Batterielose Funksensoren
Mit Digitalisierung zum IoT im Gebäude
Im Gebäude schreitet die Digitalisierung rasch voran. Das Internet der Dinge (IoT) ermöglicht es, den genauen Nutzungsbedarf einer Immobilie virtuell abzubilden. Das führt zu automatisierten Gebäudeservices, höheren Energieeinsparungen und zu mehr individuellem Wohlbefinden der Nutzer. Dabei reichen die Lösungen von einer Smart-Building-Grundausstattung über unterstütztes Wohnen im Alter bis hin zu komplex vernetzten Gewerken im Bürogebäude. Die benötigten Rohdaten für die intelligente Steuerung liefern dabei wartungsfreie Funksensoren, die mit cloudbasierten IoT-Plattformen kommunizieren.
Bild: EnOcean GmbHLaut der Studie 'Unternehmenstrends 2020' des GdW stehen Mieter künftig im direkten digitalen Austausch mit Wohnungsunternehmen. Durch digital erfasste Gebäudedaten können Betreiber die technischen Anlagen in Echtzeit überwachen und entsprechend schnell nötige Arbeiten umsetzen. Gleichzeitig können sie den Nutzern Services anbieten, mit denen sie Kosten einsparen, z.B. beim Energieverbrauch. Hinzu kommen intelligente Systeme, die den individuellen Komfort in den Gebäuden verbessern.
Erste Automatisierungsschritte
Erste digitale Funktionen in einem Gebäude lassen sich über einen Internetanschluss in den allgemein genutzten Bereichen abbilden, mithilfe von Funksensoren, die nötige Wartungs- und Reparaturarbeiten an den Aufzügen, der Heizungs- und Klimaanlage oder anderen technischen Anlagen melden. Auch digitale Türzugänge oder Klingeldisplays zählen dazu. Die Sensordaten überträgt ein IoT-Gateway via Internet an das System des Dienstleisters. Mit dieser Basisausstattung ist der Schritt hin zu einer intelligenten Steuerung in den Gebäuden nicht weit. Erste Funktionen Richtung eines Smart Building lassen sich z.B. mit einer Jalousiesteuerung umsetzen, über die Bewohner alle Rollläden in der Wohnung mit einem Tastendruck hoch- und runterfahren. Gleichzeitig melden Fensterkontakte, ob ein Fenster offen ist. Attraktiv für den Anwender ist zudem ein zentraler Alles-ein/Alles-aus-Taster, mit dem sich alle Verbraucher aus- bzw. bei der Rückkehr wieder einschalten lassen.
Bild: ©metamorworks/Gettyimages.deSmart Building zur Auswahl
Ein solches Grundsystem lässt sich je nach Bedarf mit zusätzlichen Smart-Building-Funktionen erweitern, z.B. mit einer Heizungssteuerung oder auch Multimedia via Sprachsteuerung. Hierzu kann der Gebäudebetreiber den Nutzern verschiedene Erweiterungspakete vorschlagen, sodass dieser sich nicht selbst über alle Smart-Building-Angebote auf dem Markt informieren muss. Für die Wohnungswirtschaft ist das ein wichtiger Service, der ihre Objekte attraktiver und wertiger für den Mieter macht. Gleichzeitig können Unternehmen durch smarte Technik ganz neue, automatisierte Dienstleistungen anbieten, z.B. in Form einer Energieflatrate. Denkbar ist auch eine Art Contracting-Modell. Hierbei stellt der Dienstleister die gewünschte Smart Building-Infrastruktur in unterschiedlichen Paketen bereit und refinanziert die Investition z.B. über die erzielten Energieeinsparungen.
Unterstütztes Wohnen im Alter
Ist ein Smart-Home-System für unterstütztes Wohnen im Alter (Ambient Assisted Living) ausgerichtet, muss die Grundausstattung bereits wichtige Funktionen umfassen. Dazu gehören Bewegungssensoren in Räumen und Matratzen sowie Sturz- und Präsenzmelder oder flexibel positionierbare Notruf- und Bedienknöpfe. Gleichzeitig lassen sich optional Vitaldaten oder Sensoren einbinden, die Wohlbefinden und Aktivität erfassen. Das intelligente System unterstützt im konkreten Bedarfsfall und bewahrt so die Unabhängigkeit der Bewohner. Dadurch können ältere Menschen länger in den eigenen vier Wänden wohnen bleiben, ohne sich bevormundet zu fühlen. Die digitalen Helfer sind auch im Interesse von Versicherungen, die durch schnell geleistete Hilfe und länger selbstständig lebende Versicherungsnehmer viel Geld einsparen. Betreiber von seniorengerechten Wohnungen können die verschiedenen Smart-Home-Funktionalitäten als Teil eines Servicepakets in die Miete mit einbinden.
Bild: EnOcean GmbHOptimierte Dienstleistungen
In Bürokomplexen können Facility Manager die Digitalisierung mithilfe von verteilten Sensoren und einer cloudbasierten Infrastruktur für neue automatisierte Dienstleistungen nutzen. Beim Raumnutzungsmanagement liefern Präsenzsensoren die Daten, wie viele Personen wie oft einen Besprechungsraum nutzen oder wann die Schlange in der Kantine besonders lang ist. Anhand dieser Informationen lassen sich die Raumbelegung und damit der Einsatz von Ressourcen wie Heizung, Klima oder Licht optimieren. Zusammen mit weiteren Sensoren wie Türkontakten, Aktivitätsmessern etc. wird ein detailliertes Nutzungsmuster des Gebäudes abgebildet. Auf Basis dieser Echtzeitinformationen über den tatsächlichen Bedarf lassen sich effizientere, energiesparende und situationsabhängige Services ableiten.
