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Smart Buildings:  Für vernetzte Gebäude der Zukunft

Smart Buildings: Für vernetzte Gebäude der Zukunft

Im Interview mit Michael Höllerschmid, Projektleiter bei der roosi GmbH, erkunden wir die Welt der Smart Buildings. Dabei geht es um die Definition und Umsetzung von intelligenten Gebäuden durch Digitalisierung. Wir erhalten wertvolle Einblicke in Technologien wie IoT-Sensoren und Datenplattformen, die die Effizienz von Gebäuden steigern. Darüber hinaus gibt er praktische Tipps für Kommunen und erklärt, wie moderne Technologien eine transparente Grundlage für energetische Sanierungen schaffen. Ein spannendes Gespräch über die Zukunft der Gebäudeoptimierung.

 

Was ist ein Smart Building bzw. was macht ein Gebäude zu einem Smart Building?

Obwohl die Definitionen für ein Smart Building nicht einheitlich sind, zielen die Definitionen größtenteils auf die Steigerung des Digitalisierungsgrades ab. Damit einhergehend ermöglicht ein Smart Building eine verbesserte Anzeige und Steuerung der technischen Komponenten, mit dem Zweck einer Steigerung der Gebäudeeffizienz, einer optimalen Anpassung an die Nutzung, einer positiven Energiebilanz und somit der Einsparung von Emissionen und der Reduktion von (Betriebs-)Kosten. Erste Schritte zu einem Smart Building sind die Installation von Sensoren um Betriebszustände zu erkennen und schließlich als Ausbaustufe die aktive Steuerung, (Selbst)Diagnose und Optimierung bis hin zu autonomen Betriebssteuerung.

 

Wie können Smart Buildings dazu beitragen, Energie zu sparen und die Umwelt zu schonen? Welche Technologien und Lösungen werden dafür eingesetzt?

Im Zuge der Gebäudetechnik und –ausstattung kommen zunehmend datenbasierte, vernetzte Systeme zu Anwendung, die die Prozesse im Gebäude transparent werden lassen. Darauf basierend entsteht ein Zusammenspiel der einzelnen Technologien für einen ganzheitlichen Blick. Eine große Rolle für den Aufbau eines intelligenten Gebäudes spielen IoT Sensoren, Datenplattformen und entsprechende Regelkreise (auch KI unterstützt) um den Energieverbrauch von Gebäuden zu minimieren.

 

Welche Rolle spielen Smart Data Services in der Optimierung von Gebäuden ?

Die Smart Data Services sind als zentrale Datendrehscheibe das Kernstück eines vernetzten intelligenten Gebäudes.  Als cloudbasierter digitaler Service können alle Gebäudedaten ausgewertet und analysiert werden, um darauf aufbauend Geräte und Anlagen zu optimieren.

 

Was sind Ihre wichtigsten Tipps für Kommunen, die Smart Buildings planen oder umsetzen wollen?

Um Smart Building Projekte ressourcenschonend und erfolgreich umzusetzen haben wir in der SDS Gruppe ein systematisches Vorgehensmodell erarbeitet. Der Prozess beginnt mit einer gründlichen Bedarfsanalyse und der strategischen Planung des Vorhabens, wobei konkrete Ziele definiert werden, wie beispielsweise eine Einsparung des Energieverbrauchs um 20 %. In der anschließenden Konzeptionsphase werden potenzielle Komponenten identifiziert, die einen Einfluss auf die definierten Ziele haben. Die Auswahl geeigneter Sensorik und die Identifikation von Messpunkten sind dabei entscheidende Schritte, um eine effiziente Überwachung und Ressourcenoptimierung zu gewährleisten. Die Realisierung des Projekts umfasst die Umsetzung des geplanten Vorhabens, einschließlich der Ausbringung der Sensorik, Konfiguration und der Inbetriebnahme aller beteiligten Systeme, darunter IoT, Zählpunkte, Datenstrecken und Plattformen. Im Betrieb und in der Weiterentwicklungsphase werden die Systeme genutzt, um relevante Informationen zu gewinnen. Darüber hinaus werden weitere Anwendungsfälle identifiziert und in den laufenden Betrieb integriert. Durch dieses durchdachte Vorgehensmodell wird nicht nur eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen ermöglicht, sondern auch eine kontinuierliche Optimierung und Anpassung an sich ändernde Anforderungen gewährleistet 

 

Inwiefern ermöglicht die Integration von Smart-Building-Technologien eine effiziente energetische Sanierung von bestehenden kommunalen Gebäuden?

