Smart Building “use cases“ (Anwendungsfälle)

„Normale“ Raum- und Anlagenautomation war gestern.

Zusätzlich zum effizienten Gebäudebetrieb und den damit verbundenen Energieeinsparungen gewinnt ein weiterer Aspekt an Bedeutung: Mehrwertdienste zur Optimierung der Flächenauslastung, prädiktiver Wartung sowie Erhöhung der Attraktivität des Arbeitsplatzes bzw. Produktivität der Mitarbeiter.

Dabei ist es in diesem Umfeld besonders wichtig, den zu erwartenden Vorteil klar zu beschreiben. Dies erfolgt über sogenannte „use cases“ (Anwendungsfälle). Durch kurze Beschreibungen werden diese „greifbar“ und können in Bezug auf Sinnhaftigkeit und Umsetzbarkeit weiterverarbeitet werden.

Ein Extrakt an solchen „use cases“ ist im folgenden „Tipp des Monats“ aufgeführt.

Wandel von der klassischen Gebäudeautomation zu Mehrwertdiensten

Für oft schon selbstverständliche Anwendungen wie Raumtemperaturregelung, Lichtszenen, bedarfsabhängige Steuerung der Wärme- und Kälteerzeuger sowie Monitoring kommen Sensoren und Aktoren zum Einsatz. Dabei ist es heutzutage noch meist so, dass diese jeweils für eine Anwendung verwendet werden. Präsenzmelder werden oft nur dazu verwendet, bei Abwesenheit das Licht auszuschalten. Dabei könnten deren Informationen auch für Auswertungen der Flächenauslastung verwendet werden.

Mit etwas Zeit und Kreativität lassen sich für viele oft schon existente Komponenten weitere „use cases“ finden. Oder andersrum: Viele kreative „use cases“ lassen mit schon existenten Sensoren und Aktoren umsetzen.

Der Nutzen der entsprechenden Dienste gliedert sich in unterschiedliche Aspekte. Zum einen lassen sich Gebäude energieeffizienter betreiben und eine Investition amortisiert sich meist innerhalb von wenigen Jahren. Über Stromverbrauchswerte kann auf die „Gesundheit“ von Komponenten geschlossen und somit eine prädiktive Wartung zur Ausfallreduktion durchgeführt werden.

Zum anderen stellen die viele Anwendungsfälle einen Mehrwert in Bezug auf die Attraktivität des Arbeitsplatzes dar und sind somit ein wichtiger Aspekte bei der Mitarbeitergewinnung bzw. –bindung. Aber auch beim existenten Personalbestand können diese Anwendungsfälle zu einer höheren Mitarbeiterproduktivität führen – ein Aspekt der monetär schwer zu bewerten ist, aber schnell eine höhere finanzielle Auswirkung als die des energetischen Einsparpotenzials haben kann.

Tabelle 1: Anwendungsfälle zum Vergrössern hier klicken

Die folgenden exemplarischen Anwendungsfälle (siehe Tabelle 1) orientieren sich an einer Checkliste des Institut für Gebäudetechnologie sowie einer akademischen Abschlussarbeit von Herrn Dominik Hüttemann an der Hochschule Rosenheim.

Dabei wird an dieser Stelle betont, dass die folgenden Anwendungsfälle lediglich ein Extrakt der Möglichkeiten „intelligenter“ Gebäude sind. Viele Anwendungsfälle sind derzeit noch in der Entwicklung bzw. setzen sich erst langsam am Markt durch.

Somit sind anschließend zumindest diejenigen Anwendungsfälle aufgeführt, deren Nutzen schon heute greifbar und deren einfache und stabile Umsetzung schon heute technisch möglich ist.

Konsequenz für die Planung

In Bezug auf die Planung von Gebäuden sollte man sich auf jeden Fall die möglichen Anwendungsfälle vor Augen führen. Es spricht nichts dagegen, vieles davon auszuschließen oder abzulehnen. Aber das sollte als bewusste Aktion erfolgen und nicht nach dem Verdrängungsprinzip.

Zudem ist es möglich, dass man nicht alles ausschließt sondern doch den Nutzen von dem einen oder anderen Anwendungsfall erkennt. Genau diese Anwendungsfälle können dann festgeschrieben und in Bezug auf Aufwand und Nutzen gegenübergestellt werden.

