Prof. Dr. Jochen Müller

• Entwicklung, Evaluierung & Implementierung von innovativer Konzepte der Gebäudeautomation für TGA-Anlagen der Stadt Köln
  Die fortlaufende Forschungsdienstleistung evaluiert aktuelle Themen aus Forschung und Entwicklung im Bereich der Gebäudeautomation bzgl. deren Umsetzbarkeit und Implementierung in Anlagen, Gebäuden und Liegenschaften der städtischen Gebäudewirtschaft der Stadt Köln. Zu Beginn der Arbeiten lag der F&E-Fokus auf der Entwicklung und Umsetzung eines Zertifizierungsverfahrens für die anwendungsorientierte Zertifizierung von Gebäudeautomationskomponenten (Automationsstationen, Feldgeräte). Anschließend folgte die Entwicklung eines herstellübergreifenden Tools zur Optimierung einfacher Regelkreise im laufenden Betrieb der technischen Anlagen. Aktuell beschäftigen wir uns mit der automatisierten Bereitstellung von aussagekräftigen Performance Indikatoren für die Technische Gebäudeausrüstung und deren Bewertung. Projektpartner: Städtische Gebäudewirtschaft der Stadt Köln Fördermittelgeber: Stadt Köln Laufzeit: 01.01.2016 fortlaufend bis Kündigung
• Evaluierung, Konzeptionierung und Implementierung von Informationsmodellen und Anwendungen für Anlagenkomponenten im Kontext von Industrie 4.0 und Building Information Modelling
  Das Forschungsvorhaben evaluiert im ersten Projektschritt die Abbildbarkeit von heutigen Informationsmodellen für Anlagenkomponenten, z.B. Pumpen, auf die Modelle der sich entwickelnden Marktstandards aus Industrie 4.0 und Building Information Modelling (BIM). Insgesamt soll ein herstellerübergreifendes, einfach erweiterbares und flexibles Informationsmodell für Anlagenkomponenten zur Anwendung in der Prozess- und Gebäudeautomation entstehen. Gerade die Entwicklungen im Kontext von Industrie 4.0 ermöglichen die Umsetzung innovativer Geschäftsmodelle bzgl. herstellerübergreifenden und Cloud-basierten Anwendungen, die im zweiten Projektschritt auf ihre Marktpotenziale hin untersucht werden sollen. Auf Basis des entwickelten Informationsmodells und ausgewählten Anwendungsszenarien werden im dritten Projektschritt prototypisch Anwendungen implementiert, z.B. aus Energie-, Instandhal-tungs-, Dokumentationsmanagement, Monitoring- und BIM-Anwendungen etc. Projektpartner: - Fördermittelgeber: KSB-Stiftung Laufzeit: 01.01.2017 bis 31.12.2020
• Master Gebäudeautomation
  In Kooperation mit anderen Hochschulen der Studienschwerpunkte Energie- und Gebäudemanagement bietet die TH Köln Vorlesungen im hochschulübergreifenden Master Gebäudeautomation an. Jährlich findet im Labor für Regelungstechnik und Gebäudeautomation die Praxisphase des Moduls "Gebäudeinformationstechnik" statt, welche in Kooperation mit der Beuth Hochschule Berlin, der Hochschule Worms und dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik Grundlagen der Informationstechnologie für Gebäude vermittelt. Inhalte sind z.B. Mittel der Informatik und Anwendung in der Gebäudeinformationstechnik (UML, XML, Modellierung), Kommunikations- und Schnittstellentechnologien (Etablierte Technologien und solche im Umfeld von IoT/Industrie 4.0), Internet der Dinge (IoT) und Industrie 4.0, Building Information Modeling, Security in der Gebäudeautomation. Laufzeit: fortlaufend
  Weitere Informationen
• Entwicklung einer Industrie 4.0-Verwaltungsschale auf Basis des Allgemeinen Geräteprofils für Pumpen (VDMA 24223)
  Ziel des Projekts ist die Standardisierung einer Verwaltungsschale für Pumpen inkl. kommunikationstechnischer Anbindung auf Basis von OPC UA. Die Ergebnisse der Projektarbeiten sollen interessierten Mitgliedsfirmen als grundlegende Spezifikation zur Implementierung einer Verwaltungsschale für ihre Produkte dienen - standardisiert in allen Grundfunktionalitäten und erweiterbar mit herstellerspezifischen Funktionalitäten. Die Projektarbeit basiert auf dem allgemeinen Geräteprofil für Pumpen (VDMA-Einheitsblatt 24223), welches die semantische Grundlage der Verwaltungsschale legt. Im ersten Schritt erfolgt die Verortung der Verwaltungsschale innerhalb von RAMI 4.0, d.h. der Fokus der Standardisierungsarbeiten festgelegt. Bei der Entwicklung der Verwaltungsschale müssen Standardisierungsaktivitäten im I4.0-Umfeld mit berücksichtigt werden, insbesondere bei der Spezifikation der Teilmodelle im zweiten Arbeitspaket des Projekts. Die Umsetzung einer kommunikationstechnischen Anbindung mit OPC UA ist Schwerpunkt des dritten Teils der Projektarbeiten. Hier werden grundlegende Software-Architekturen entworfen, die Umsetzbarkeit in eingebettete Server evaluiert, entwickelte Teilmodelle auf Basisobjekte von OPC UA abgebildet und Open Source-Stacks zur prototypischen Umsetzung analysiert. Projektpartner: VDMA-Fachverbände Pumpen + Systeme und Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik Fördermittelgeber: VDMA-Forschungsfond Laufzeit: 01.02.2018 bis 31.12.2019
• VDMA-Pumpendemonstrator für die Hannover Messe 2019
  Als Fortführung der Entwicklung einer Industrie 4.0-Verwaltungsschale für Pumpen und Vakuumpumpen erfolgt zur Hannover Messe 2019 die Präsentation einer prototypischen Umsetzung der Verwaltungsschale. Der VDMA-Pumpendemonstrator umfasst hierbei die Ausprägung der Verwaltungsschale und deren kommunikationstechnische Anbindung über OPC-UA für sieben Pumpen unterschiedlichen Typs (Flüssigkeits- und Vakuumpumpen), sowie die automatisierte Einbindung (Plug&Produce) der Pumpen in eine Energiemanagement-Applikation. Der Pumpendemonstrator wird vom 1. – 5. April 2019 auf dem VDMA-Stand präsentiert. Projektpartner: Becker, Grundfos, Lewa, Leybold, KSB, SKF, Wilo Fördermittelgeber: Gesellschaft zur Förderung des Maschinenbaus (GzF) Laufzeit: 01.01.2019 bis 31.12.2019
