Smart Buildings: Was intelligent vernetzte Gebäude leisten können

• Bei Smart Buildings, also intelligenter Gebäudevernetzung, geht es vor allem um Automation und Effizienz, aber auch um Sicherheit.
• Ein Smart Home beschränkt sich häufig auf eine einzelne Wohnung und umfasst bestimmte, austauschbare Komponenten.
• Echte Smart Buildings haben Schnittstellen zu anderen Gebäuden, städtischen Strukturen und Versorgungsunternehmen. Sie sind eine der Grundlagen für Smart Cities.
• Anstehende Modernisierungsmaßnahmen bieten eine gute Gelegenheit, um die Hauselektrik und Verteileranlage zum Smart Building aufzurüsten.

Beim modernen Gebäudemanagement stehen Sicherheit, Energieeffizienz und Komfort im Fokus. Digitale Steuerungs- und Automatisierungstechnologien in Verbindung mit dem Internet der Dinge machen aus öffentlichen Gebäuden und Bürokomplexen „Smart Buildings“, in denen wesentliche Prozesse zentral gesteuert werden können.

Smarte Geräte gibt es inzwischen in vielen privaten Haushalten: Lampen, die sich per App oder Sprachkommando ein- und ausschalten, ferngesteuerte Waschmaschinen und Heizungsthermostate gehören zur Grundausstattung des modernen „Smart Home”. Hierbei geht es vorrangig um Komfort: Das allein macht aber aus einer Immobilie noch kein Smart Building. Das intelligente Gebäude der Zukunft ist mit ganzheitlichen, digitalen Lösungen ausgestattet, die von Unternehmen und öffentlichen Trägern unter anderem genutzt werden, um energieeffizient zu wirtschaften.

+++ Online-Vortragsreihe zum Smart Buildings +++

In unserer Webinar-Reihe stellen wir Ihnen viele Lösungen vor, die im Rahmen Gebäudekonnektivität 4.0 schon jetzt möglich sind oder es bald sein werden. Die nächsten Termine:
Datenschutz: 27.11.2020 um 10 Uhr
Heizungssteuerung: 11.12.2020 um 10 Uhr

Melden Sie sich kostenlos für einen der kommenden Vorträge an oder laden Sie sich verpasste Vorträge herunter.

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Smart Buildings und das Internet der Dinge: Für ein effizientes Gebäudemanagement

Die Steuerung und Verwaltung von großen Gebäuden ist in den vergangenen Jahrzehnten immer aufwändiger geworden. Durch die Vernetzung im Internet der Dinge lassen sich diese Aufgaben leichter bewältigen – vor allem durch Automatisierung und zentrale Steuerungsoptionen.

Moderne Sensortechnik ist heute kostengünstig in vielen Geräten realisierbar, und kann dank Narrowband-IoT einfach zur flächendeckenden Vernetzung auch in schwierigen Umgebungen wie beispielsweise Kellerbereichen eingesetzt werden. So können in einem Smart Building die Aufzüge einen Fehlerstatus melden, Parkscheinautomaten den Bedarf nach Wechselgeld oder die Tiefgarage eine volle Belegung anzeigen. Die Vernetzung kann dabei alle möglichen Systeme einschließen, darunter auch die Beleuchtung, den Hausnotruf, Zugangskontrollen oder die Klimatisierung.

Die Steuerung kann zentral von Menschen überwacht und beeinflusst werden, oder anhand intelligenter Algorithmen automatisiert ablaufen: Je nach Tageszeit, Wetter und Anzahl der anwesenden Mitarbeiter werden zum Beispiel die Beleuchtung, Belüftung und Raumtemperatur im Büro angepasst. So sorgt ein optimiertes Arbeitsklima für mehr Produktivität.

Zeitgleich erfasst das Smart Building kontinuierlich seine eigenen technischen Daten und visualisiert diese über eine webbasierte Oberfläche. So bleiben Energieverbrauch und Nutzungszeiten wie auch eventuelle Störungen sowie Wartungsarbeiten für einzelne Gebäudekomponenten jederzeit im Blick. Das erhöht nicht nur die Sicherheit, sondern kann auch zusätzliche Kosten durch mögliche Ausfälle verhindern.

