Inhaltsverzeichnis
- Smart Buildings als Teil einer nachhaltigen Zukunft
- Was ist ein Smart Building?
- Was ist der Unterschied zwischen Smart Building und Smart Home?
- Wie funktionieren smarte Gebäude?
- Vorteile: Warum lohnt sich die Smart-Building-Gebäudeautomation?
- Tipps für die erfolgreiche Planung eines intelligenten Gebäudes
- Nachdigitalisierung: Bestandsgebäude nachträglich zu Smart Buildings machen?
- Zentrale Plattform: Wie werden Smart Buildings verwaltet und gesteuert?
- Herausforderungen für Building Automation
- Die Zukunft von Smart Buildings als Bestandteil der Energiewende
- Smart Buildings: der erste Schritt in Richtung Smart City
Smart Buildings als Teil einer nachhaltigen Zukunft
Immer mehr Geräte werden smarter und erleichtern uns den Alltag. Auch Gebäude, in denen wir unsere Lebens- und Arbeitszeit verbringen, haben das Potenzial, digitaler und intelligenter zu werden. Smart Building ist hier das Stichwort. Damit gemeint sind digitale und vernetzte Gebäude – Neubau sowie Bestandsimmobilien – die energieeffizient betrieben werden und den Komfort für ihre Nutzer deutlich erhöhen.
Energieeffizienz ist in der heutigen Zeit relevanter denn je – so machen etwa die Gebäude in der EU bis zu 40 Prozent des Energieverbrauchs aus und sind für etwa 36 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich. Bis 2050 will die Bundesregierung den Energiebedarf des Gebäudebestands jedoch um 80 Prozent reduzieren. Daher sind Smart Buildings unerlässlich zur Erreichung dieser Ziele und die Zukunft im Bereich der energiesparsamen Gebäude.
Was ist ein Smart Building?
Mit dem Begriff Smart Building bezeichnen wir die intelligente digitale Systemverknüpfung und die Automation von Prozessen in Gebäuden wie Bürohäusern, Hotels, Schulen, Flughäfen oder im Einzelhandel. Das Ziel von intelligenten Gebäuden ist die maximale Vernetzung von smarten Systemen und IoT-Produkten für höchstmögliche Energieeffizienz. Dabei wird der Komfort im Gebäude gesteigert und gleichzeitig der Energieverbrauch gesenkt. Denn Energie wird bedarfsgerecht eingesetzt und intelligent gesteuert. So wird ein Meetingraum nur dann geheizt, wenn am Tag auch Termine in dem Raum geplant sind.
Aufgrund der zunehmenden Vernetzung stehen die Betriebssicherheit ebenso wie die Cybersicherheit ebenfalls im Fokus bei Smart Buildings.
Was sind IoT-Produkte?
„IoT“ steht für „Internet of Things“, auf Deutsch: „Internet der Dinge“ und bezieht sich auf physische Objekte mit Sensoren, die mit dem Internet verbunden sind und somit Daten online übertragen. Typische IoT-Produkte in Gebäuden sind beispielsweise Präsenzmelder, Energiezähler oder Temperatursensoren. Sie erfassen reale Zustände im Gebäude oder Raum und stellen diese Informationen dem Gebäudeautomationssystem zur optimierten Regelung zur Verfügung.
Was ist der Unterschied zwischen Smart Building und Smart Home?
Wenn von Smart Building, automatisierten Prozessen und intelligenten IoT-Geräten die Rede ist, wird oft das Konzept des „Smart Home“ damit assoziiert. Beide Konzepte verfolgen das gleiche Ziel: intelligente Vernetzung von Systemen, um die Energieeffizienz und den Komfort zu erhöhen. Jedoch erstreckt sich die digitale Vernetzung beim Smart Building weiter, als dies beim Smart Home der Fall ist.
Smart Home
Mit dem Begriff Smart Home sind private Haushalte gemeint, wo eine digitale Vernetzung intelligenter Geräte stattfindet. Es geht darum, mehr Komfort für Privathaushalte durch eine automatische Heizungsregelung, intelligente Beleuchtung oder Sicherheits- und Kontrollsysteme zu schaffen. Smart-Home-Komponente sind nach Belieben austauschbar und umfassen Sprachassistenten wie Alexa, Google Assistant und Co. Im Home-Bereich ist es sehr typisch, dass meist nur Beleuchtung und Multimedia digital gesteuert werden.
Eine Immobilie gilt erst dann als Smart Building, wenn das energieeffiziente Wirtschaften auf Basis ganzheitlicher, digitaler Lösungen im Vordergrund steht.
Smart Building
Das Konzept „Smart Building“ ist dementsprechend komplexer als das Smart Home, da gesamte Zweckgebäude digitalisiert und viel mehr Systeme miteinander verbunden werden. Ein Smart Building bildet einen der Eckpfeiler einer echten Smart City, in der alles miteinander vernetzt ist.
Wie funktionieren smarte Gebäude?