• Erweiterung des Messedemonstrators „Verwaltungsschale für Pumpen“
  Ziel des Projekts ist die Erweiterung des Messedemonstrators „Hannover Messe 2019“ für eine Präsentation auf den Konfe-renzen Rotating Equipment, September 2019, sowie der NAMUR Hauptsitzung, November 2019. Als Schwerpunkte der Erweiterungen enthält das Projekt folgende Arbeitspakete: Use Case Asset Monitoring: Entwicklung von Diagnosezuständen von Pumpen in Zusammenarbeit mit Anwendern (R. Schuhmann, BASF) - Manipulation der Demonstrator-Pumpen zur Erzeugung von Diagnoseinformationen - Integration und Visualisierung der Diagnoseinformationen in MS Azure Cloud zur Optimierung der Instandhaltung Use Case Energie Management: Optimierung der MS Azure Cloud-Anwendung - OPC UA Companion Specification - Im-plementierung des Ist-Stands der zeitgleich zu entwickelnden OPC UA-Companion Specification für die Abbildung der Demonstrator-Pumpen - Hardwareseitige Verbesserung des Demonstrators durch Einsatz eines Industrie PC als Basis für den zentralen OPC UA-Server / IoT Hub. Projektpartner: VDMA-Fachverbände Pumpen & Systeme und Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik Fördermittelgeber: FKM e.V Laufzeit: 01.08.2019 bis 30.11.2019
• Abbildung der Industrie 4.0-Verwaltungsschale für Pumpen und Vakuumpumpen
  Ziel des Projekts ist die Abbildung der Verwaltungsschale für Pumpen und Vakuumpumpen auf den Kommunikationsstandard OPC UA. Hierzu erfolgt in einem erweiterten Arbeitskreis aus nationalen und internationalen Pumpenherstellern die Spezifikation einer OPC UA Companion Specification in Form eines VDMA-Einheitsblatts. Zur Unterstützung interessierter Mitgliedsfirmen bei der Implementierung der OPC UA-Abbildung in Produkte findet ein Workshop am Ende der Spezifikationsarbeiten statt. Die Abbildung der Verwaltungsschale in das semantische Online Repository eCl@ss (Advanced Structure) dient der Gewährleistung einer weltweiten Eindeutigkeit der spezifizierten Merkmale für Pumpen und Vakuumpumpen (zweites Projektziel). Die hierfür notwendige Konzeptionierung von Struktur und Positionierung der spezifizierten Teilmodelle in der Advanced Structure von eCl@ss, sowie der Auflösung von semantischen Konflikten, erfolgt in enger Zusammenarbeit mit Arbeitskreisen der eCl@ss-Organisation. Grundlegend für alle Spezifikationen im Umfeld von Industrie 4.0 ist gemeinsames Verständnis und Akzeptanz von entstehenden Standards – auch über die Grenzen von Herstellern und Anwendern der standardisierten Anlagenkomponenten hinweg. Diese Verankerung (drittes Projektziel) erfolgt durch Vorstellung und Diskussion der spezifizierten Teilmodelle in Arbeitskreisen von Industrie 4.0 und intensive Gremienarbeit (Plattform Industrie 4.0). Projektpartner: VDMA-Fachverbände Pumpen & Systeme und Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik Fördermittelgeber: FKM e.V Laufzeit: 01.08.2019 bis 30.06.2021
• Specification of compressed air stations for applications related to Industry 4.0
  The aim of the project is a functional specification of compressed air systems (CAS) for applications in the environment of Industry 4.0 (I4.0). The functional description of the CAS as an I4.0 administration shell is carried out in close cooperation with working groups in the I4.0 environment. In the following project steps, a mapping of the administration shell is created in an OPC UA Companion Specification, as well as in the semantic online repository eCl@ss. As a typical compressed air station consists of several devices, such as compressors, dryers, filters, air quality monitoring units etc., it is commonly also equipped with a master control system (MCS). The latter is used to control the connected devices and gather information from the same. This aggregated information is often provided to higher level systems through existing field bus technology (e.g. Profibus, Modbus, CAN Bus), with the drawback that the content and structure of the provided information is highly dependent on the manufacturer of the MCS. Main scope is to transport condition data of a CAS vertically into higher level manufacturing systems (MES; etc.) for infor-mation and monitoring purposes and to set basic parameters regarding the target values of the respective CAS. The basic description of the CAS components is supplemented by selected use cases, e. g. device identification, configuration, general data acquisition, energy management. Within the first work package, the working group of national and international manufacturers defines and describes in detail use cases of compressed air systems for I4.0 applications. With the help of I4.0 sub models the use cases are specified in detail. It is necessary to check which sub models from the already available administration shell for vacuum pumps can been adopted and which specific functions of the compressed air systems additionally have to be developed. Basic project step: Functional description of a compressed air system by an I4.0 administration shell To consider intersections to existing specifications, standards, semantic pools, etc., this package provides an intensive anal-ysis of available semantics. Based on the functional description via administration shell, the next project step maps the sub models into an OPC UA Companion Specification (VDMA-Einheitsblatt). To support interested member companies in implementing the OPC UA mapping into products, a workshop will take place at the end of the specification work. Mapping of administration shell The mapping of the management shell into the semantic online repository