Video: YouTube / Anixter

Smart schon in der Entstehung: Mit Building Information Modeling (BIM)

Building Information Modeling (kurz: BIM und zu Deutsch in etwa: Gebäude-Informations-Modell) ist ein zentrales, digitales Element der modernen Baubranche. Dieser Modellierungsansatz  dient mithilfe von passender Software als digitales Projektmanagement-Tool und bildet sämtliche Aspekte von Bauprojekten aller Art ab.

Alle Projektbeteiligten greifen hierbei auf ein und dieselbe Datenquelle zu und bekommen die für sie relevanten Informationen. Egal ob Planer, Architekt, Ingenieur, Genehmigungsbehörde, Baufirma oder (Anlagen-) Betreiber.

Der digitale Weg mit BIM

Mit Gebäude-Informations-Modellen lassen sich gleich mehrere sonst zeit- und kostenintensive Prozessanteile digitalisieren, darunter:

• Virtuelle Modell-Darstellung eines realen Gebäudes („Digital Twin”) kostengünstig realisierbar.
• Informationsaustausch aller Beteiligten geschieht in einem einzigen, offenen Format.
• Gleicher Informationsstand aller Akteure fördert eine effiziente und fehlerfreie Zusammenarbeit.
• Der aktuelle Bau-Status ist durch stetige Synchronisation der Software jederzeit einsehbar und nachvollziehbar.
• Die öffentliche Akzeptanz steigt durch Einhaltung von Terminzusagen und Kostenrahmen.
• Auch nach Beendigung des Bauprozess erfolgt eine kontinuierliche Datenaufbereitung und -analyse.

Der herkömmliche Weg ohne BIM

Noch bis vor einigen Jahren geschah fast die gesamte Gebäudeplanung mehr oder weniger händisch und mit Hilfe von jeder Menge Papierzeichnungen. Diese ließen jedoch oft genug Raum für Interpretationen, Missverständnisse und Fehler. Die können bei größeren Bauvorhaben jedoch enorm kostspielig sein: Der vorgegebene Zeit- und Kostenrahmen gerät durch Planungs- und Ausführungsfehler schnell in Gefahr – was mögliche Investitionen in geeignete Planungssoftware schnell aufwiegt.

Smart Buildings und Smart Homes: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Auf den ersten Blick betrachtet geht es sowohl bei intelligenten Gebäuden („Smart Buildings”) als auch im intelligenten Zuhause („Smart Home”) vor allem um eines: Das sinnvolle Zusammenspiel von Sensoren und Schaltern oder Regelungstechnik. Ziel ist es in beiden Fällen, die Effizienz und den Komfort zu verbessern. Doch es gibt auch Unterschiede:

Smart Home: Mehr Komfort und Effizienz für einen bestimmten Bereich und für Privatanwender

Mit dem Begriff „Smart Home” ist meist ein bestimmter, räumlich abgetrennter Bereich innerhalb eines Gebäudes gemeint, in dem Menschen leben – üblicherweise also eine Wohnung. Die Automatisierung endet meist dort, wo die Wohnung mit dem Haus „verbunden” ist, also am Stromzähler, im Bereich der Heizungsthermostate, der Wohnungstür oder am Internet-Router. Im Wesentlichen geht es hier um mehr Komfort beispielsweise durch eine automatische Heizungsregelung, intelligente Beleuchtung oder Sicherheits- und Kontrollsysteme. Die Smart-Home-Komponenten sind normalerweise beliebig austauschbar und umfassen auch Sprachassistenten wie Alexa, Google Home und Co.

Smart Buildings: Effizientes Zusammenspiel sämtlicher Komponenten eines Gebäudes und darüber hinaus

Im Smart-Building-Bereich stehen auch der Komfort der Bewohner und Energieeffizienz im Fokus der Überlegungen. Jedoch erstreckt sich die Vernetzung meist viel weiter als dies im Smart Home üblicherweise der Fall ist. Einen Grenzfall stellen private Wohnhäuser dar: Werden diese mit einer Vielzahl von smarten Komponenten ausgestattet, kann man ebenfalls von einem Smart Building sprechen. Jedoch bietet ein echtes „Smart Building” normalerweise auch Schnittstellen zu anderen Gebäuden, zum Energieversorger oder seiner Peripherie.

