Smart Building – In drei Schritten zum energieeffizient vernetzten Gebäude
Das Smart Building gehört mit zu den stärksten Argumenten für den vermehrten Einsatz von Sensoren und Künstlicher Intelligenz.
Schließlich sorgt der Gebrauch solcher Internet of Things Technologien dafür, dass die Nutzung eines Gebäudes energieeffizienter verläuft. Und Energieeffizienz ist in Anbetracht der weltweiten Umweltprobleme und der wachsenden Ressourcen-Knappheit wie etwa der begrenzten Menge an Öl eines der wichtigsten Anliegen unsere Zeit.
In einem Smart Building wird Energy nur dann verbraucht, wenn sie nötig ist.
Das Licht im intelligent vernetzten Gebäude brennt nicht, wenn niemand im Raum ist. Die Heizung läuft auch nicht, wenn niemand anwesend ist, der frieren könnte. Und die Jalousien fahren bei steigender Sonneinstrahlung automatisch herunter, damit sich die Räume nicht zu sehr aufheizen und die Klimaanlage für Abkühlung sorgen muss. Das führt darüber hinaus zu wichtigen ökologisch und wirtschaftlichen Vorteilen des Smart Buildings.
Inhaltsverzeichnis
Was ist das Besondere an einem Smart Building?
Das Besondere an einem Smart Building ist zum einen die Tatsache, dass ein Gebäude durch die intelligente Vernetzung „mitdenkt“. Darüber hinaus handelt das smarte Gemäuer auch noch.
Beispielsweise sorgt der Einsatz von Bewegungsmeldern dafür, dass das Licht in einem Raum nur angeht, wenn sich auch jemand dort aufhält. Das Gute daran: Es ist egal, wenn jemand den Raum verlässt und vergisst, das Licht auszumachen (Das kennt ja jeder). Das Licht selbst wird durch die Mithilfe von Sensoren und Aktoren gesteuert. Auf diese Weise spare ich dann natürlich Strom.
Energieeffizienz wird auch durch andere clevere Ideen im Smart Building groß geschrieben. Etwa, wenn sich die Heizung automatisch danach richtet, ob sich Menschen im Gebäude aufhalten oder nicht. Nehmen wir als Beispiel ein Bürogebäude. Am Wochenende fährt die Heizung runter, nach Feierabend auch. Wenn der Büroalltag wieder Fahrt aufnimmt, wird für eine höhere Heizleistung gesorgt. Und zwar ganz automatisch. Wie von Zauberhand sozusagen.
Ebenso ist es möglich, Jalousien und Heizung gar mit dem Wetterbericht zu verbinden, respektive die Künstliche Intelligenz, die sich im Smart Building befindet, mit den Daten des Wetterdienstes zu koppeln. So kann das Gebäude zeitig reagieren und gleichzeitig auch Energieverschwendungen vermeiden. Das hat einige entscheidende Vorteile. Zum einen spare ich im Smart Building natürlich Kosten, die bei Gebäuden ohne IoT Technologien am Ende sogar grundlos anfallen.
Zum anderen gibt es auch noch einen globalen Vorteil. Der Energiebedarf steigt schließlich immer weiter. Nach allen aktuellen Berechnungen des Energieverbrauchs bei einer gleichen Wachstumsrate des Pro-Kopf-Energieverbrauches und bei einem gleichzeitigen Anstieg der Weltbevölkerung soll der Verbrauch bis 2050 auf über 350.400 Terawattstunden (TWh) steigen. Sensoren, Clouds und Gebäudeautomation müssen also genutzt werden, um hier entgegenzuwirken.
Welche Anwendungen in der Gebäudetechnik ich nachrüsten kann und sollte
In erste Linie geht es beim Smart Building immer um einen optimierten Betrieb und eine höhere Effizienz. Und zwar durch smarte Technologie.
Was aber tun, wenn ich beispielsweise als Unternehmer über ein gewöhnliches, vielleicht sogar etwas älteres Gebäude verfüge? Egal, ob es sich dabei um ein Bürogebäude oder eine Fertigungsstätte handelt. Keine Panik. Das Gute am Smart Building ist: Intelligente Gebäudetechnik, die für Energieeffizienz sorgt, lässt sich nachrüsten. Dabei gibt es verschiedene Bereiche für Anwendungen, die ich auf smarten Betrieb umrüsten kann:
- Smarte Lichtinstallationen und die durch die Vernetzung bedingte Automation helfen mir, keinen Strom mehr zu verschwenden.