eCl@ss (Advanced Structure) serves to ensure a worldwide uniqueness of the specified properties for compressed air systems. The necessary conceptual design of the structure and positioning of the specified sub models in the Advanced Structure of eCl@ss, as well as the resolution of se-mantic conflicts, takes place in close cooperation with working groups of the eCl@ss organization and the VDMA working group accompanying the project. Fundamental to all specifications in the environment of Industry 4.0 is a common understanding and acceptance of emerg-ing standards - even beyond the limits of manufacturers and users of standardized plant components. This anchoring takes place through presentation and discussion of the specified sub-models in working groups of Industry 4.0 and intensive com-mittee work (Plattform Industrie 4.0). Projektpartner: VDMA-Fachverband Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik Fördermittelgeber: FKM e.V Laufzeit: 01.09.2019 bis 30.06.2021
• Anwendungsorientierte Zertifizierung von projektierten Automationsstation nach den Energieleitlinien der Stadt Köln
  Zur Erfüllung der steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz, Kosten und Nachhaltigkeit bei der Erstellung moderner Gebäude werden Systeme der Gebäudeautomation eingesetzt. Für Automationskomponenten der Gebäudeautomation hat sich BACnet als Standardprotokoll für die Datenkommunikation etabliert. Zur Sicherstellung der BACnet-Konformität unter-schiedlicher Systeme oder Hersteller werden diese auf Konformität zum BACnet-Standard zertifiziert. In der Praxis reicht dies für den Betrieb einer Anlage nicht aus. Aus diesem Grund erweitern viele Anwender die geforderte Implementierungstiefe des BACnet-Protokolls (z.B. AMEV). Jedoch auch erweiterte Konformitätsprüfungen ersetzen nicht Überprüfungen der projektierten Automationsfunktionalität und der Performance von Automationsstationen. Missstände oder Fehler werden teilweise während der Inbetriebnahme, meistens jedoch erst im Betrieb der automatisierten Anlagen festge-stellt. Eine Instandsetzung ist dann mit hohem zeitlichem Aufwand und entstehenden Mehrkosten verbunden. Das Projekt basiert auf Ergebnissen des Forschungsprojekts „Anwendungsorientierte Zertifizierung von Komponenten der Gebäudeautomation“. Basierend auf einer erfolgreichen Konformitätsprüfung gegen den BACnet-Standard wurden zusätzliche Testszenarien aus Erfahrungen im praktischen Einsatz entworfen und implementiert, die in folgende Cluster gegliedert werden können: erweiterte Konformitätstests bzgl. Anwenderspezifikationen, Einbindung in standardisierte Automationsfunktionen von Anwendern, Grenzen der technischen Ausstattung, Netzauslastung und IT-Security. Es entstand eine HiL-Umgebung zur Überprüfung von Automationsstationen bzgl. der programmierten Automationsfunktionalität und ihrer Performance. Durch die Bereitstellung einer Simulationsbibliothek für verschiedene Raumtypen und technische Anlagen (Lüftungsanlagen, Heizkreise etc.) kann der Betrieb von projektierten Automationsstationen gegen virtuelle Anlagen und Räume überprüft werden. Zu einer Standard-Überprüfung gehören z.B. die korrekte Funktionsweise der energetischen Optimierungspro-gramme (Nachtabsenkung, Stützbetrieb, Raumkorrekturprogramm, Start-Stopp-Optimierung, Jahressimulation etc. Projektpartner: Städtische Gebäudewirtschaft der Stadt Köln Fördermittelgeber: Stadt Köln Laufzeit: 01.03.2020 - 28.02.2024
• Semantische Interoperabilität durch Natural Language Processing (KI) als Basis für Self-X-Fähigkeiten von Verwaltungsschalen in semantisch heterogenen Asset-Netzwerken
  Die aktuelle Praxis in Industrie- und Gebäudetechnik ist durch eine heterogene semantische Beschreibung von Assets (technische Anlagen, Anlagenkomponenten, automatisierungstechnische Anwendungen) geprägt. Aufgrund vielfältiger herstellerspezifischer Asset-Beschreibungen, sowie uneinheitlichen nationalen und internationalen Standards, wird auch zukünftig eine Abwägung von Nutzen vs. Aufwand über die Realisierung einer Interaktion/Applikation von Assets entscheiden. Hier setzt das Forschungsvorhaben an. Es erweitert aktuelle Forschungskonzepte zur Interaktion von Industrie 4.0 (I4.0)-Komponenten (Asset und Verwaltungsschale) um neue Erkundungs- und Interaktionsmechanismen in semantisch heterogenen Netzwerken. Assets unterschiedlicher semantischer Ausprägung werden identifiziert und automatisiert auf eine gemeinsame Syntax (Informationsmodell) und Semantik (Bedeutung) abgebildet. Damit werden sie semantisch interoperabel, eine Voraussetzung für die Selbstkonfiguration ihrer Interaktionen. Grundlage dieser neuartigen Erkundungs- und Abbildungsmechanismen sind Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI), konkret des Natural Language Processing (NLP), zur Erkennung von Bedeutung und Struktur von Asset-Funktionalitäten. Prototypisch entstehen Cloud-basierte Energie- und Asset Monitoring-Anwendungen, welche Self-X-Fähigkeiten in heterogenen und homogenen semantischen Asset-Netzwerken der Technischen Gebäudeausrüstung demonstrieren. Im Projekt entwickelte Software wird als Open Source zur Verfügung gestellt, eine Produktentwicklung resp. kommerzielle Verwendung ist nicht angedacht. Sämtliche Forschungsergebnisse werden veröffentlicht und über eine enge Vernetzung mit I4.0-Arbeitskreisen in die Normen- und Richtlinienarbeit eingebracht. Projektpartner: - Fördermittelgeber: KSB-Stiftung Laufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2023
• Standardisierung von TGA-Komponenten der prozessnahen Gebäudeautomation im Umfeld von Industrie 4.0 unter Berücksichtigung von Prozessführung, Simulation und Plant Asset Management