Smart Buildings nutzen ein zentral gesteuertes Building-Automation-System. Um die einzelnen technischen Gewerke eines Gebäudes miteinander zu verbinden, sind eine Datengrundlage und maximale Transparenz notwendig. Die Datengrundlage wird mit smarten Sensoren gesammelt.
Auf diese Weise verbinden wir verschiedene Bereiche von Zweckgebäuden:
- Heizung
- Lüftung
- Klimatechnik
- Beleuchtung
- Verschattung
- Brandschutz
- Sicherheit
- Raumbelegung
Durch die gesammelten Daten erhalten Sie Transparenz über alle Abläufe im Gebäude. Eine Plattform beziehungsweise ein System liefert Ihnen eine übersichtliche Darstellung der Daten und verarbeitet diese weiter, um wirkungsvolle Lösungen daraus abzuleiten. Anhand der Vielzahl von Informationen kann der Energieverbrauch gesenkt und die Wartung des Gebäudes optimiert werden.
Intelligente Sensoren und Aktoren liefern Informationen über die aktuelle Nutzung, Zustände von Anlagenteilen oder Umweltbedingungen. Die Automation von Prozessen ermöglicht einen energieeffizienten Gebäudebetrieb.
Beispiel:
Ein Büroraum wird mittels eines Multisensors überwacht, der Informationen über die Anwesenheit von Personen, der Raumtemperatur, Luftfeuchtigkeit und den CO2-Gehalt ausgibt. Die Temperatur des Raumes wird für die üblichen Arbeitszeiten auf die Wohlfühltemperatur geregelt. Arbeitet der Mitarbeiter nun einen Tag mobil von zu Hause, erkennt der Präsenzmelder das, die Information wird im System verarbeitet und der Aktor regelt den Heizvorgang automatisch herunter.
Ergo: Mit einem Smart Building sparen Sie Kosten und gestalten Sie Ihren Gebäudebetrieb nachhaltig!
Vorteile: Warum lohnt sich die Smart-Building-Gebäudeautomation?
Die Digitalisierung von Bestandsgebäuden ist nicht mehr wegzudenken. Das hat einen guten Grund – von Smart Buildings profitieren alle: Eigentümer, Betreiber und auch die Gebäudenutzer.
Tipps für die erfolgreiche Planung eines intelligenten Gebäudes
- Ermitteln Sie, welche Anforderungen die Stakeholder an das Projekt haben.
- Befassen Sie sich auch mit den Zielen, die Sie mit der Umrüstung erreichen wollen – beispielsweise die Reduktion der Betriebskosten um zwanzig Prozent bis zum nächsten Jahr.
- Als nächstes ist es wichtig, auf alle staatlichen Regelungen vorbereitet zu sein. Um die Nachhaltigkeit bei Gebäuden zu fördern, wurde das Gebäudeenergiegesetz (GEG) eingeführt. Bis 2050 will die Bundesregierung nämlich den Energieverbrauch von Gebäuden um achtzig Prozent reduzieren.
- Berücksichtigen Sie den Punkt Sicherheit schon bei der Planung. Technische Vernetzung, Automatisierung und digitale Kontrolle führen zu einem höheren Risiko für Cyber-Attacken.
- Heute schon an Morgen denken: Bei der Digitalisierung von Gebäuden spielt eine ganzheitliche Gebäudelösung eine bedeutende Rolle – setzen Sie daher nicht auf eine Vielzahl von Insellösungen.
Nachdigitalisierung: Bestandsgebäude nachträglich zu Smart Buildings machen?
Viele der neugebauten Bürokomplexe gehören bereits zu den Smart Buildings. Aber auch Bestandgebäude können sich in intelligente Gebäude verwandeln.
Die Herausforderung: Das Gebäude steht bereits und die nötige Verkabelung für die Vernetzung und Digitalisierung ist sehr aufwändig. Zudem ist auch der vorhandene Platz z. B. in Schaltschränken begrenzt und macht die Nachrüstung von weiterer Hardware zu einer Herausforderung.
Die Lösung: Kabellose Sensorik und Aktorik!
Mit unseren LoRaWAN Produkten ist eine einfache und wirtschaftliche Nachdigitalisierung Ihrer Bestandsimmobilien möglich. Mit dem Einbau der LoRaWAN-Sensorik und speziellen Heizkörperthermostaten für Zweckgebäude lassen sich bis zu 40 Prozent Ihrer Energiekosten senken. Die Nachrüstung zahlt sich außerdem bereits nach 1 bis 5 Jahren aus.
Zentrale Plattform: Wie werden Smart Buildings verwaltet und gesteuert?
Wir bieten Ihnen eine Plattform, mit der Sie das Monitoring und Reporting Ihrer Immobilie leicht verfolgen. Die DEOS pro.Building Suite steuert, verarbeitet und visualisiert Ihre Gebäudedaten. So wird jedes Gebäude, egal ob Neubau oder Bestandsgebäude, zu einem modernen und energieeffizienten Smart Building. Zusätzlich können mit der Gebäudeleittechnik OPENweb verschiedene Gewerke wie Heizung, Lüftung, Klima, Beleuchtung und Sicherheitstechnik in einem System integriert und effizient gesteuert werden. Dadurch wird eine zentrale und umfassende Kontrolle über das gesamte Gebäude ermöglicht, was zu einer optimalen Energieeffizienz, erhöhtem Komfort und einer höheren Sicherheit führt.
