Smart Buildings – Gebäude für das Morgen
In naher Zukunft wird die Architektur weitaus mehr leisten müssen als bisher. Smart Buildings sind der Schlüssel zu einer ganzheitlich funktionierenden Smart City – also dem Zusammenspiel von Gebäuden und Infrastruktur über vernetzte Systeme. Und sie bieten den notwendigen Raum, Technologie und menschliche Bedürfnisse optimal aufeinander abzustimmen. Neueste Entwicklungen und Trends im Bereich Smart Buildings zeigt die Messe digitalBAU vom 15. bis zum 17. Februar 2022 in Köln.
Ein Smart Building setzt voraus, dass bereits in der Planung und idealerweise bei der Funktionsbeschreibung und der Definition der Anforderungen smarte Technologie mitgedacht wird. Zentrales Ziel ist es, den Komfort und die Effizienz des Gebäudes im Vergleich zu einem konventionellen gebauten Bauwerk deutlich zu erhöhen. Die intelligente Steuerung des Energieverbrauchs sowie des Energiezugewinns kann die Energieeffizienz so weit steigern, dass das Gebäude selbst zur Energiequelle wird. Selbst produzierter Strom lasst sich dann in smarte Energiespeicher zwischenpuffern oder direkt in das Stromnetz von Stadt oder Region einspeisen.
Foto: Pixabay Tumisu
Durchgängig vernetzter Datenfluss und ein umfassendes Monitoring
Es gibt keine eindeutige Abgrenzung, was als Smart Building bezeichnet wird. Im Vordergrund steht jedoch immer ein durchgängiger Datenfluss zwischen den verschiedenen Bauteilen: Den Sensoren und Aktoren, den Anlagen zur Gebäude- und Anlagenautomation sowie der digitalen IT und den darin eingebundenen Servern. Damit die Intelligenz, sozusagen die „Smartness“ aus der Hardware, also dem Gebäude erwächst, ist eine zentrales Programm, also eine Software notwendig. Diese Software verfügt stets über eine Vielzahl offener Schnittstellen (API, das „Application Programming Interface“) zur Übermittlung und Einspeisung der anfallenden Daten in die zentrale IT. Sie interpretiert diese und leitet daraus die anschließenden Handlungen ab.
Datenanalyse, Auswertung und Optimierung im Gebäudebetrieb
Da die intelligente Vernetzung der Systeme auf Basis ihrer Daten und Informationen, die sie in die System-IT geben, in vielen Bereichen noch in der Erprobung ist, sind Analyse, Auswertung und Optimierung die wichtigsten Werkzeuge für eine Etablierung des Smart Buildings innerhalb der Architekturlandschaft. Dem Gebäudelebenszyklus kommt hier eine zentrale Rolle zu: Von der Bedarfsermittlung über die komplette Planung, Bau, Gebäudebetrieb hin zur Revitalisierung oder einem möglichst wertstoffreinen Recycling beim Rückbau berücksichtigt er alle Phasen im Gebäudeleben. Für eine lückenlose Lebenszyklusbetrachtung sind die gewonnenen Daten aus dem „As-built“-Modell, also der Planung zur Übergabe in den Gebäudebetrieb sowie den Gebäudebetrieb selbst von immanenter Bedeutung. Sie lassen ein Smart Building auch nach Ablauf der Nutzungsdauer weiter „intelligent“ bleiben: Die exakte Qualifizierung und Quantifizierung der eingesetzten Rohstoffe sowie Materialien und Bauprodukte sind die Basis für den erneuten Einsatz in einem ebenfalls smarten Gebäude mit nachhaltig wiederverwendeten Ressourcen.
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Fazit
Dass im Smart Building die alleinige Zukunft der gebauten Architektur liegt, ist fraglich. Mit Sicherheit liegt in ihm jedoch die Zukunft der Gebäudeautomation. In der detaillierten Erfassung der Betriebsdaten und der Optimierung der damit verbundenen Prozesse und Aktionen der Gebäudetechnik bieten viele Vorteile für Betreiber und Nutzer. Erst die Datenanalyse und gezielte Bewertung macht die Optimierungspotenziale in einem Smart Building sichtbar. Der stetig wachsende Einsatz künstlicher Intelligenz im Gebäudeplanungssektor sowie im Facility Management wird hier nochmals deutlichen Vorschub leisten. Das Internet der Dinge (IoT), in Verbindung mit selbstlernenden Systemen und einer vernetzten Gebäudetechnik, schafft den Rahmen für das Smart Building unserer Zukunft: Grün in Herstellung, Betrieb und Recycling, reibungslos im Technikeinsatz über die Lebensdauer hinweg und komfortabel sowie flexibel nutzbar für die Menschen, die mit ihm interagieren.