Die Integration von modernen Technologien wie IoT Sensoren und einer vernetzten Datenplattform dient der Herstellung einer „Ground Truth“, sprich der Herstellung einer faktenbasierten Wahrheit. Durch die Erhebung der relevanten Einflussfaktoren und deren Einfluss im Gesamtkontext eines Gebäudes lässt sich eine fundierte und transparente Entscheidungsgrundlage herstellen, für welche Bereiche und in welchem Umfang eine energetische Sanierung zielführend ist. Mittels Vorher/Nachher-Vergleichen kann auch die Richtigkeit der Entscheidung nachgewiesen werden.

 

Wie erfolgt die reibungslose Kommunikation zwischen verschiedenen Anwendungen in einem Smart Building, um eine nahtlose Integration zu ermöglichen?

Um ein nahtlose Integration aller relevanten Komponenten in einem Smart Building zu erreichen, müssen die Schnittstellen der Anwendungen identifiziert und der Zugriff auf die jeweiligen Daten geklärt sein. Dazu gehört auch die Betrachtung datenschutzrelevanter Informationen und IT Sicherheitsaspekte. Sämtliche Daten sollen durch eine zentrale Plattform administriert, angezeigt und gesteuert werden. Für diese Aufgabe wurde die Smart Data Services Plattform entwickelt.

 

Wie erfolgt das Monitoring von Smart Building-Systemen, und welche Mechanismen sind implementiert, um eine effektive Wartung sicherzustellen?

Der Einsatz von IoT-Sensoren zielt auf die Erfassung von Echtzeitdaten und die Überwachung des aktuellen Gebäudezustands ab. Eine zentrale Plattform verbindet eine Vielzahl von Sensoren und Geräten, um eine umfassende Datenaggregation und -analyse für die Überwachung zu ermöglichen. Diese Plattformen sollten idealerweise Funktionen wie Benachrichtigungssysteme enthalten, die auf Echtzeitdaten basieren, um Wartungsteams mit relevanten Alarmen und Benachrichtigungen zu versorgen. Darüber hinaus bieten Leistungsindikatoren (Key Performance Indicators - KPIs) einen zentralen Überblick über verschiedene Systeme und ermöglichen die Bewertung der Gesamtleistung. Die Anwendung von Datenanalyse und künstlicher Intelligenz (KI) spielt eine entscheidende Rolle bei der Erkennung von Mustern und Anomalien. Basierend auf diesen Erkenntnissen ermöglichen die Systemdaten mittelfristige Prognosen, insbesondere für die vorausschauende Wartung von Gebäudesystemen.

 

Wie gut integrieren sich Smart Building-Lösungen in bestehende Gebäudeinfrastrukturen, insbesondere in ältere Gebäude?

Funktechnologien wie LoraWAN oder NB-IoT lassen sich sehr einfach und unauffällig in bestehenden Gebäuden nachrüsten. Viele der IoT Geräte sind batteriebetreiben mit einer Laufzeit von mehreren Jahren und es bedarf keiner Wartung. Es gibt daher bereits eine Vielzahl an Möglichkeiten, um bestehende Gebäude „Smart“ zu machen und mit entsprechender Technologie nachzurüsten.

 

Welche innovativen Technologien, abgesehen von IoT-Sensoren, spielen eine Schlüsselrolle in der Entwicklung und Optimierung von Smart Buildings?

Hier hat es in den letzten Jahren große Innovationssprünge gegeben, die nun in einem hohen Reifegrad auf dem Markt verfügbar sind. Einige hervorzuhebende Technologien sind: Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen. Diese werden eingesetzt, um Daten aus Smart-Building-Systemen zu analysieren und Muster zu erkennen. Dies ermöglicht vorausschauende Wartung, intelligente Automatisierung und die Optimierung des Energieverbrauchs. Edge Computing ermöglicht die lokale Verarbeitung von Daten direkt an der Quelle, was zu schnelleren Reaktionszeiten und geringeren Latenzzeiten führt. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen, die Echtzeitverarbeitung erfordern. Augmented Reality und Virtual Reality können für das Training von Wartungsteams, Inspektionen und die Visualisierung von Gebäudeinformationen eingesetzt werden, um die Wartungseffizienz zu verbessern. Mit der Blockchain-Technologie können Gebäudewerte wie Energieverbrauch, Luftqualität und Wasserverbrauch verfolgt und verwaltet werden. Die Blockchain-Technologie ist ein verteiltes System, das Daten sicher und transparent aufzeichnet und speichert. Dieses dezentrale System ermöglicht einen sicheren und transparenten Datenaustausch zwischen allen Beteiligten für das Management intelligenter Gebäudetechnik.

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