Trend von der GLT (Gebäudeleittechnik) zum BMS (Building Management System)

Abbildung 1: Building Management Systeme als Kernkomponente eines Smart Buildings zum Vergrössern hier klicken

In Bezug auf die Umsetzung von Mehrwertdiensten ist zu beachten, dass die eigentliche „Intelligenz“ zur Umsetzung von der Automationsebene in die Managementebene verlagert wird. Dass die Controller der Automationsebene weiter die grundlegenden Raum- und Anlagenautomationsfunktionen umsetzen, ist absolut OK. In Bezug auf die Mehrwertdienste ist es aber in fast allen Fällen besser, das über ein entsprechendes BMS durchzuführen.

Welches System als BMS in Frage kommt, hängt vom Umfang und der Komplexität der gewählten Anwendungsfälle ab. Ganz allgemein sei hier aufgeführt, dass es sowohl funktionsreiche cloudbasierte Lösungen als auch Software zur Installation im eigenen Rechenzentrum gibt. Das konkret geeignete System hängt somit vom individuellen Projekt ab.

 

Fazit

Ergänzend zu „klassischen“ Raum- und Anlagenautomationsfunktionen etabliert sich der Trend zu Mehrwertfunktionen im Interesse von ganzheitlich effizienter Gebäudenutzung sowie Erhöhung von Arbeitsplatzattraktivität bzw. Mitarbeiterproduktivität. Zur Umsetzung muss ein Teil der „Intelligenz“ in ein übergeordnetes BMS-System verlagert werden – zur Umsetzung stehen bereits heute sowohl cloudbasierte Systeme als auch Software für das eigene Rechenzentrum zur Verfügung.

Tipp des Monats als PDF

Tipps zur Vertiefung und weiteren Unterstützung

WebinarWebinar-Vertiefungsreihe „Smart Building und E-Mobility“ – 4 Module (Start: April 2020)

Die Trends im Umfeld von „Smart Buildings“ sowie konkrete „Use Cases“ behandeln wir insbesondere im Module 03 unserer Webinare bzw. E-Learning-Module:

Modul 1: Energierechtliche Anforderungen aufgrund von EnEV (Energie-Einspar-Verordnung) inkl. DINV V 18599, EPBD (European Performance of Buildings Directive) und GEG (Gebäude-Energie-Gesetz)

  • Inhaltlicher Überblick sowie Erläuterung der Grundbegriffe
  • Anforderungen bei Neubauten und Bestand
  • Abhängigkeiten und Zusammenspiel der verschiedenen Verordnungen und Gesetze
  • Wesentliche Anforderungen hinsichtlich Gebäudeautomation

Modul 2: Energieeffizienz durch Automation?

  • Basiswissen zu Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK)
  • Einführung in die Regelungstechnik von HLK-Anlagen; Übersicht der in der Praxis verwendeten Softwareprogramme zur Planung der Anlagenautomation
  • Nutzung der Automation als geringinvestive Maßnahme; Ermittlung und Dokumentation von sinnvollen Anforderungen
  • Abschätzung von Kosten, Aufwand und Wirtschaftlichkeit für ein Smart Building

Modul 3: Markttrend „Building IoT“, Building Management Systeme (BMS)

  • Kurzüberblick aktuell üblicher Technologien/Systeme/Strukturen
  • Nutzen durch Mehrwertdienste aufgrund zunehmender Vernetzung aller Gewerke („use cases“)

Status (cloud-basierter) BMS-Systeme: Anforderungen, Chancen & Risiken, Aspekte der IT-Sicherheit, Marktübersicht

Modul 4: E-Mobility

  • Grundlagen über Anforderungen an die Ladeinfrastruktur in Gebäuden (Ladebetriebsarten, Ladestecker, Anschlussfälle)
  • Kommunikation der Ladeinfrastruktur mit E-Fahrzeug einerseits und gebäudeseitiger Infrastruktur andererseits (Protokolle, Vernetzung etc.)
  • Anforderungen und Konsequenzen aufgrund der EPBD 2018

Hier klicken für Informationen und Termine – Webinare


Beratung und Projektunterstützung

Alternativ unterstützen wir Sie gerne als Berater bei der individuellen Umsetzung Ihres Projektes!

Sei es die konkrete Festlegung der Use-Cases oder des projektspezifisch sinnvollen BMS, der prototypische Aufbau einer Pilotfläche oder wie zuvor geschildert die strukturierte Anbindung von existenten Sensordaten an eine verfügbare Plattform inkl. Anpassung von KI-Modulen.

Bitte sprechen Sie uns bei Interesse an! info@igt-institut.de

 

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