- Installierte Raumautomation sorgt für die Regelung des Raumklimas, etwa durch Sonnenschutz. Ebenso steuert sich die Klimaanlage abhängig von den äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel der Sonneneinstrahlung oder der Außentemperatur und sorgt für ein energieeffizientes Raumklima.
- Darüber hinaus sorgt die smarte Heizung im intelligent vernetzten Gebäude für ein kluges Energiemanagement.
- Smarte Extras wie die Personenerkennung am Einlass oder ein intelligentes Alarmsystem sorgen für zusätzlichen Komfort im Smart Building.
In drei Schritten zum Smart Building
Wenn ich aus einem gewöhnlichen Gebäude ein Smart Building machen möchte, brauche ich einen sinnvollen Plan.
- Erster Schritt: Den Ist-Zustand erfassen. Wo kann ich Sensoren und Aktoren nachrüsten. Welche Teile kann ich auf welche Weise miteinander vernetzen. Welche Bestandteile sind wichtig? Soll ich die Verknüpfung über Funk, eine Datenleitung oder die Stromleitung laufen lassen? Wichtig ist auch, dass die mögliche Zentrale kompatibel mit den einzelnen Smart Building Bereichen ist.
- Zweiter Schritt: Stelle die Verbindung her, entweder zur Zentrale oder auch zum Smart Grid. Sensoren, Gateways und sorgen dabei für die nötige Hard- und Software. Und natürlich spielt auch Edge Computing eine Rolle. Schließlich brauche ich nicht unbedingt die Connection zur Cloud, um meine Jalousien intelligent agieren zu lassen.
- Dritter Schritt: Implementierung und Fine-Tuning. Es gibt von großen Technologie-Unternehmen wie zum Beispiel Siemens oder Schneider fertige Smart Building Plattformen. Aber auch kleinere Unternehmen bieten die Möglichkeit an, individuelle Lösungen zu kreieren, mit denen man Gebäude intelligent vernetzen kann.
Die Wartung des Smart Building und weitere Vorteile der Vernetzung
Mehr Energieeffizienz hat immer einen geringeren Schadstoffausstoß zur Folge. Das ist gerade in Zeiten, in denen die Klimaerwärmung immer näher ins Bewusstsein der Menschen rückt, in vielerlei Hinsicht ein Vorteil. Kann ich das Unternehmen darauf hinweisen, dass ich klimaneutral agiere, bedeutet das auch immer ein dickes Plus fürs Image.
Wie immens die Verringerung des Schadstoffausstoßes ist, zeigt die Untersuchung der Internationalen Energieagentur. Diese kam schließlich zu dem Ergebnis, dass Smart Buildings den globalen Energieverbrauch bis 2050 um bis zu 33 Prozent verringern können. Dies geschieht natürlich durch eine höhere Energieeffizienz in Gebäuden. Weitere Einsparungen gäbe es aber auch beim Transport oder bei industriellen Verfahren.
Sensoren, Aktoren und Cloud-Services helfen überdies auch bei der Wartung im Smart Building. So lassen sich durch die permanente Konnektivität auch Leitungsschäden direkt bei der Entstehung feststellen. Man könnte sagen, dass sich die vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) auch beim Smart Building umsetzen lässt.
Schließlich sammle ich durch die Sensoren auch permanent Daten, die ich in Analysen und Diagnosen umsetzen kann. Diese wiederum ermöglichen es mir, Maßnahmen zur Wartung und Reparatur zu ergreifen. Ausfälle und Schäden können auf diese Weise verhindert werden.
Die Vorteile liegen auf der Hand und sorgen weltweit für einen Smart Building Boom. Laut einem aktuellen Bericht soll der Markt für intelligente Gebäude weltweit von 66,3 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 108,9 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 wachsen. Die wichtigsten Treiber für Smart Buildings seien demnach steigende Akzeptanz von IoT-fähigen Gebäudemanagementsystemen, das steigende Bewusstsein für Raumnutzung, erhöhte Industriestandards und -vorschriften sowie die steigende Nachfrage nach energieeffizienten Systemen.
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