Für die WiD Wohnen in Dresden GmbH & Co. KG haben wir ein interaktives Tool zur energiebezogenen Bewertung und Optimierung von Wohngebäuden entwickelt. Der Digital Twin ermöglicht es, unterschiedliche Energiesysteme in Echtzeit zu analysieren, individuell zu konfigurieren und mit hoher Genauigkeit zu vergleichen – visuell verständlich und technisch fundiert.

Ziel des Projekts war es, PlanerInnen, EnergieberaterInnen und kommunalen Entscheidern eine transparente, datenbasierte Grundlage für die Auswahl energieeffizienter Anlagentechnik zur Verfügung zu stellen. NutzerInnen können verschiedene Systemvarianten direkt im Browser anpassen und erhalten sofort zentrale Kennwerte wie Autarkiegrad, CO₂-Fußabdruck, Strom- und Wärmebilanzen.
Die technische Umsetzung basiert auf einem Fullstack-Ansatz mit moderner Webtechnologie. Während das Frontend für Benutzerfreundlichkeit und 3D-Interaktivität sorgt, übernimmt das Backend die Berechnung – kombiniert aus hochaufgelösten Gebäudesimulationen und maschinellem Lernen.

Technologie im Einsatz
– Frontend: ReactJS (UI), ThreeJS (3D), REST-API-Anbindung
– Backend: Python, Keras, ML-basierte Regressionen
– Simulationsbasis: >3.300 Varianten eines detaillierten Modelica-Modells

Abgebildete Anlagentechnik
– PV-Anlagen (mit variabler Dachbelegung)
– Wärmepumpen (Luft oder Geothermie)
– Heizstab, Heizungs-Pufferspeicher, Warmwasserspeicher

Konfigurierbare Parameter
– PV-Leistung (0–100 %)
– Gebäudestandard (GEG, KfW 55/70/85)
– Wärmepumpentyp (Luft/Geothermie)
– Raumtemperatur (19–23 °C)
– Warmwasserprofil (sparsam – hoch)

Ein zentrales Merkmal ist die Kombination aus High-Fidelity-Simulation und ML-Regression. Während die Grundlage aus 3.300 physikalisch simulierten Varianten stammt, ermöglicht das trainierte Modell die Echtzeitbewertung bisher nicht simulierter Kombinationen – schnell, ressourcenschonend und trotzdem ausreichend genau.
Das Tool eignet sich besonders für den Einsatz in Beratungsportalen, bei kommunalen Planungen, als Hilfsmittel für EnergieberaterInnen oder zur strategischen Entscheidungsfindung in Wohnungsunternehmen.

Mehrwert
– Sofortige Bewertung komplexer Energiesysteme
– Intuitive 3D-Darstellung zur besseren Verständlichkeit
– Vergleichbarkeit verschiedener Systemvarianten
– Transparente Entscheidungsgrundlage für Fach- und Außenstehende

Ergebnis
Ein intuitives, visuelles und wissenschaftlich fundiertes Werkzeug. Es hilft, komplexe Energiethemen verständlich zu machen – und unterstützt damit gleichermaßen Wissenstransfer, Beteiligung und fundierte Entscheidungen.