstellung des Zwillings soll hochautomatisch und kosteneffizient durchführbar sein. Für die automatisierten Produktionsplanung von PV-Fassadenelementen wird eine kamerabasierte Qualitätssicherung entwickelt, die unter Zuhilfenahme von Elektrolumineszenz in der Lage ist Störungen bei der Produktion zu lokalisieren. Für die Lebenszyklusübergreifende Optimierung des Produkts wird die kamerabasierte Überwachung für die Nutzung des digitalen Zwillings implementiert, um eine möglicherweise suboptimale Effizienz unter Berücksichtigung der zu erwartenden Effizienz zu beliebiger Tageszeit zu detektieren und beispielweise auf eine Verschmutzung zurückzuführen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Photovoltaik ? Digitalisierung ? Gebäude ? Verfahrensoptimierung ? Qualitätsmanagement ? Energienutzung ? Nachhaltige Produktion ? Gebäudebestand ? Produktlebensdauer ? Digitaler Zwilling ? Klassifikation ? Verunreinigung ? Elektrolumineszenz ?

Region: Niedersachsen

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• VISCODA GmbH (Betreiber*in)

Time ranges: 2023-07-01 - 2026-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Acquisition, digitization, classification and structuring of building surfaces
  Description: The aim of the DIGI-PV project is to reduce barriers to the large-scale use of PV technology in order to open up significantly more facade areas for energy use, with a focus on existing buildings. Automated processes and tools are being developed that enable planners, producers and users to implement efficient and cost-effective processes and support them along several phases of the product life cycle. These include methods for highly automated acquisition, digitization, classification and structuring of building surfaces in existing buildings, the development of digital twins of the buildings, automated design of BIPV modules for optimal use of the building surface and methods for automated production planning and optimization for the sustainable production of PV façade elements. VISCODA GmbH provides the geometric and semantic acquisition of existing buildings, which is necessary for the creation of the digital building twin. For this purpose, methods are implemented that provide an accurate and reliable reconstruction using the fusion of laser scan and RGB camera data. Semantic acquisition integrates AI using created datasets for segmentation and classification of objects. The resulting process for creating the twin is expected to be highly automated and cost-effective to perform. For automated production planning of PV façade elements, a camera-based quality assurance system is being developed that is capable of localizing faults during production with the aid of electroluminescence. For the life-cycle optimization of the product, camera-based monitoring will be implemented for the use of the digital twin to detect a possibly suboptimal efficiency considering the expected efficiency at any time of the day and to attribute it, for example, to contamination. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1124617

Status

Aktiv

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