Digitale Zwillinge helfen bei der Transformation im Bestand

Der Großteil deutscher Produktionslager und Logistikgebäude ist bereits viele Jahrzehnte alt. Solche alten Bestandsgebäude gelten bei vielen als nicht energieeffizient und technisch und funktional oftmals nicht mehr auf dem neuesten Stand, sie verbrauchen mehr Energie und überfordern nicht selten das beauftragte Property Management im täglichen Umgang. Viele Immobilienunternehmen setzen daher häufig auf Abriss und Neubau.

Abwägung pro Erhaltung

Doch bei der Beurteilung der Nachhaltigkeit von Bestandsgebäuden ist nicht nur der aktuelle Energiebedarf für den Betrieb zu berücksichtigen, sondern auch die bereits in der Bausubstanz gebundene „graue Energie“, d. h. die Energiemenge, die bereits für den Bau, Unterhalt und Betrieb des Gebäudes aufgewendet wurde. Zusätzlich zu diesen, bereits in der Vergangenheit emittierten CO₂-Emissionen, verursachen Abriss, Abtransport und Neubau zusätzlich enorme Emissionen, die die Energiebilanz des Gebäudes negativ beeinflussen. Dagegen können durch Sanierung, Um- und Weiternutzung bestehender Bausubstanz CO₂-Emissionen vermieden und Ressourcen eingespart werden. Zudem können bereits kleinere energetische Maßnahmen – über die Lebensdauer betrachtet – die Bilanz eines Bestandsgebäudes erheblich verbessern. Modernisierung und Transformation solcher alten Gebäude kann deshalb durchaus lukrativ sein. „Das Wertpotenzial unserer Bestandsgebäude ist mit rund 393 €/m² Gebäudefläche gegenüber Neubaukosten von durchschnittlich 1.700 €/m² sehr hoch“, berichtet Michael Bussmann, Vorstand der Beno Holding AG. „Deshalb setzen wir konsequent darauf, die in den vergangenen Jahrzehnten in Altbauten gebundene graue Energie zu erhalten und das Transformationspotenzial voll auszuschöpfen.“

Digitalisierung der Transformation

Bei Planung, Bau, Modernisierung oder Sanierung sowie beim Betrieb von Gebäuden spielen digitale Tools wie 3D-Echtzeitvisualisierungen, Building Information Modeling (BIM) und digitale Zwillinge heute eine immer größere Rolle. Denn sie verschlanken die Planung, fördern effiziente Workflows zwischen den einzelnen Gewerken und vereinfachen die Wartung, Instandhaltung und das Asset Management von Gebäuden.

Ein Digitaler Zwilling ist das digitale Abbild eines realen Gebäudes. Dazu werden alle relevanten Informationen wie 2D- oder 3D-Skizzen, Bildaufnahmen, BIM-Modelle, etc. aus CAD/BIM sowie Echtzeitdaten aus Gebäudeautomationssystemen und IoT-Sensoren über offene API-Schnittstellen in die Digital Twin Plattform importiert. Sind keine BIM-Daten verfügbar, können diese nachträglich durch exakte Scans und die Digitalisierung bestehender, analoger Datenquellen erzeugt werden. Entscheidend ist, dass das virtuelle Abbild laufend mit den Echtzeitinformationen des eigentlichen Objekts gefüttert wird, die dessen aktuellen Zustand widerspiegeln.

Ein digitaler Zwilling ermöglicht nicht nur die genaue Visualisierung eines Gebäudes, sondern bietet darüber hinaus auch einen 360°-Blick auf Gebäude und Erkenntnisgewinne durch Analysen, Simulationen und Optimierungen. Digitale Zwillinge bieten durchgängige Transparenz und ermöglichen datengestützte Entscheidungen. Gerade bei der technischen Gebäudeausrüstung bietet das zahlreiche Vorteile, was Zeitaufwand, Effizienz und die Fehlererkennung und -vermeidung betrifft. Deshalb entwickeln sie sich nicht nur in der Immobilienbranche zu echten Game Changern, die in unterschiedlichen Bereichen Vorteile bieten. Beno hat dieses Potenzial erkannt und nutzt digitale Zwillinge zur Unterstützung der Unternehmensstrategie. Dabei können die Vorteile auf einzelne Teilaspekte heruntergebrochen werden.

Blick auf konkrete Teilaspekte

Ein Blick auf Teilaspekte, die die Digitalisierung im Zuge der Gebäudetransformation konkret bieten kann:

1. Transparenz und Entscheidungsunterstützung: Digitale Zwillinge liefern eine ganzheitliche Sicht auf das Gebäude. Einerseits, weil das Objekt unmittelbar auf dem jeweiligen Schreibtisch verfügbar, begehbar und sichtbar ist. Alle am Objekt Beteiligten können ohne großen Reise- und Zeitaufwand gleichzeitig an gemeinsamen Fragestellungen arbeiten. Andererseits, weil sie Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammenführen. Dies unterstützt fundierte Entscheidungen im Asset- und Facility Management erheblich oder bietet durch direkt und gezielt durchgeführte Simulationen am Objekt schnelle Antworten zu Auswirkungen oder Möglichkeiten.