Digitaler Zwilling
Mit dem digitalen Zwilling ist eine digitale Kopie von materiellen oder immateriellen Objekten, Prozessen oder Dienstleistungen gemeint. Digitale Zwillinge sammeln und veranschaulichen Daten mit Hilfe von IoT-Produkten auf einer Cloud-Plattform. Die gesammelten Daten werden herstellerneutral und einheitlich dargestellt und ermöglichen höchste Datentransparenz. Digitale Zwillinge sorgen somit für Analysepotenzial zur Steigerung der Effizienz oder dem Erschließen von weiteren Dienstleistungen.
Herausforderungen für Building Automation
Zwar liegen die Vorteile für die intelligente Vernetzung von Gebäuden auf der Hand, jedoch bringen Smart Buildings auch einige Herausforderungen mit sich:
- Kosten: Die Anschaffung der Sensoren ist mit einem hohen Kostenaufwand verbunden.
- Nachdigitalisierung im Bestand: Das nachträgliche Ziehen von Kabeln ist schwer und auch der Platz für Technik ist beschränkt verfügbar. Hierfür sind kabellose Sensoren und Aktoren die passende Lösung.
- Sicherheit: Zudem bietet die technische Vernetzung der gewerblichen Gebäudeautomation eine größere Angriffsfläche für Hacker. So sind komplexe und durchdachte Sicherheitsanforderungen gefragt. Hardwarebasierte Sicherheitslösungen reichen dabei von einfachen Authentifizierungs-Chips bis hin zu umfangreichen IT-Sicherheitsstandards (Netzwerktrennung, regelmäßige Updates, …).
- Komplexe Infrastruktur: Die verschiedenen Lösungsanbieter in einem zentralen Smart Building miteinander kommunizieren zu lassen ist schwierig. Bestandsanlagen und neue Systeme miteinander zu verbinden stellt oft Herausforderungen dar. Stichwort Inselsysteme und Systemintegration.
- Datenmanagement: Die Datenerfassung, -speicherung und -verarbeitung sollte in einem Konzept beschrieben werden. Außerdem sollten die System eine offene Schnittstelle zu anderen System wie z.B. über eine API besitzen.
- Datenschutz: Bei der Verarbeitung von Gebäudedaten müssen die Datenschutzbestimmungen eingehalten werden, um die Privatsphäre der Nutzer zu schützen.
Die Zukunft von Smart Buildings als Bestandteil der Energiewende
Smart Buildings sind ein Baustein der Energiewende. Allein in der EU sind Gebäude für 40 Prozent des Energieverbrauchs sowie für 36 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich. Daher will die Bundesregierung bis 2050 den Energiebedarf des Gebäudebestands um 80 Prozent reduzieren.
Dabei können Smart Buildings helfen, die ihren Strom mit Blockheizkraftwerken oder Photovoltaikanlagen selbst erzeugen und gleichzeitig ein vernetzter Bestandteil von intelligenten Stromnetzen (Smart Grids) sind.
Elektrizität: Smart Building-Systeme können Stromverbrauchsmuster analysieren und Stromverschwendung vermeiden, indem sie die Beleuchtung, Klimaanlage, Heizung und andere elektrische Geräte automatisch ein- und ausschalten oder entsprechend regulieren.
Wärmeenergie: Smart Building-Systeme können die Heizung und Kühlung des Gebäudes optimieren, indem sie die Temperatur basierend auf den Nutzerbedürfnissen und der Wettervorhersage regulieren. Außerdem können sie die Isolierung des Gebäudes überwachen und verbessern.
Wasser: Smart Building-Systeme können den Wasserverbrauch überwachen und reduzieren, indem sie Lecks und Verschwendung erkennen und automatisch Wasserhähne und Duschen abschalten.
Erneuerbare Energiequellen: Smart Building-Systeme können auch die Integration von erneuerbaren Energiequellen wie Solar- oder Windenergie in das Gebäudeenergiesystem erleichtern und so den Energieverbrauch aus fossilen Brennstoffen reduzieren.
Smart Buildings: der erste Schritt in Richtung Smart City
Neuste Technologien sind ein fester Bestandteil in vielen Bereichen. So auch im Public Sektor. Intelligente Städte – sogenannte Smart Cities – haben die Möglichkeit, Behörden beim Betrieb des öffentlichen Dienstes zu unterstützen. Dies wiederum steigert die Effizienz, eröffnet innovative und spannende Optionen für Unternehmen und verbessert das Leben der Bürger. Smart Buildings sind ein Teil von Smart Cities. Doch diese funktionieren nur so gut wie auch jedes, in ihr befindliches Objekt. Sie sehen: Eine Investition in smarte Gebäude lohnt sich!
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