Smart Buildings: Vorteile vernetzter Gebäude
14.11.2023
Smart Buildings sind intelligente und vernetzte Zweckgebäude. Sie greifen auf digitale Technologien zurück, um energieeffizienter zu werden, den Wartungsaufwand zu verringern und den Komfort zu verbessern. Wie Gebäude genau von einem smarten Umbau profitieren können und welche Maßnahmen konkret infrage kommen, lesen Sie hier.
Was sind Smart Buildings?
Smart Buildings sind intelligente Zweckgebäude, wie z. B. Büroimmobilien, Produktionsstätten, Handels- und Lagerflächen oder Logistikimmobilien, deren Anlagen und Bauteile von modernster Technologie profitieren. Die Basis dieser Smart Buildings bilden digital vernetzte und fernsteuerbare Geräte sowie automatisierte Abläufe.
Während bei einem Smart Home einzelne Eigenschaften einer Wohnung oder eines Wohnhauses, wie z. B. Licht und Wärme sowie verschiedene Haushaltsgeräte, intelligent steuerbar sind, liegt der Fokus bei Smart Buildings auf dem Gesamtpaket der intelligenten Haustechnik für das komplette Gebäude.
Vorteile von Smart Buildings
Solche intelligenten und vernetzten Gebäude sind lernfähig und weisen im Vergleich zu herkömmlichen Immobilien zahlreiche Vorteile auf. Die Technologie trägt u. a. dazu bei
den Energieverbrauch zu reduzieren
die Betriebskosten zu senken
die Gebäudesicherheit zu erhöhen
den Komfort der Beschäftigten zu verbessern
Status Quo: Smarte Gebäude sind in Deutschland die Ausnahme
Smart Buildings sind längst keine Zukunftsvision mehr, die dafür benötigte Technik steht seit Jahren zur Verfügung. Wie eine entsprechende Studie der Unternehmensberatungsgesellschaft mm1 in Kooperation mit dem Bundesverband Digitale Wirtschaft (BVDW) aus dem Jahr 2021 ergab, ist die Digitalisierung und Konnektivität im Gebäudebereich allerdings noch nicht weit fortgeschritten. Während die Bereiche Wasserversorgung und Beleuchtung als noch wenig smart evaluiert wurden, sind die Bereiche Gebäudesicherheit und Brandschutz bereits weiter entwickelt.
Obwohl es sich bei den betrachteten Gebäuden um Neubauten oder um Modernisierungsmaßnahmen von Bestandsbauten handelt, die im Zeitfenster zwischen 2019 bis 2023 geplant bzw. fertiggestellt wurden, galten bis zu zwei Drittel der Gebäude in allen vorgenommenen Kategorisierungen als „Not digitized“ (Stufe 0) oder „Controlled“ (Stufe 1). Insgesamt hatten die Autorinnen und Autoren der Studie sechs Abstufungen vorgenommen, wobei die Stufe 6 („Pooled resources & capabilities“) alle Anforderungen an Smart Buildings berücksichtigt.
Die Technik hinter Smart Buildings
Smart Buildings profitieren von der der Vernetzung intelligenter Gebäudetechnologien und der smarten Nutzung von Daten. Entscheidend sind die Technologien des Internet of Things (IoT), da die Geräte und Systeme miteinander kommunizieren müssen, um effektiv zu funktionieren.
Um entsprechende Daten aus der Gebäude- und Sicherheitstechnik kontinuierlich zu generieren, werden Sensoren eingesetzt. Aufgrund dieser permanenten Datenübermittlung können Gebäudebetreibende Prozesse und Energieverbräuche transparent ablesen und Informationen über die aktuelle Nutzung, Zustände von Anlagenteilen oder Umweltbedingungen ablesen. Die Auswertung sämtlicher Gebäudedaten dient dann als Basis für die Optimierung der Geräte und Anlagen.
Risiko von Cyberangriffen eindämmen
Aufgrund der hohen Zahl an IoT-Systemen in einem Smart Building, sollte großer Wert auf die IT-Sicherheit gelegt werden. Cyberkriminelle haben sonst eine Vielzahl an Angriffspunkten, über die sie in das Smart Building eindringen, es manipulieren und die Kontrolle übernehmen können. In einigen Fällen werden Gebäudebesitzende gezwungen, ein hohes Lösegeld zu zahlen, um die Kontrolle zurückzuerlangen. Diese neuartige Form der Erpressung wird als „Siegeware“ (Siege, engl.: Belagerung) bezeichnet.
Um diese Risiken zu minimieren, sollten Betreibende von Smart Buildings in eine umfassende Sicherheitsarchitektur investieren, die die Datensicherheit und den Schutz der Systeme bestmöglich garantiert. Dazu gehören Maßnahmen wie Security by Design, also die Berücksichtigung der Sicherheit von Hard- oder Software bereits im Entwicklungsprozess, eine strikte Zugangssicherung und regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen.