  Gesamtziel des Forschungsprojekts ist die Standardisierung von industriell verbreiteten Anlagentypen der prozessnahen Technischen Gebäudeausrüstung unter den Aspekten Prozessführung, Anlagensimulation und Plant Asset Management. Modellierungsgrundlage der Standardisierung sind die grundlegenden Konzepte der Industrie 4.0-Verwaltungsschale und Module Type Packages (MTP). Durch die semantische und funktionale Beschreibung der TGA-Anlagen transferiert das Forschungsprojekt grundlegende Forschungsergebnisse von Industrie 4.0 / MTP in eine für Anwender und Hersteller der prozessnahen Gebäudeautomation direkt anwendbare Norm. Die Arbeiten erfolgen in Forschungskooperation zwischen der TH Köln und den Mitgliedsfirmen des NAMUR Arbeitskreises 1.7 „Prozessnahe Gebäudeautomation“. Ergebnisse des Forschungsprojekts werden als offener VDI/VDMA-Standard und in einer NAMUR Empfehlung (NE) veröffentlicht, entwickelte Software-Bibliotheken (HMI, Simulation) als Open Source zur Verfügung gestellt. Zusätzlich fließt die standardisierte Beschreibung der TGA-Anlagen in andere gebäudetechnisch relevante Standards (insbesondere VDI 3814) und internationale Datenstandards zur Beschreibung von Assets (buildingSMART, eCl@ss) ein. Das Forschungsprojekt startet mit der Analyse der prozessnahen Technischen Gebäudeausrüstung und ihrer wesentlichen Anwendungsszenarien. Aus deren Analyse resultiert die Spezifikation der Use Cases der Standardisierung und der fokussierten Asset Typen. Grundlage der virtuellen Abbilder der TGA-Anlagen ist das MTP-Konzept und das Informationsmodell der Industrie 4.0-Verwaltungsschalen. Diese werden grundlegend modelliert und je nach Priorisierung der Use Cases aus den Szenarien Prozessführung, Simulation und Plant Asset Management semantisch und funktional erweitert. Im Bereich des Plant Asset Management erfolgt die semantische Beschreibung der TGA-Anlagen für Anwendungen im Dokumentations-, Energie- und Instandhaltungs-Management. Um Mehrfachbeschreibungen zu vermeiden, werden internationale und nationale Standards (z.B. [6,7]) zur informationstechnischen Beschreibung der Anlagenkomponenten analysiert (vorrangig: ISO vor IEC vor EN …). Basierend auf den spezifizierten Anwendungsfällen werden Teilmodelle entworfen, die sich aus Merkmalen zusammensetzen welche der im Industrie 4.0-Umfeld geforderten Struktur der IEC 61360 entsprechen. Eine erste Erweiterung der Verwaltungsschale stellt die Spezifikation von HMI-Typen für die prozessnahe Technische Gebäudeausrüstung dar. Wesentliche graphische Darstellungen der TGA-Anlagen werden mit Hilfe von AutomationML spezifiziert und diese als HMI-Typen den Verwaltungsschalen zugeordnet. Weitere Aspekte der Prozessführung fokussieren Best Practices für Funktionstemplates und Regelungsstrategien der TGA-Anlagen. Eine zusätzliche Erweiterung der Verwaltungsschale ergibt sich aus GMP-Anforderungen, so dass prozessrelevante Größen spezifiziert und zur Umsetzung einer Produktverfolgbarkeit archiviert werden. Der Aspekt der Vorinbetriebnahme von automatisierungstechnischer Funktionalität als Element einer anwendungsorientierten Zertifizierung motiviert die Spezifikation von digitalen Zwillingen der fokussierten TGA-Anlagen. Diese simulieren deren Verhalten und ermöglichen in HiL-Umgebungen eine Überprüfung der programmierten Automatisierungsfunktionen. Abschließend werden Kommunikationstechnologien bzgl. Ihrer Bedeutung in den fokussierten industriellen Anwendungen analysiert und priorisiert (z.B. BACnet). Für ausgewählte Spezifikationsergebnisse, z.B. Prozessführung oder Plant Asset Management, erfolgt dann eine kommunikationstechnische Abbildung der Verwaltungsschale auf verbreitete Kommunikationstechnologien der prozessnahen Gebäudeautomation. Projektpartner: NAMUR-Arbeitskreis 1.7 "Prozessnahe Gebäudeautomation", Fördermittelgeber: Bayer, BASF, Process Automation, Boehringer Ingelheim, Laufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2023
• Abbildung der Verwaltungsschale für Pumpen in gebäudetechnische Informationsstandards zur Optimierung der Prozesse von Pumpen in Planung, Ausführung und Betrieb
  Das Forschungsprojekt basiert auf den Ergebnissen einer Lebenszyklus-übergreifenden Spezifikation von Pumpen in Anwendungen der Prozessindustrie, Gebäudetechnik, Halbleiter- und Fertigungsindustrie, Lebensmittelindustrie und Wasserwirtschaft. Etwa 500 Merkmale beschreiben hier Pumpen in den Anwendungsszenarien „Unterstützung der Konfiguration“, „Zustandsüberwachung“ und „Betrieb“. Ziel des Forschungsprojekts ist die Integration dieser allgemeinen Merkmale in Informationsstandards der Gebäudetechnik, so dass BIM-Anwendungen Lebenszyklusphasen-übergreifend auf standardisierte Informationen von Pumpen zugreifen können (z.B. Abgleich Soll- und Planungszustand mit dem tatsächlichen Ist-Zustand im Betrieb). Informationsbrüche im Lebenszyklus werden vermieden und Engineering-Aufwendungen drastisch reduziert. Ein vereinfachtes Beispiel für eine TGA-Anlage mit Lebenszyklus-übergreifenden Informationen bis in den Betrieb zeigt https://youtu.be/oA9ykXQ_CsM (inkl. Live-Daten via BACnet-Anschaltung). Die Integration kann durch eine Harmonisierung resp. Erweiterung bereits existierender internationaler und nationaler Normen (z.B. ISO 16757 / VDI3805) erfolgen, oder durch eine Abbildung der Merkmale in maschinenlesbarer Form in Online-Repositorium building smart Data Dictionary bsDD resp. eCl@ss. Projektpartner: VDMA-Arbeitskreis Heizungstechnik Fördermittelgeber: VDMA Laufzeit: 01.06.2021 bis 31.08.2022
• Digitale Wirkprinzip-Prüfung