Arbeitsplatz mit Wohlfühlfaktor
Immer mehr Firmen wollen für ihre Mitarbeiter moderne Arbeitsweltkonzepte umsetzen, um die Produktivität und Zufriedenheit der wertvollen Fachkräfte zu steigern. Bietet ein Gebäude eine entsprechende Arbeitsumgebung, ist es für potentielle Mieter einer Bürofläche deutlich attraktiver. Sensoren, die z.B. das Nutzungsprofil von Arbeitsflächen und Geräten messen, liefern Daten für eine optimierte Raumaufteilung oder besser positionierte Drucker, Beamer et cetera. Integrierte Sensoren in Büromöbeln erlauben es, die Einrichtung bedarfsgerecht, bunt und individuell zu gestalten und gleichzeitig mit moderner Multimedia sowie intelligenter Licht- und Heizungssteuerung auszustatten. Die unauffällig platzierten Sensoren stören den Büroalltag nicht und entsprechen im Gegensatz zu Kameras dem Datenschutz. Der Mitarbeiter nimmt vor allem den Wohlfühlfaktor wahr. Weitere optimierte Prozesse eines digitalisierten Gebäudes umfassen Sensoren, die frühzeitig bei Wasserrohrbruch, Feuer oder Einbruch Alarm schlagen und so Versicherungsschäden verhindern.
Flexibler Funk
Rund 99 Prozent der Gebäude sind Bestandsimmobilien. Für die Nachrüstung einer digitalen Infrastruktur kommen deshalb drahtlose Lösungen zum Einsatz. Nur dadurch stehen Aufwand und Nutzen im richtigen Verhältnis. Die technische Grundlage sind immer Funksensoren, die die benötigten Daten von zahlreichen Punkten im Gebäude liefern. Hier ist der EnOcean-Funkstandard mit batterielosen Sensoren als Kommunikationsprotokoll etabliert. Er kommt bereits in mehr als einer Million Gebäuden weltweit zum Einsatz. Dank Mesh-Technologie lassen sich aber auch Bluetooth oder Zigbee für spezifische batterielose Anwendungen nutzen. Ein IoT-Gateway vernetzt die Sensoren und Aktoren über das Internet mit cloudbasierten Plattformen wie IBM Watson, Microsoft Azure, Apple HomeKit, Amazon Echo, Google Home oder Crestron.
IoT ohne Batterie
Das Internet der Dinge mit Tausenden Datenpunkten in einem Gebäude lässt sich nur mit batterielosen Funksensoren verwirklichen. Sie sind frei und flexibel platzierbar sowie jederzeit erweiterbar und wartungsfrei. Batterien haben im IoT als Energiequelle für Sensoren ausgedient. Neben den Kosten für den regelmäßigen Batterieaustausch sorgen Frühausfälle dafür, dass die Wartungsarbeiten bereits kurz nach der Installation anfallen. Sobald innerhalb der Laufzeit die ersten Batterien ausfallen, wird der Gebäudebetreiber vorsorglich alle Batterien austauschen. Ein nicht kalkulierbarer Personalaufwand und entsprechend hohe Kosten, die bei batterielosen Funkkomponenten nicht entstehen.
Im Gebäude schreitet die Digitalisierung rasch voran. Das Internet der Dinge (IoT) ermöglicht es, den genauen Nutzungsbedarf einer Immobilie virtuell abzubilden. Das führt zu automatisierten Gebäudeservices, höheren Energieeinsparungen und zu mehr individuellem Wohlbefinden der Nutzer. Dabei reichen die Lösungen von einer Smart-Building-Grundausstattung über unterstütztes Wohnen im Alter bis hin zu komplex vernetzten Gewerken im Bürogebäude. Die benötigten Rohdaten für die intelligente Steuerung liefern dabei wartungsfreie Funksensoren, die mit cloudbasierten IoT-Plattformen kommunizieren.
Bild: EnOcean GmbHLaut der Studie 'Unternehmenstrends 2020' des GdW stehen Mieter künftig im direkten digitalen Austausch mit Wohnungsunternehmen. Durch digital erfasste Gebäudedaten können Betreiber die technischen Anlagen in Echtzeit überwachen und entsprechend schnell nötige Arbeiten umsetzen. Gleichzeitig können sie den Nutzern Services anbieten, mit denen sie Kosten einsparen, z.B. beim Energieverbrauch. Hinzu kommen intelligente Systeme, die den individuellen Komfort in den Gebäuden verbessern.
Erste Automatisierungsschritte
Erste digitale Funktionen in einem Gebäude lassen sich über einen Internetanschluss in den allgemein genutzten Bereichen abbilden, mithilfe von Funksensoren, die nötige Wartungs- und Reparaturarbeiten an den Aufzügen, der Heizungs- und Klimaanlage oder anderen technischen Anlagen melden. Auch digitale Türzugänge oder Klingeldisplays zählen dazu. Die Sensordaten überträgt ein IoT-Gateway via Internet an das System des Dienstleisters. Mit dieser Basisausstattung ist der Schritt hin zu einer intelligenten Steuerung in den Gebäuden nicht weit. Erste Funktionen Richtung eines Smart Building lassen sich z.B. mit einer Jalousiesteuerung umsetzen, über die Bewohner alle Rollläden in der Wohnung mit einem Tastendruck hoch- und runterfahren. Gleichzeitig melden Fensterkontakte, ob ein Fenster offen ist. Attraktiv für den Anwender ist zudem ein zentraler Alles-ein/Alles-aus-Taster, mit dem sich alle Verbraucher aus- bzw. bei der Rückkehr wieder einschalten lassen.
EnOcean GmbH
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 3 2019 - 08.05.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