Konkrete Beispiele: So können Sie von einem Smart Building profitieren
Bei einem Smart Building kann die gesamte Haustechnik miteinander vernetzt und intelligent steuerbar sein – von der Heizung über die Stromzähler bis hin zu den Wasserleitungen. Einige konkrete Beispiele:
Ein Smart Building kann automatisch mithilfe von Bewegungs- oder Wärmesensoren erfassen, wann Räume nicht besetzt sind, und schaltet den Strom dann automatisch aus, ohne dass ein Mensch eingreifen muss.
Die Vernetzung und Sensorik erlauben eine vorausschauende Wartung. Treten bei Maschinen der Haustechnik etwa Verschleißerscheinungen auf, werden diese rechtzeitig gemeldet. Dadurch können Teile frühzeitig ausgewechselt und teurere Konsequenzen, wie ein kompletter Ausfall oder Ersatz der Maschine, vermieden werden.
Photovoltaikanlagen können bei Smart Buildings so konfiguriert sein, dass bei Sonneneinstrahlung automatisch die dadurch gewonnene Energie verbraucht und extern erzeugter Strom eingespart wird. Alternativ kann die selbst gewonnene Energie auch gespeichert und beispielsweise an Ladestationen für E-Autos genutzt werden.
Smart Buildings können überwachen, ob Türen und Fenster geschlossen sind, und bei Bedarf automatisch Maßnahmen ergreifen, um die Sicherheit und Energieeffizienz wiederherzustellen.
Smarte Eingangstüren können so konfiguriert werden, dass sie sich nur bestimmten Nutzerinnen und Nutzern öffnen, wenn diese sich z. B. per Gesichtserkennung identifizieren.
Best Practices: Diese Smart Buildings sorgen für Aufsehen
Als Vorreiter europäischer Smart Buildings gelten vor allem zwei Gebäude: Das „The Edge“ in Amsterdam und das „Cube“ in Berlin. Auch „The Ship“ in Köln sorgt für Aufsehen.
The Edge: In diesem rund 40.000 Quadratmeter großen Bürogebäude erfassen etwa 28.000 Sensoren Merkmale, wie Luftfeuchtigkeit, Helligkeit und Temperatur. Diese Parameter werden nach Bedarf automatisch angepasst. So finden die Beschäftigten ideale Arbeitsbedingungen vor. Das Smart Building verbraucht rund 70 Prozent weniger Strom als herkömmliche Bürogebäude dieser Größe. Freie Arbeitsplätze werden über eine App angezeigt, über die sich auch die Lichtverhältnisse individuell regeln lassen.
Cube: Im Jahr 2020 eröffnete der Cube Berlin, ein smartes Bürogebäude in Form eines Eiswürfels, das sich dank Künstlicher Intelligenz selbst steuert. Es ist mit 3.750 Sensoren, 750 Beacons (Bluetooth-Hardwaresender) und 140 Mobilfunkantennen ausgestattet. Die zentrale Steuerung wird auch als „Gehirn“ bezeichnet. Dieses wertet die gewonnenen Daten aus und generiert daraus Vorschläge, wie das Gebäude effizienter betrieben werden kann. Nicht nur den Arbeitsplatz, sondern auch das Essen und den Parkplatz buchen die Beschäftigten hier über eine App.
The Ship: Im Jahr 2021 fertiggestellt, soll das laut den Bauherren „digitalste Bürogebäude Deutschlands“ mitdenken und das Arbeiten noch komfortabler gestalten. Zugangsberechtigungen per Smartphone, automatische und individuell regulierbare Temperatur- und Beleuchtungseinstellungen sowie App-basierte Navigation im Gebäude unterstreichen diesen Anspruch. Auch die Betreibenden profitieren von digital abrufbaren Vertrags-, Wartungs-, Verbrauchs- und Auslastungsdaten.
Smart Buildings im Überblick
Smart Buildings ...
sind in der Regel Zweck- oder Geschäftsgebäude, deren Nutzwert durch digitale Vernetzung und Automation gesteigert wird.
können für mehr Energieeffizienz, Sicherheit, Komfort und geringere Betriebskosten sorgen.
bedienen sich der Technologie des Internet oft Things (IoT) und werden mit Sensoren ausgestattet, die Daten sammeln und auf dieser Basis Geräte und Anlagen optimieren.
sind keine Zukunftsvision mehr. Die Entwicklung und Umsetzung stecken aber immer noch in den Kinderschuhen.
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Häufig gestellte Fragen
Smart Buildings sind Funktionsgebäude, die durch Vernetzung intelligenter Gebäudetechnologien Energie einsparen, den Komfort und die Sicherheit erhöhen sowie die Betriebskosten senken können.
Smart Buildings verfügen über Sensoren und andere technische Instrumente, die innerhalb des Gebäudekomplexes verteilt sind und Daten sammeln. Die Sensoren sind per IoT-Technik untereinander vernetzt. Anhand dieser Daten können Menschen oder das Smart Building selbst Maßnahmen ergreifen, die Funktionen des Gebäudes zu optimieren.
Eine pauschale Antwort auf diese Frage ist unmöglich, da die Kosten von verschiedenen Variablen wie Größe des Gebäudes und den genauen Features der Gebäudetechnik abhängen.
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