  Durch Automationssysteme wurden gebäudetechnische Anlagen in den letzten 40 Jahren eng miteinander verknüpft. Aus der Praxis sind aber große Qualitätsdefizite in Gebäudeanlagen bekannt, unter anderem bzgl. Dimensionierungen, Funktionsplanung, Hydraulik, Parametrierung bis zum Betrieb.. Bestehende Werkzeuge ermöglichen hierzu kein effektives Qualitätsmanagement, da sie auf Sichtprüfungen beruhen. Das Projekt wird neue Prüfmethoden und Technologien für gebäudetechnische Anlagen entwickeln. Hierbei sollen Wirk-Prinzip-Prüfungen automatisierter und gewerkeübergreifender Anlagenfunktionalitäten im Mittelpunkt stehen, z.B. zwischen CO2-Sensor und Volumenstromregler, zwischen Lüftungs- und Heizungsanlagen oder zwischen Brandmeldeanlagen und Lüftungsanlagen. Ziel ist es, durch digitale Prüfprozesse effiziente und nachhaltig dokumentierte Prüfmethoden und -Werkzeuge für ein digitales Qualitätsmanagement zu entwickeln. Dies beinhaltet die Entwicklung standardisierter und digitalisierter Prüfszenarien auf Basis von zB Temporallogiken und virtuellen Regelkreisen, Software-Entwicklung für cloud-basierte Prüfservices mit Schnittstellen und Edge-Devices sowie deren Erprobung. Projektpartner: synavision GmbH, MBS GmbH Fördermittelgeber: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand Laufzeit: 01.06.2021 bis 31.05.2023
• Optimierung des Rechercheprozesses innerhalb von Normen durch Methoden des Natural Language Processing
  Nutzer von Normendokumenten müssen häufig viel Zeit für die Recherche investieren, um für sie relevante Informationen aus Normen zu extrahieren und verwenden zu können. Die Vielzahl der potenziell relevanten Normen erschwert hierbei den Rechercheaufwand. Initiativen wie das Semantische Normen-Informations-Framework (SNIF) bieten hierbei eine erste Abhilfe und erleichtern die Suche. Anwendungen wie SNIF basieren jedoch auf festen Regeln und Schlüsselwörtern und sind somit auf diese beschränkt. Ziel des Projektes ist das Training eines Language Models, welches auf internationalen und deutschen Normen basiert. Dieses vortrainierte Modell kann für verschiedene Anwendungen verfeinert werden. Eine dieser Anwendungen ist das Extrahieren relevanter Normeninhalte für ein Bauteil passend zu einem Produktdatenstandard. Im Zuge des Projektes wird ein Datensatz erstellt, der passende Textpassagen aus relevanten Normen zu einem Bauteil und dessen Merkmalen aus einem Produktdatenstandard (z.B. ECLASS) enthält. Mittels dieses Datensatzes kann das vortrainierte Modell so verfeinert werden, dass es lernt passende Textpassagen aus Normen zu einem Bauteil und dessen Merkmalen zu extrahieren. Projektpartner: IDiS - Initiative Digitale Standards, Fördermittelgeber: DIN, VDE, Laufzeit: 31.01.2021 bis 31.12.2022
• Gewinnung von Strukturinformationen aus semantisch heterogenen Gebäudeautomationsnetzen durch Mustererkennung mittels Künstlicher Intelligenz
  Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Methode, um Gebäude mit vorhandenen GA-Netzwerken automatisiert in eine TMon-Plattform integrieren zu können. Damit eine möglichst geringe Hemmschwelle zur Integration eines TMon besteht, soll der Implementierungsaufwand auf ein nötiges Minimum reduziert werden. Im Vordergrund steht die Entwicklung eines Algorithmus, der unstrukturierte und semantisch heterogene Betriebsdaten den jeweiligen Anlagenkomponenten und Betriebszuständen zuordnet. Die so aus den GA-Netzwerken generierten Strukturinformationen bilden die Basis für die Erstellung automatisierter TMon-Anwendungen. Damit der Algorithmus bei der Generierung eine möglichst hohe Genauigkeit erreicht, werden die Daten in verschiedenen Zwischenschritten aufbereitet. Diese bilden einzelne Teilziele des Projekts: - Abbildung der heterogenen Kommunikationstechnologien und Datenpunkte der TGA auf ein gemeinsames Informationsmodell - Entwicklung eines Fragebogens, der zur Erstellung eines ersten Profils für die verbaute Anlagentechnik dient. - Reduzierung der potenziellen Zuordnungsmöglichkeiten eines Datenpunkts durch Auswertung von Metadaten - Verarbeitung der semantisch heterogenen Informationen der Datenpunkte durch Semantic Matching basierend auf NLPMethoden - Verhaltensanalyse von Datenpunkten und Vergleich mit zu erwartendem Verhalten in der TGA Durch die Anwendung dieser Zwischenschritte wird der Algorithmus für die Datenpunkte eine Prognose abgeben, welcher Anlagenkomponente / welchem Betriebszustand ein Datenpunkt zuzuordnen ist. Die Visualisierung des TMon wird auf einer Cloud-Plattform umgesetzt. Basierend auf der installierten Anlagentechnik des jeweiligen Gebäudes werden in der TMon-Plattform automatisiert anwendungsbezogene Dashboards erstellt. Diese werden Nutzer dabei unterstützen, einen ressourcenschonenden Anlagenbetrieb umzusetzen. Als Abschluss wird die entwickelte Methodik in unterschiedlichen Gebäuden unterschiedlicher Typen praxisnah realisiert. Projektpartner: - Fördermittelgeber: Zukunft Bau Laufzeit: 01.01.2023 bis 31.12.2024
• Entwicklung, Evaluierung & lmplementierung innovativer Konzepte der Gebäudeautomation für TGA-Anlagen der Freie und Hansestadt Hamburg
  Die fortlaufende Forschungsdienstleistung evaluiert aktuelle Themen aus Forschung und Entwicklung im Bereich der Gebäudeautomation bzgl. deren Umsetzbarkeit und Implementierung in Anlagen, Gebäuden und Liegenschaften des Schulbau Hamburg. Zu Beginn der Arbeiten liegt der F&E-Fokus auf der Entwicklung und Umsetzung eines Abstraktionsmodells für die modularen Anlagenautomation auf Basis von Codesys. Projektpartner: Schulbau Hamburg Fördermittelgeber: Freie und Hansestadt Hamburg Laufzeit: 01.01.2023 fortlaufend bis Kündigung

Buch

• Industrielle Datenkommunikation in der Prozessindustrie - Darstellung und anwendungsorientierte Analyse
  U. Enste, J. Müller, 2007, Hg.: Oldenbourg Industrieverlag München
  
• Automatisierung des Engineerings kommunikationsfähiger Anlagenkomponenten im Anlagennahen Asset Management in der Prozessindustrie
  J. Müller, 2007, Hg.: VDI-Verlag, Düsseldorf
  

Paper

• Prototypische Implementierung von Capability- und Feasibility-Checks in I4.0-Verwaltungsschalen der technischen Gebäudeausrüstung
  N. Maisch; R. Ulmer; S. Schmitt; D. Uecker, F. Schnicke, M. Conradi, J. Müller, AUTOMATION 2022, 23. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH
  
• Informationstechnische Standards für die prozessnahe Gebäudeautomation
  J. Müller, AUTOMATION 2022, 23. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH
  
• Prognostizierte Energieverbräuche durch Deep Learning als Basis zur Integration in ein Smart Grid am Beispiel des Flughafen Köln Bonn
  M. Stange, M. Both, J. Müller, AUTOMATION 2022, 23. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH
  
• Reflections on flipped classroom and digitized laboratory concept in building automation courses
  J. Müller, W. Hutmacher, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Applying MTP-concept for the standardization of technical building equipment systems
  M. Krüttgen, J. Müller, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Interoperable interactions of HVAC components based on an ontology for capabilities
  N. Maisch, M. Both, R. Ulmer, J. Müller, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Automated performance monitoring of HVAC components by artificial intelligence
  M. Both, N. Maisch, B. Kämper, A. Cartus, J. Müller, C. Diedrich, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Automated classification of HVAC systems through analysis of system behavior
  B. Kämper, M. Both, N. Maisch, J. Müller, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Digital system interaction test: quality assurance of system functions through standardized tests
  R. Benfer, R. Ulmer, E. Hinck, J. Müller, S. Rischmüller, St. Plesser, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Interoperability of semantically heterogeneous digital twins through Natural Language Processing methods
  M. Both, A. Cartus, N. Maisch, J. Müller, C. Diedrich, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Mapping of an abstract PLC information model into different fields of application
  B. Kämper, M. Both, N. Maisch, J. Müller, 2022, Hg.: REHVA 14th HVAC World Congress CLIMA 2022 22nd - 25th May 2022 Rotterdam, The Netherlands
  
• Automatisierte Abbildung semantisch heterogener I4.0-Verwaltungsschalen durch Methoden des Natural Language Processing
  M. Both, J. Müller, C. Diedrich, at - Automatisierungstechnik, vol. 69, no. 11, 2021, pp. 940-951, Hg.: https://doi.org/10.1515/auto-2021-0050
  
  Paper at
• Industrie 4.0 Konzepte als Basis für BIM im Betrieb
  N. Maisch, M. Both; M. Ostermeier; R.Ulmer, J. Müller, KI Kälte · Luft · Klimatechnik · 10 2021, Hg.: www.ki-portal.de
  
  BIM im Betrieb
• Bedarfsgerechte und energieoptimierte Gebäudeautomation auf Basis des Veraltungsschalenkonzeptes der Industrie 4.0
  D. Huhn, J. Müller, HLH Lüftung|Klima Heizung|Sanitär Gebäudetechnik BD, 71 (2021) Nr. 05, Hg.: VDI Fachmedien, Düsseldorf, 2021
  
• Interoperable Interaktionen semantisch heterogener Industrie 4.0 Komponenten auf Basis einer Capability Ontologie für die Technische Gebäudeausrüstung
  N. Maisch, M. Both, J. Müller, AUTOMATION 2021, 22. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH
  
• I4.0-Verwaltungsschalen als Wegbereiter für optimierte Engineering- und Betriebsprozesse in der prozessnahen Gebäudeautomation
  M. Krüttgen, J. Müller, AUTOMATION 2021, 22. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH
  
• BIM im Betrieb durch lebenszyklusübergreifende Verfügbarkeit von Anlagendaten auf Basis von I4.0-Verwaltungsschalen
  M. Ostermeier, R. Ulmer, N. Maisch, M. Both, J. Müller, AUTOMATION 2021, 22. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH
  
• Automatisierte Abbildung semantisch heterogener Assetnetzwerke mittels vortrainierter Language Models und Sentence Embeddings
  M. Both, N. Maisch, J. Müller, AUTOMATION 2021, 22. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH
  
• Selbstorganisierender hydraulischer Abgleich auf Basis horizontal kommunizierender Verwaltungsschalen
  B. Kämper, J. Müller, VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092375-8, Hg.: AUTOMATION 2020, 21. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik
  
• I4.0-Interaktionsmechanismen für Anwendungsszenarien der Gebäudeautomation
  D. Huhn, J. Müller, AUTOMATION 2020, 21. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092375-8
  
• Deep Learning in Industrie 4.0 Umgebungen als Wegbereiter für automatisierte Abbildungen von Ontologien
  M. Both, J. Müller, AUTOMATION 2020, 21. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092375-8
  
• Integration von Industrie 4.0 Teilmodellen in eCl@ss und OPC UA Companion Specifications
  D. Eichberger, B. Kämper, J. Müller, AUTOMATION 2020, 21. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, Hg.: VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092375-8
  
• Automatisierte Optimierung kaskadierter Regler mit Sequenzansteuerung in Lüftungsanlagen
  M. Ostermeier, J. Müller, VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092375-8, Hg.: AUTOMATION 2020, 21. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik
  
• Verwaltungsschalen als Wegbereiter für das Pumpen-Monitoring - Umfassende Überwachung von Pumpen und Vakuumpumpen
  J. Müller, R. Schuhmann, atp magazin - Automatisierungstechnische Praxis, 1-2/2020 Bd. 62 Nr. 1-2 (2020), Hg.: Vulkan-Verlag
  Hauptbeitrag
  atp paper
• Industrie 4.0 – Auch die Pumpe ist dabei
  J. Müller, R. Schuhmann, NAMUR Hauptsitzung, Nov. 2019, Hg.: NAMUR
  
• Digitization of pumps – Industry 4.0 submodels for liquid and vacuum pumps
  M. Both, J. Müller, D. Eichberger, B. Kämper, 4th International Rotating Equipment Conference, Wiesbaden, Sept. 2019, Hg.: VDMA
  
• Assets Ready for Industry 4.0
  J. Müller, 4th International Rotating Equipment Conference, Wiesbaden, Sept. 2019, Hg.: VDMA
  
• Prototypische Umsetzung eines Kommunikationskanals zwischen einer Industrie 4.0-Komponente und einer Cloud Anwendung
  B. Kämper, D. Eichberger, M. Both, J. Müller, Automation 2019 - Baden Baden
  
• Gebäudeautomation 4.0: bedarfsgerechter Komfort und optimierter Gebäudebetrieb auf Basis selbstorganisierender Systeme
  D. Huhn, J. Müller, Automation 2019 - Baden Baden
  
• Verbesserung der Building-Performance durch automatisierte Erkundung, Bewertung und Optimierung von einfachen Heizkreisen in der Gebäudeautomation
  M. Ostermeier, J. Müller, Automation 2019 - Baden Baden
  
• Development of Industry 4.0 models and their applicability for BIM
  M. Both, B. Kämper, J. Müller, 13th REHVA World Congress CLIMA 2019, Bucharest, Rumania
  
• User-oriented verification of automation stations
  R. Ulmer, J. Müller, E. Hinck, 13th REHVA World Congress CLIMA 2019, Bucharest, Rumania
  
• Automated investigation, evaluation and optimisation of simple heating circuits in building automation
  M. Ostermeier, J. Müller, 13th REHVA World Congress CLIMA 2019, Bucharest, Rumania
  
• Hersteller definieren Industrie-4.0-Verwaltungsschale für Pumpen
  J. Müller, M. Both, April 2019, Hg.: Chemie Technik
  
  Paper Verwaltungsschale für Pumpen
• BIM und Industrie 4.0 - Synergien für Anwendungen in Planung und Betrieb von Gebäuden
  M. Both, J. Müller, atp magazin - Automatisierungstechnische Praxis, Bd. 60 Nr. 06-07 (2018)
  
  Paper Atp
• Zertifizierungen zur anwendungsorientierten Überprüfung von Systemen der Gebäudeautomation
  R. Nienhaus, E. Hinck, J. Müller, Automationskongress 2018 - Baden Baden
  
• Entwicklung einer Industrie 4.0 Verwaltungsschale auf Basis des allgemeinen Geräteprofils für Pumpen
  M. Both, J. Müller, Automationskongress 2018 - Baden Baden
  
• Synergien aus BIM und Industrie 4.0 für Anwendungen in Planung und Betrieb von Gebäuden
  M. Both, J. Müller, Automationskongress 2018 - Baden Baden
  
• Synergien der beiden Konzepte BIM und Industrie 4.0
  M. Both, J. Müller, TGA-Kongress 2018, Berlin
  
• Testierung von anwendungsorientierten Systemen der Gebäudeautomation
  R. Nienhaus, E. Hinck, J. Müller, TGA-Kongress 2018 - Berlin
  
• Evaluation and automated optimization of control loops in building automation
  J. Müller, A. Kellner, Cold Climate HVAC 2018
  
• Anwendungsorientierte Zertifizierung von Systemen der Gebäudeautomation
  J. Müller, R. Nienhaus, N. Landskron, E. Hinck, ISBN 978-3-18-092293-5 VDI Verlag, Düsseldorf, 2017., Hg.: Automationskongress 2017 - Baden Baden
  
• Performance Monitoring nachhaltiger Gebäude auf Basis prozessorientierter Performance Indikatoren
  J. Müller, M. Krüttgen, WSED Conference Paper, Hg.: World Sustainable Energy Days 2017
  
• How to ensure that well -planned and certified green buildings are also well performing?
  J. Müller, M. Lambertz, F. Schüttler, 2016, Hg.: Heiselberg, P. K. (Ed.) (2016). CLIMA 2016 - proceedings of the 12th REHVA World Congress: volume 6. Aalborg: Aalborg University, Department of Civil Engineering
  
  Paper REHVA
• Innovation durch fortschreitende Standardisierung – der einfache Umgang mit der Feldbustechnologie
  J. Müller, 2009, Hg.: atp – Automatisierungstechnische Praxis, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München, pp 10-12
  
• Einfache Geräteintegration über den gesamten Lebenszyklus – der neue Nutzen des PA Profils 3.02
  J. Müller, Ch. Diedrich, 2009, Hg.: atp – Automatisierungstechnische Praxis, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München, pp A6-A8
  
• Standards für die Störungsfrüherkennung von Pumpen
  R. Schuhmann, J. Müller, 2008, Hg.: atp – Automatisierungstechnische Praxis, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München, pp 36-41
  
• Anlagennahes Asset Management in der Prozessindustrie – Wie sieht die betriebliche Wirklichkeit aus?
  J. Müller, M. Gote, V. de Leeuw, 2007, Hg.: atp – Automatisierungstechnische Praxis, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München, pp 66-73
  
• Eine gemeinsame Basis für Pumpen
  J. Müller, 2007, Hg.: atp – Automatisierungstechnische Praxis, Heft 2, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München, pp 40-46
  
• Eine gemeinsame Informationsschnittstelle für Pumpen
  J. Müller, D. Althaus, G. Berge, P. Berger, J. Böttcher, U. Epple, Ch. Harig, Th. Kettner, F. Klütsch, P. Knapp, A. Lott, Th. Paulus, M. Reichling, K.-W. Riedel, M. Thiel, 2006, Hg.: Industriepumpen + Kompressoren, Heft 4, Vulkan Verlag, Essen, pp 201-208
  
• A Generic Information Model for an XML-based Device Profile of Pumps
  J. Müller, U. Epple, 2006, Hg.: ETFA2006 - 11th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, pp 159-166
  
• Optimierung des Engineerings von Feldgeräten durch ein komponentenbasiertes Funktionsmanagement
  J. Müller, A. Münnemann, U. Epple, 2005, Hg.: GMA-Kongress 2005 - Automation als interdisziplinäre Herausforderung, Baden-Baden, VDI-Berichte No. 1883, VDI-Verlag, Düsseldorf, pp 157-166
  
• Opening Up the Information Sets of Modern Field Devices for Various Asset Management Applications
  J. Müller, M. Wollschlaeger, U. Enste, U. Epple, Ch. Diedrich, 2004, Hg.: PCIC Europe 2004 - 1st European Conference on Electrical and Instrumentation Applications in the Petroleum and Chemical Industry, Conference Documentation, Basle, pp 177-185
  
• Asset Management Applikationen auf der Asset Management Box
  J. Müller, M. Wollschlaeger, U. Epple, Ch. Diedrich, 2003, Hg.: GMA-Kongress 2003 - Automation und Information in Wirtschaft und Gesellschaft, Baden-Baden, 03.-04.06., VDI-Berichte, No. 1756, VDI-Verlag, Düsseldorf, pp 881-892
  
• The Asset Management Box
  J. Müller, M. Wollschlaeger, U. Epple, Ch. Diedrich, 2003, Hg.: Computing & Control Engineering Journal, Vol.14, pp 34-39
  
• Voltage-flux-Characteristics of asymmetric dc SQUIDs
  J. Müller, S. Weiss, R. Gross, R. Kleiner, D. Koelle, 2001, Hg.: IEEE Transactions on applied superconductivity, 11, pp 912-915
  
• Reducing configuration efforts in energy management systems based on natural language processing methods and asset administration shells
  M. Both, Ch. Diedrich, J. Müller, 6th-9th September 2022, Stuttgart, Germany, Hg.: IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA 2022
  

• NAMUR AK 1.7 Prozessnahe Gebäudeautomation
  Arbeitskreis von Mitgliedsfirmen der Prozessindustrie zur Beschreibung von Anforderungen an die Prozessnahe Gebäudeautomaton
  
  NAMUR AK 1.7 Prozessnahe Gebäudeautomation
• Ak-GAE: Arbeitskreis der Professoren für Gebäudeautomation und Energiesysteme
  Arbeitskreis aus ca. 30 Professoren aus 14 Fachhochschulen, die Themen rund um Gebäudeautomation und Energiesysteme in Forschung und Lehre vertreten.
  
  Ak-GAE
• Wibia e.V.
  Gemeinnütziger Verein zur Unterstützung von Entwicklungshilfeprojekten
  
  Wibia