Verteilte Simulation von Prozessen in Bauwerken und Stadtmodellen

• Antragsteller: Dr. Patrick Erik Bradley; Professor Dr. Martin Breunig
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469999674

Building Information Modeling (BIM) wurde dazu eingeführt, denLebenszyklus von Gebäuden und Infrastrukturen zu modellieren undfür übergeordnete Fragestellungen verfügbar zu machen.Anspruchsvolle Prozesse wie Umwelt-Simulationen oder die Stadt-und Raumplanung müssen jedoch, ausgehend von der Mikro-Skalader Einzelgebäude, im Sinne der GeographischenInformationssysteme (GIS) auch Quartiere, ganze Städte undRegionen mitberücksichtigen. Nur dann können die Dynamik und derEinfluss klima- und umweltrelevanter Größen auf verschiedenenSkalen simuliert werden. Das Ziel dieses Vorhabens ist dieKonzipierung und Bereitstellung von Methoden zur Unterstützungverteilter Simulationen skalenübergreifender Prozesse im BIM/GIS-Kontext. Dabei sollen neuartige mathematische undinformationstechnische Methoden zur Anwendung kommen. Genauersollen Prozesse auf endlichen Topologien mithilfe der Graphentheorieund p-adischer Analysis mathematisch fundiert und möglichst effizientbeschrieben werden. Zur Implementierung sollen Algorithmen undpartitionierbare Datenstrukturen bereitgestellt werden, die sich füreine verteilte Verarbeitung auch über Detaillierungsstufen bzw. Skalenhinweg eignen. Mit der Topologie als skalenübergreifende Sichtweisezur Beschreibung von Prozessen sollen Denkanstöße für neueGenerationen von Datenmodellierungsstandards wie IFC undCityGML gegeben werden. Schließlich soll die Praktikabilität derentwickelten Konzepte und Software beispielhaft an einem typischenProzess wie der Wärmeausbreitung in einem integrierten 3D-Stadt-und Gebäudemodell nachgewiesen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen