Digital Life
20.11.2017

Wenn das digitale Gebäude mitdenkt

Die Digitalisierung macht auch vor Gebäuden nicht Halt. Wie in der Industrie 4.0 gibt es einen digitalen Zwilling, an dem alle Veränderungen simuliert werden.

Das Teuerste an einem Gebäude ist meist nicht der Bau, sondern der Betrieb. 80 bis 85 Prozent der gesamten Lebenszeitkosten eines Gebäudes fallen erst nach dessen Fertigstellung an. Umso wichtiger ist es daher, früh vorausschauend zu planen. Hier entdeckt die Baubranche zunehmend die Chancen der Digitalisierung für sich. Sei es nun bei der ressourcenschonenden und sicheren Planung neuer Bauprojekte, dem effizienten und zentralen Verwalten bereits fertiggestellter Gebäude oder dem Locken neuer Kunden mit moderner Ausstattung – die Möglichkeiten scheinen nahezu endlos. Große Hoffnungen werden vor allem in smarte Gebäudetechniksysteme gesetzt.

Diese können sich mithilfe von unzähligen Sensoren individuell an die Personen im Gebäude anpassen. Durch eine laufende Analyse der vorhandenen Messdaten wird beispielsweise versucht, ein möglichst passendes und effizientes Klima zu gewährleisten. Statt einer Einheitsregelung für einzelne Stockwerke oder gar das ganze Gebäude kann durch gezielte Lösungen das Klima auf den Quadratmeter genau geregelt werden. Das beste Beispiel dafür liefert das Große Festspielhaus in Salzburg ab, dessen Klimaregelungssystem über mehr als 6000 Datenpunkte verfügt und bei der kleinsten Abweichung reagiert.

Mehr auf einen Blick

Ähnlich wie in der smarten Fabrik soll auch der Wartungsaufwand deutlich reduziert werden. Da alle Komponenten laufend per Sensoren überwacht werden, kann bereits vorhergesagt werden, ob eine Wartung erforderlich ist. Zudem erhalten Service-Mitarbeiter über eine digitale Dokumentation Informationen über die Systeme und die verbauten Teile.

Auch ein anderes Problem könnte damit gelöst werden: Navigation innerhalb von Gebäuden. Obwohl die Navigation mithilfe von Bluetooth-Beacons oder WLAN technisch bereits möglich wäre, wird diese Funktion bislang nur in wenigen Gebäuden angeboten. Meist kommt diese Technologie in Einkaufszentren zum Einsatz, auch um Bewegungsströme zu analysieren und um Wege anzupassen. Doch es gibt zahlreiche andere Einsatzgebiete, beispielsweise für Sicherheitspersonal, das Besuchern auf Knopfdruck Zugang zu bestimmten Bereichen eines Gebäudes gewähren und verweigern sowie das gesamte Gebäude effizient überwachen kann.

Systeme international im Einsatz

Für die Verwaltung der Gebäude stellt Siemens neben der Hardware auch die passende Software zur Verfügung .“Desigo CC“ kann den eigenen Bedürfnissen angepasst werden und wird, ähnlich wie aktuelle Betriebssysteme, regelmäßig mit Updates versorgt. Die Software kommt unter anderem am Flughafen Chicago O’Hare, dem LKH Feldkirch oder dem Labor des Fraunhofer Center for Sustainable Energy Systems in Boston zum Einsatz.

Bereits vermeintlich einfache Projekte können zu erheblichen Einsparungen führen. So entwickelte Siemens für die Austria Metall AG (AMAG) ein Energiesparprojekt, mit dem die jährlichen Kosten um 490.000 Euro reduziert werden konnten. Dazu wurden Gebäudeverwaltung und Anlagenhydraulik modernisiert und ein neues Wärmerückgewinnungssystem installiert.

„Gebäude sprechen mit uns“

Nicht nur in der Verwaltung, auch die Prozesse für die Planung und den Bau von neuen Gebäuden wurden bereits digitalisiert. Das sogenannte „Building Information Modeling“ (BIM) hält zunehmend Einzug in die Baubranche. Wie in den smarten Fabriken der Industrie 4.0 wird zunächst ein „digitaler Zwilling“ des Gebäudes erstellt, das in der Planungsphase, dem Bau sowie der Verwaltung des fertiggestellten Gebäudes zum Einsatz kommen kann. Die digitalen Modelle können auch zur Simulation herangezogen werden, beispielsweise um die richtige Platzierung von Sicherheitskomponenten, wie Brandmeldern oder Kameras, zu überprüfen. Durch das zentrale verwaltete Modell sollen einerseits Planungsfehler minimiert, aber auch Flexibilität für künftige Anpassungen bewahrt werden.

Das wohl wichtigste Element eines intelligenten Gebäudes sind jedoch die Sensoren sowie die Datenanalyse. „Gebäude sprechen mit uns, wir müssen nur zuhören“, erklärt Walter Michor, Leiter Marketing Solution und Service Portfolio bei Siemens Österreich Building Technologies. Ihm zufolge müssen gezielt Daten gesammelt und ausgewertet werden. So werden neben den physischen Daten des Gebäudes, wie Maße und verwendete Baustoffe, auch Daten aus der Vergangenheit sowie äußere Einflüsse, wie das Wetter, berücksichtigt. „Wenn alle Daten eines Gebäudes digital erfasst sind, kann auf Knopfdruck die Auswirkung einer Maßnahme bewertet werden.“ Das große Ziel: Ein Gebäude, das sich selbst verwaltet.

Dieser Artikel ist im Rahmen einer Kooperation zwischen Siemens und der futurezone entstanden