Das „Smart Building” ist somit einer der Eckpfeiler einer echten „Smart City”, in der alles miteinander vernetzt ist.

Smart Buildings in Smart Cities: Potenzial für viele Bereiche

Das Thema Smart Buildings bietet Potenzial für ganz verschiedene Branchen. Im Gesundheits- und Pflegebereich beispielsweise könnten Assistenzsysteme die Sicherheit für ältere, pflegebedürftige Menschen erhöhen – etwa durch sensorische Fußböden mit integriertem Notrufsystem.

In der Immobilien- und Energiebranche vereinfachen vernetzte Wasser-, Gas- und Stromzähler die Ablesung und sparen Personalkosten. Zudem können Auffälligkeiten schnell identifiziert werden, so dass beispielsweise Gaslecks oder Wasserschäden umgehend repariert oder bereits im Vorfeld verhindert werden können.

Im öffentlichen Sektor finden intelligente Sensoren ihren Einsatz nicht nur in Gebäuden, sondern beispielsweise auch in Mülltonnen: So kann die öffentliche Müllabfuhr ihre Routen automatisch optimieren, und nur dort leeren, wo wirklicher Bedarf ist. Viele Großstädte nutzen smarte Technologien bereits, um den Bürgerservice und die Lebensqualität zu verbessern. Dazu dienen unter anderem vernetzte Verkehrsanlagen und Parkhäuser, intelligente Wetterstationen, Straßenlaternen und Automaten.

Intelligente Konnektivität auch in Bestandsimmobilien

Smarte Technik kann also nicht nur zu Hause mit ferngesteuerten Lampen, Radios oder ähnlichem das Leben komfortabler gestalten. Sie kann auch im großen Stil eingesetzt werden, um Gebäude und ganze Bereiche in Städten zu steuern. Dabei stehen fast immer Energieeffizienz, maßgeschneiderte Wartung und zeitnahe Reparaturmaßnahmen im Vordergrund. 

Bei neuen Gebäuden ist das selbstverständlich: Neubauten werden heutzutage in der Regel bereits als Smart Building gebaut. Zumindest werden Kabelschächte und Leitungen so geplant, dass eine Umrüstung möglichst einfach durchgeführt werden kann. Das bedeutet aber keineswegs, dass Bestandsimmobilien nicht smart werden können.

Eine Modernisierung mit überschaubarem Aufwand genügt häufig, um auch ältere Gebäude fit für die Digitalisierung zu machen. Schließlich liegt mit der Koaxialleitung für Kabel-TV bereits eine wichtige Grundvoraussetzung vor. Sie lässt sich über moderne Verteilerkästen einfach mit dem Glasfasernetz verbinden. Damit sind Downloads auch bis zu 400 Megabit pro Sekunde möglich. Smart Home-Anwendungen, Telefon, Fernsehen und Internet gleichzeitig: sind mit den hohen Bandbreiten selbstverständlich.

Mit dieser hybriden COAX-Glasfaser-Technologie können Immobilien zum Smart Building aufgerüstet werden. Viele Vorgänge lassen sich so automatisieren und über das Internet der Dinge erledigen. Meist genügt es, wenn das Glasfaserkabel im Verteilerkasten in der Straße (Fibre-To-The-Curb, FTTC) oder im Keller (Fibre-To-The-Building, FTTB) liegt. Ein Austausch der Hausleitungen ist in vielen Fällen nicht nötig. Wer aber ohnehin modernisieren will, sollte die Gelegenheit nutzen und Glasfaserleitungen bis in die Wohneinheiten (Fibre-To-The-Home, FTTH) verlängern.

Die Glasfaser-Technik muss auch nicht zwingend gleich genutzt werden. Doch als Immobilienbesitzer sollten Sie die Gelegenheit ergreifen, falls ohnehin Modernisierungsmaßnahmen anstehen. Denn: die COAX-Glasfaser-Technologie bleibt mit dem Übertragungsstandard DOCSIS 3.1 lange zukunftsfähig.

Wie stehen Sie zu smarten Geräten? Sind Ihre Büroräumlichkeiten auch bereits voll vernetzt? Wir freuen uns auf Ihre Kommentare und eine zukunftsgerichtete Diskussion.