Die Technik hinter den „smarten“ Gebäuden

Von der Beleuchtung bis hin zu HLK: neue Echtzeitdaten sorgen für Einsparungen, verbesserte Energieeffizienz und höhere Produktivität

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) steht häufig in der Kritik. Nehmen wir beispielsweise den WLAN-fähigen Toaster, der immer wieder als Paradebeispiel dafür herangezogen wird, wie überflüssig einige Innovationen aus dem Silicon Valley sind.

Doch abgesehen von der Verbraucherseite des Marktes gewinnt das IoT jetzt für viele Unternehmen an Bedeutung. Unternehmen wie Senseware und Monnit entwickeln unterschiedliche Sensoren und Software, mit denen Entscheidungsträger jederzeit genau überwachen können, was in einem Gebäude geschieht. So können Gebäudemanager Änderungen vornehmen, um die Effizienz eines Gebäudes zu verbessern, und in einigen Fällen sogar den Zustand verschiedener Gebäudesysteme überwachen.

Die größten Kosten beim Betreiben eines Gebäudes entstehen fast immer durch den Betrieb der Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlage (HLK). Für angenehme und frische Luft in einem Gebäude zu sorgen, kann bis zu 60 % der gesamten Betriebskosten ausmachen. Jede Möglichkeit, mit der Gebäudemanager die Kosten für HLK senken können, ist daher ein wichtiger Einsparfaktor.

Echtzeitdaten

Duane Kobayashi ist Chief Strategy und IP Officer bei Senseware – einem Unternehmen, das sich selbst als „sofort einsatzbereite intelligente Gebäudelösung“ vermarktet, die „Echtzeitdaten von Haupt- und Nebenzählern, der Luftqualität in Innenräumen und der Inbetriebnahme von HLK-Systemen bereitstellt“. Kobayashi berichtet von den Betreibern eines Regierungsgebäudes in Washington D.C., die sich bei einem Kälteeinbruch Sorgen machten, dass die Rohre einfrieren und platzen würden.

Die Lösung des Unternehmens bestand darin, das HLK-System rund um die Uhr zu betreiben, um sicherzustellen, dass die Temperatur nicht zu stark sinken würde. „Am Ende des Monats stellten sie fest, dass ihre Energiekosten 20 % höher waren, als sie budgetiert hatten“, so Kobayashi. „Ein Kommentar war: „Wäre es nicht gut gewesen, in Echtzeit zu sehen, wie viel Energie im Gebäude verbraucht wird?“

Kobayashi zufolge sind es die Echtzeitdaten dieser Technologien, die so vielversprechend sind. Stromrechnungen sind erst einen Monat oder noch später verfügbar und bieten nicht die detaillierten Einblicke, die eine Reihe von Sensoren rund um das Gebäude bieten können. Mit Produkten wie Senseware kann eine HLK-Anlage sogar auf Effizienz überwacht werden. Funktioniert dieses Heizelement optimal? Muss eine Komponente ersetzt werden? Wo liegen die Ineffizienzen?

„Es bietet einem die Möglichkeit, zu wissen, was gerade passiert, um Korrekturmaßnahmen zu ergreifen“, so Kobayashi. „Effizienzsteigerungen können sicher erreicht werden und zwar branchenübergreifend.“

Steigerung der Mitarbeiterproduktivität

Für das erwähnte Gebäude in Washington, D.C., hätte das IoT eine noch einfachere Lösung in Form einer Temperatursonde in der Leitung bieten können. Wenn die Gebäudemanager einfach überwachen könnten, wie kalt die Rohre waren, hätten sie genau gewusst, wann die Klimaanlage ein- und ausgeschaltet werden muss, um eine ausreichende Temperatur der Rohre zu gewährleisten. Der gesamte Prozess hätte sogar automatisiert werden können.

Ein anderer Bereich neben den HLK-Anlagen, in dem das IoT erhebliche Energieeinsparungen ermöglicht, ist die Beleuchtung.

Unternehmen wie Signify, ehemals Philips, führen intelligente LED-Beleuchtungssysteme ein, die die Leuchten je nach Bedarf ein- und ausschalten. Darüber hinaus implementiert das Unternehmen andere internetbasierte Technologien, die die Produktivität steigern und dadurch Einsparungen ermöglichen.

Anita Santos, Chief Marketing Officer von Signify, weist auf neue Technologien hin, die die Innenbeleuchtung eines Bürogebäudes entsprechend dem Tageslichtrhythmus der Mitarbeiter optimieren sollen. Der Körper reagiert sehr empfindlich auf Licht, insbesondere auf die Farbe des Lichts. Laut Santos kann durch die langsame Steigerung der Helligkeit der Beleuchtung während der Morgenstunden der natürliche Einfluss der Sonne auf unseren Körper genauer nachgeahmt werden, was die Produktivität und das Wohlbefinden steigert.

UV-Kontrolle

Es gibt auch andere indirekte Möglichkeiten, die Beleuchtung in Gebäuden zu verbessern, um Geld und Energie zu sparen. Allein durch die Färbung des Fensterglases können Unternehmen wie SageGlass die Menge an eindringenden UV-Strahlen in ein Gebäude kontrollieren und so die Temperaturen senken und den Bedarf an Klimaanlagen im Sommer reduzieren.

„Das funktioniert so: Durch Anwendung oder Umkehrung einer elektrischen Ladung färbt sich das Glas oder wird wieder durchsichtig“, erklärt Jordian Doria, Senior Channel Marketing Manager bei SageGlass. „Durch das Anlegen von Spannung entsteht die Färbung und durch das Umkehren dieser Polarität wird das Glas wieder durchsichtig.“

Doch laut Doria ist die Glasfärbung nur eine „Spielerei“, wenn sie nicht auf intelligente Weise angewendet wird. SageGlass bietet die erforderlichen Sensoren an und kann dank der Intelligenz auf Gebäudeebene überwachen, wie viel Licht auf das Gebäude trifft und aus welcher Richtung, sodass die in einen Raum eintretende Lichtmenge unabhängig kontrolliert werden kann.

Die neueste Version des Produkts ermöglicht sogar, dass verschiedene Bereiche derselben Fläche in verschiedenen Stufen getönt werden. Doria bekräftigt, dass die Gebäudemanager in einigen Fällen aufgrund der durch die Technologie erzielten Energieeinsparungen ihre HLK-Systeme herabstufen konnten. Bisher wurde das Glas des Unternehmens in Projekten wie der Mohammed Bin Rashid Library in Dubai und dem Ronald Reagan Washington National Airport in Washington, D.C., eingesetzt.

Der neue Weg nach vorn

In einer Welt, in der Energieeinsparungen und CO2-Kosten für viele Gebäudemanager zu den obersten Zielen gehören, stellen IoT-Technologien eine Möglichkeit dar, Geld zu sparen, Emissionen zu senken und die Produktivität der Mitarbeiter zu steigern.

Wenn Sie die Daten in Echtzeit sehen können, „nehmen Sie den Energieverbrauch und rechnen Sie ihn in CO2-Kosten um“, so Kobayashi. „Dies ist eine weitere Möglichkeit, in gesellschaftlichem Sinn zusammenzuarbeiten, um ein gewisses Maß an Nachhaltigkeit zu demonstrieren.“

Da Gebäudemanager sich dem Wert dieser Art von Daten immer stärker bewusst werden, sind laut Kobayashi immer mehr Gebäude auf eine Weise mit dem Internet verbunden, die letztendlich Energie und Geld spart.