2. Energetische Optimierung: Digitale Zwillinge erlauben je nach Ausbaustufe die Echtzeitanalyse von Gebäudedaten, um Prognosen zum Energieverbrauch und der Gebäudeleistung zu erstellen. So können Heizung, Klimatisierung und Beleuchtung optimiert werden, was Energiekosten reduziert und die CO₂-Bilanz verbessert.

3. Betriebsoptimierung und vorausschauende Wartung: Durch kontinuierliche Überwachung und Analyse der Gebäudedaten können Fehlfunktionen oder Ausfälle frühzeitig erkannt und behoben werden. Dies verbessert die Energieeffizienz, minimiert Ausfallzeiten und verlängert die Lebensdauer der technischen Gebäudeausstattung.

4. Nachhaltigkeit und Klimaschutz: Durch den optimierten Gebäudebetrieb wird der Ressourcenverbrauch reduziert. Digitale Zwillinge können helfen, den Energieverbrauch zu senken und CO₂-Emissionen einzusparen.

Insgesamt bieten – gut gefütterte – digitale Zwillinge eine umfassende Verbesserung der Effizienz und Nachhaltigkeit von Gebäuden, indem sie vorhandene Echtzeitdaten nutzen, um den Betrieb zu optimieren und Wartungsprozesse zu verbessern.

Unternehmenspraxis

Die Beno Group hat schon vor längerer Zeit mit der Digitalisierung ihres Immobilienportfolios begonnen und nutzte in der Vergangenheit bereits entsprechende Tools wie BIM-Modelle. Seit 2023 setzt das Unternehmen auf eine enge Zusammenarbeit mit der Nemetschek Group und deren SaaS-Digital-Twin-Plattform „dTwin“. Die Cloud-basierte offene Plattform führt alle Daten zu den Bestandsgebäuden von Beno aus unterschiedlichen Quellen – Visualisierungen ebenso wie Echtzeit-Informationen – in einer übergreifenden Ansicht zusammen.

Die digitale Erfassung und Abbildung aller verfügbaren Gebäudeinformationen und die datengestützten Einblicke helfen, die Bestandsgebäude von der Planung der Modernisierung und Transformation bis zum täglichen Betrieb und Asset Management effizient zu planen und zu verwalten. Auch virtuelle Begehungen, Rundgänge und Besichtigungen sind möglich, was durch die Minimierung von Reisen ebenfalls zu CO₂-Einsparungen führt. Mit dieser Strategie ist es möglich, Mehrwerte zu schaffen, für die Mieter durch sinkende Betriebskosten, für sich selbst als Eigentümer und auch für die Umwelt.

Transformation in Dortmund

Den nachhaltigen Ansatz „Buy, transform & hold“ verfolgte Beno auch bei der Modernisierung eines seiner größten Objekte in Dortmund. Der Gebäudekomplex besteht aus fünf Produktions- und Lagerhallen sowie vier Bürogebäuden zur Mischnutzung und umfasst insgesamt ca. 18.000 m² Nutzfläche.

Zur energetischen Bewertung nutzte Beno einen digitalen Zwilling des Gebäudekomplexes. Das Energieberatungsunternehmen arbeitete dabei vollständig auf Basis des digitalen Zwillings, ohne eine Vor-Ort-Besichtigung der realen Immobilie. Ziel der Bewertung war es, Handlungsempfehlungen zur Steigerung der Energieeffizienz, Reduzierung der Energiekosten und Verbesserung der Nachhaltigkeit abzuleiten. Die technische Gebäudeausstattung spielte bei der Modernisierung eine zentrale Rolle, da sie sowohl die Effizienz als auch die Nachhaltigkeit der Immobilie verbessern hilft.

Der Gebäudekomplex wurde zwischen 2022 und 2024 teilweise modernisiert. Die Dachflächen der Hallen waren schon in der Vergangenheit gedämmt worden. Nun wurden energetisch nachteilige Fensterflächen reduziert. Die Raumaufteilung wurde teilweise verändert, neue Rolltore eingebaut. Durch eine optimierte Zonierung der Gebäude (Produktion, Lager, Büro) und eine bedarfsgerechte Heizung/Kühlung konnte weitere Energie eingespart werden. Eine neu eingebaute LED-Beleuchtung benötigt fast 80 % weniger Strom als die alten Leuchtstoffröhren. Die neue 2-MW_p-Photovoltaikanlage auf den Hallendächern zur Deckung des Eigenstromverbrauchs versorgt die Mieter mit Ökostrom und trägt zur Reduzierung der CO₂-Bilanz des Gebäudes bei.

Ausblick und Perspektive

Durch die baulichen Maßnahmen wurden die Lagerhallen energetisch nahe an Neubauniveau gebracht. Der Primärenergiebedarf des Gebäudes konnte abgesenkt werden. „Aus energetischer Sicht erreicht unser Objekt schon jetzt sehr gute Werte. Durch weitere Sanierungsschritte der Gebäudehülle und der Heizungsanlage können wir die Primärenergiekosten und CO₂-Emissionen in Zukunft weiter senken“, erklärt Julian Fischer, Geschäftsführer der Beno Group und verantwortlich für das Transformationsprojekt in Dortmund. „Zudem planen wir weitere Modernisierungen wie Stromspeicher oder Abwärmenutzung umzusetzen, um die bereits sehr guten Werte nochmals zu verbessern. Das kommt dann auch unseren Mietern zugute, da die Betriebskosten langfristig weiter reduziert werden.“