Smart Building

Intelligenz zieht ins Gebäude ein - nur wann?

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19. April 2021 | Autor: Oscar Rechou Iglesias | Bilder: iStock, Sunrise

Richtig geplant und umgesetzt sind intelligent vernetzte Gebäude in der Lage, über ihren gesamten Lebenszyklus mit den Bewohnern und Nutzern, den Gebäudesystemen und der Umgebung zu interagieren. Damit Smart Buildings sich für alle Akteure rentieren, muss die Digitalisierung bereits in der Planungsphase starten und die Gebäude «IoT-ready» konzipiert werden.

Gebäude, die wissen was als nächstes wo zu tun ist, sind längst keine Utopie mehr. Und das nicht nur für die Bewirtschaftung, sondern bereits während der Bauphase. Sensoren in Aufzügen, adaptive Glasfronten, solarbetriebene Batteriespeicher für Elektrofahrzeuge, intelligente Energiezähler, vernetzte Haushaltsgeräte oder zentrale Steuerungsmodule für die digitale Gebäudetechnik: Der Trend bei Neubauten, aber auch bei Sanierungen, geht klar in Richtung Smart Buildings. Solche intelligenten Gebäude interagieren mit den Nutzern, den Systemen und der Umgebung.

SmartBuilding_vernetzte-baustelle-geba╠êudemanagement

Smart Buildings, die bereits in der Planungsphase digital durchdacht sind, werden nicht nur effizienter gebaut und verwaltet, sondern helfen auch die Kosten zu senken und neue Umsatzquellen zu erschliessen. Daten aus hunderten von Sensoren automatisieren die Bauabläufe ebenso wie geplante Wartungsaufgaben, plötzliche Störungen oder auch personalisierbare Sicherheitssysteme. Anfragen werden schneller bearbeitet, digital gesteuerte Bewohnerservices in wenigen Sekunden aktiviert, der Komfort steigt für alle Beteiligten.

Drei Beispiele

SmartBuilding_Servicetechniker-mit-Tablet-predictive-maintenance

Beispiel 1:

Bei einem Systemdefekt – angenommen bei der Heizung – wird der Vermieter in Echtzeit oder gar vorausschauend (Predictive Maintenance) darüber informiert, damit er den Sanitär hinzuziehen kann.

Dieser muss die Schwachstelle nicht selbst suchen, da die Sensoren ihn direkt an die richtige Stelle lotsen und melden, was repariert werden muss – inklusive automatisch ausgelöster Ersatzteilbestellung.

Beispiel 2:

Über eine App des Vermieters stehen den Mietern zahlreiche Bewohnerservices zur Verfügung, die sie per Knopfdruck buchen können, um sich den Alltag erleichtern. Wollen sie beispielsweise spontan mehrere Tage verreisen, können sie auf dem Weg zum Flughafen jemanden engagieren, um ihre Pflanzen zu giessen und die Katzen zu füttern.

Über die digitale Zutrittskontrolle kann dem Dienstleister für einen beschränkten Zeitraum Zugang zur Wohnung verschafft werden.

SmartBuilding_Bewohnerservices-Zutrittsberechtigung

SmartBuilding_Feuerwehr-nutzt-Sensordaten

Beispiel 3:

Ein intelligenter Feuermelder merkt nicht nur, wenn im Gebäude Rauch in einer bestimmten Konzentration aufsteigt und informiert die Feuerwehrzentrale automatisch, sondern liefert ihr in Echtzeit präzise Angaben zum Standort und Ausmass des Brandherdes.

Keine schönen Aussichten ohne Datengewitter

Solche durch und durch digitalisierten Anwendungen sorgen bei sämtlichen Parteien für mehr Effizienz, Sicherheit und Komfort. Das erhöht die Attraktivität von Immobilien langfristig, Bauherren und Mieter profitieren gleichermassen. Doch es gibt ein Problem.

Es ist kein Geheimnis, dass heutige Planungs-, Bau- und Bewirtschaftungsprozesse stark fragmentiert sind. Laut einer aktuellen Studie befindet sich die Schweizer Bau- und Immobilienwirtschaft im digitalen Dornröschenschlaf und hat auf einer Skala von 1 bis 10 einen digitalen Reifegrad von 4.1 - Luft nach oben also, um sämtliche Phasen des Gebäude-Zyklus digital zu durchdenken.

Viele Puzzleteile werden zu einem Ganzen

An jedem Neu- und Umbau sind zahlreiche Akteure beteiligt – von den Bauherren, Planern und Architekten über die ausführenden Bauunternehmungen samt Küchenbauern oder Elektroinstallateuren, bis hin zu den Immobilienbewirtschaftern sowie Softwareanbietern, die digitale Plattformen bereitstellen. Die De-Fragmentierung der Planungs- und Bauprozesse gelingt zunehmend mit Hilfe digitaler Werkzeuge. Voraussetzung, um sämtliche Phasen des Gebäude-Lebenszyklus zu digitalisieren, ist eine durchgehende Gebäudevernetzung, die künftige IoT-Sensoren vom Keller bis zum Dach mit dem Internet der Dinge verbindet oder Echtzeit-Anwendungen wie Augmented Reality ermöglicht. Zudem sind sämtliche Akteure gefordert, von Beginn an zusammenzuarbeiten und künftige Nutzen-Szenarien ganzheitlich zu betrachten. Gemeinsame Anwendungen wie BIM helfen, auch Jahre später noch nachvollziehbare Dokumentationen zu nutzen. Entsprechend wichtig ist ein gemeinsames «digital-first»-Verständnis.

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Sunrise Business Connectivity allgemeine Funktionsweise

Zentrale Datenbanken sorgen für «gläserne Gebäude»

CAD (Computer-aided Design)-Anwendungen erlauben es den Architekten, 3D-Modelle der Gebäude zu erstellen. Diese Daten können direkt in BIM (Building Integration Modeling)-Systeme eingepflegt werden, die wiederum als zentrale Datenbanken der Gebäude fungieren. Diese Datenbanken werden von sämtlichen involvierten Parteien mit weiteren Daten – beispielsweise Informationen zu den verwendeten Maschinen, Materialen, den angebrachten Sensoren oder den verlegten Leitungen – gespeist.

Die auf mobilen Geräten abrufbaren Pläne können laufend justiert werden und sorgen damit nicht nur für effizientere Abläufe, sondern schaffen zusätzliche Transparenz und damit Planungssicherheit, da allen Parteien sämtliche Informationen in Echtzeit zur Verfügung stehen – wie in einem Gebäude aus Glass. Von digital durchgängigen Planungsdaten profitieren wiederum nachgelagerte Akteure wie Interior Designer, das Facilitymanagement oder Anbieter für neue Bewohnerservices. Stichworte wie «from BIM to FM» finden immer mehr Gehör.

Maschinen und Sensoren erhalten eine Stimme

Eine Voraussetzung für die Umsetzung intelligenter Gebäude – sowohl während der Planungs- als auch Bau- und Nutzungsphase – ist eine durchgängige Konnektivität. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Daten, die laufend gesammelt, angereichert, ausgewertet und möglichst in Echtzeit an die Empfänger übermittelt werden, eine sinnvolle Reaktion ermöglichen.

Um intelligenten Gebäuden die Stimme, die man ihnen verleiht, über ihren ganzen Lebenszyklus aufrechtzuerhalten, müssen diese deshalb «IoT-ready» konzipiert werden:

Alle digital vernetzten Systeme und Sensoren des Gebäudes sind über das Internet der Dinge (IoT) und ein stabiles Datennetz miteinander verbunden und können somit miteinander kommunizieren.

Die gemeinsamen Nenner ist digital

Werden die beiden Faktoren «zentrale Datenbank» und «IoT-ready» beim Bau von Smart Buildings von Anfang an konsequent umgesetzt, können in Zukunft neue Anwendungen ohne grossen Aufwand, sprich teure Nachrüstungen, ins System eingebunden werden. Damit rechtfertigen sich auch die vermeintlich hohen Initialkosten solcher Bauten, denn die Kosten relativeren sich über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes.

Was es für ein «IoT-ready»-Gebäude braucht

Die durchgängige Vernetzung ist besonders bei der Minergie-Bauweise eine echte Herausforderung, da solche Gebäude oft sehr gut isoliert sind und die Mobilfunksignale abschirmen. Um die mobile Konnektivität zu verbessern, müssen in den Gebäuden Antennen angebracht werden. Dabei kommen wiederum verschiedene Technologien zum Einsatz – mitunter die neuste Mobilfunkgeneration 5G, aber auch NarrowBand-IoT (NB-IoT). Letzterer Funkstandard ist nicht nur sehr energieeffizient. NB-IoT ist auch problemlos in der Lage, dicke Wände zu durchdringen, während 5G ideal für die Übermittlung grosser Datenmengen in Echtzeit ist.

Um sämtliche Technologien einbeziehen und damit eine durchgängige Konnektivität gewährleisten zu können, bietet sich die sogenannte iCaaS-Lösung (Indoor Coverage as a Service) von Sunrise an. Diese ist Multivendor-tauglich: Über offene Schnittstellen können sämtliche Anbieter und Hersteller ins Hochleistungsnetz eingebunden werden. Dadurch wird allen Akteuren bei der Entscheidung ihrer Smart-Building-Lösungen die freie Wahl überlassen.

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