Die ersten Gebäude, die jemals gebaut wurden, waren primitive Schutzhütten aus Steinen, Stöcken, Tierhäuten und anderen natürlichen Materialien. Während sie kaum dem Stahl und Glas ähnelten, die eine moderne Skyline der Stadt ausmachen, hatten diese frühen Strukturen den gleichen Zweck – den Menschen im Inneren einen komfortablen Raum zu bieten.

Gebäude sind heute komplexe Verkettungen von Strukturen, Systemen und Technik. Im Laufe der Zeit wurde jede Komponente im Inneren eines Gebäudes weiterentwickelt und verbessert, so dass moderne Gebäudebesitzer Beleuchtung, Sicherheit, Heizung, Lüftung und Klimaanlage unabhängig auswählen können, als ob sie ein Home-Entertainment-System zusammenstellen würden.

Aber Gebäudeeigentümer beginnen heute, über die eigenen vier Wände hinauszuschauen und die Auswirkungen ihres Gebäudes auf das Stromnetz, die Mission ihrer Organisation und die globale Umwelt zu berücksichtigen. Um diese Ziele zu erreichen, reicht es nicht aus, dass ein Gebäude nur die Systeme enthält, die Komfort, Licht und Sicherheit bieten. Gebäude der Zukunft müssen die verschiedenen Teile integriert, dynamisch und funktional verbinden. Diese Vision ist ein Gebäude, das seine Mission nahtlos erfüllt und gleichzeitig die Energiekosten minimiert, ein robustes Stromnetz unterstützt und die Umweltbelastung mindert.

Auf der grundlegendsten Ebene bieten intelligente Gebäude nützliche Gebäudeservices, die die Nutzer produktiv machen (z. Um diese Vision zu erreichen, muss vom Beginn der Entwurfsphase bis zum Ende der Nutzungsdauer des Gebäudes Intelligenz hinzugefügt werden. Intelligente Gebäude verwenden während des Betriebs Informationstechnologie, um eine Vielzahl von Subsystemen zu verbinden, die normalerweise unabhängig voneinander arbeiten, sodass diese Systeme Informationen austauschen können, um die Gesamtleistung des Gebäudes zu optimieren. Smart Buildings blicken über die Haustechnik in ihren vier Wänden hinaus. Sie sind mit dem intelligenten Stromnetz verbunden und reagieren darauf, und sie interagieren mit Gebäudebetreibern und -nutzern, um ihnen ein neues Maß an Transparenz und umsetzbaren Informationen zu ermöglichen.

Moderne Gebäude enthalten komplexe mechanische Geräte, ausgeklügelte Steuerungssysteme und eine Reihe von Funktionen, um die Sicherheit, den Komfort und die Produktivität der Bewohner zu verbessern. Viele dieser Systeme beinhalten eine Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, aber da die Daten allgemeiner Natur sind und die Kommunikationsprotokolle proprietär sind, fließen Informationen nur entlang bestimmter Pfade. Das intelligente Gebäude erfordert die Konnektivität zwischen allen Geräten und Systemen in einem Gebäude. Ein Beispiel ist die Optimierung von Kälteanlagen, die die Effizienz des Kältemaschinenbetriebs durch die Einbeziehung von Wetterdaten von außen und Informationen über die Belegung steigert. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von Daten aus dem Gebäudesicherheitssystem, um das Licht auszuschalten und die Kühlung zu reduzieren, wenn die Bewohner nicht anwesend sind.

Die Entwicklung hin zu interoperablen, vernetzten Geräten und Systemen innerhalb eines Gebäudes erfordert die Zusammenarbeit vieler verschiedener Parteien, von denen viele historische Wettbewerber sind. Trotz dieser Herausforderung hat die freiwillige Zusammenarbeit in den letzten zwei Jahrzehnten zur Einführung offener Standards wie BACnet®, Modbus® und LonWorks®1 geführt, die gleiche Wettbewerbsbedingungen schaffen, indem es jedem Hersteller und Auftragnehmer ermöglicht, seinen Beitrag zu einem funktionalen Ganzen zu leisten . Das Ergebnis ist ein Gebäude, in dem Beleuchtungs-, Klima-, Sicherheits- und andere Systeme Daten ungehindert hin und her übertragen – was zu höherer Effizienz, mehr Sicherheit und Komfort und einem kostengünstigeren Betrieb der Anlage führt.

Die ausgefeilteste Software und die ausgefeilteste Hardware der Welt wären nichts als Drähte und Transistoren ohne die Menschen, die sie verwenden, um effektiver zu arbeiten. In diesem Sinne sind die Menschen, die ein intelligentes Gebäude betreiben, ein entscheidender Bestandteil seiner Intelligenz.

Bei knappen Budgets und knappen Mitarbeitern gibt es im modernen Facility Management keinen Platz für schwierige Schulungen und steile Lernkurven. Stattdessen bietet ein wirklich intelligentes Gebäude intuitive Werkzeuge, die darauf ausgelegt sind, die bestehenden Bemühungen der Menschen vor Ort zu verbessern und zu verbessern. Im Zuge der Weiterentwicklung des intelligenten Gebäudes wird der Informationsaustausch zwischen intelligenten Gebäudesystemen und -komponenten die Plattform für Innovationen bieten. Zukünftige Anwendungen werden entstehen, wenn Facility Manager mit Werkzeugen und Technologien interagieren, um ihre Arbeit besser zu erledigen – mehr Komfort, mehr Sicherheit und mehr Sicherheit mit weniger Geld, weniger Energie und weniger Umweltbelastung bieten.

Ein intelligentes Gebäude kann als „Supersystem“ miteinander verbundener Gebäudeteilsysteme betrachtet werden; es wurde mit dem Internet verglichen, das Computernetzwerke zu einem größeren „Supernetzwerk“ verbindet. In einem Smart Building kann die Integration von Systemen genutzt werden, um die Betriebskosten zu senken.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, wie ein intelligentes Gebäude Geld sparen kann; die meisten beinhalten einen optimierten Betrieb und eine erhöhte Effizienz:

Optimierte Kühl- und Belüftungsausrüstung – Die dynamische Modellierung von Lasten ermöglicht es dem System, das Minimum an Geld auszugeben, um das gewünschte Komfortniveau bereitzustellen.

Anpassung der Belegungsmuster an den Energieverbrauch – Ein intelligentes Gebäude wird schlanker (und spart Geld), wenn weniger Menschen im Inneren sind.

Proaktive Wartung von Geräten – Analysealgorithmen erkennen Leistungsprobleme, bevor sie teure Ausfälle verursachen, und sorgen dabei für optimale Effizienz.

Der offene Zugang zu Informationen ist eine Plattform, auf der ein erheblicher Wert aufgebaut werden kann. Ein intelligentes Gebäude schafft diese Plattform, indem es Informationen in einem offenen Format verbindet und die Entwicklung neuer Anwendungen ermöglicht, die Zeit, Energie und Betriebskosten sparen, genauso wie neue Webanwendungen für die offenen Informationen im Internet entwickelt werden.

Gebäudemanagementsysteme haben jahrzehntelang den Prozess automatisiert, gerade genug Energie zum Heizen und Kühlen von Gebäuden bereitzustellen, um Komfortstandards zu erfüllen. Diese Energieeffizienzmaßnahmen tragen zu den Nachhaltigkeitszielen einer Organisation bei, wie z. B. die Verfolgung und Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Wenn die Daten jedoch im Gebäudemanagementsystem gefangen sind, können Entscheidungsträger auf Führungsebene sie nicht messen und darauf reagieren.

Als „Middleware“ bezeichnete Übersetzungssoftware sammelt Daten aus allen automatisierten Systemen eines Unternehmens – unabhängig von Hersteller oder Kommunikationsprotokoll – und führt sie zu einer gemeinsamen Plattform für Analysen und Berichte zusammen. Ein Ergebnis ist das Aufkommen von webbasierten Dashboard-Anzeigen, die eine visuelle Momentaufnahme davon bieten, welche Einrichtungen einen hohen Energieverbrauch, anormale Wartungskosten und viele andere Situationen aufweisen, die sofortige Aufmerksamkeit verdienen.

Dies bietet Führungskräften, die für das Management von Nachhaltigkeit und CO2-Fußabdruck verantwortlich sind, den Überblick, um das Gesamtbild ihrer Organisation zu sehen, unabhängig davon, wie viele Gebäude oder geografische Standorte beteiligt sind. Wenn Informationen schnell und überall verfügbar sind, können Manager bessere Entscheidungen treffen, die sich unmittelbar auf die Rentabilität auswirken.

Anschluss an das Smart Power Grid

Wirklich intelligente Gebäude werden Wissen nutzen, das sich außerhalb ihrer Mauern und Fenster befindet. Das Smart Grid ist ein idealer Ausgangspunkt. Die Strommärkte entwickeln sich in Richtung „Echtzeit“, was bedeutet, dass Gebäude Anfragen zur Reduzierung der Nachfrage erhalten können, wenn die Großhandelspreise hoch sind oder die Netzzuverlässigkeit gefährdet ist. Darüber hinaus sind dynamische Stromtarife ein wachsender Trend, d. h. ein Gebäude wird eher an den tatsächlichen Kosten der Stromerzeugung im Moment der Nutzung berechnet als an den durchschnittlichen Kosten über lange Zeiträume.

Beispielsweise kann ein Versorgungsunternehmen im Smart Grid so programmiert werden, dass es die Wettervorhersage liest und einen Temperaturanstieg erwartet, der am folgenden Nachmittag zu einer erhöhten Nachfrage führen wird. Der Versorger könnte ein „Angebot“ übermitteln, dem intelligenten Gebäude 0,50 US-Dollar für jede Kilowattstunde Abfall des durchschnittlichen Stromverbrauchs zu zahlen. Ein Smart Building könnte dieses Angebot annehmen, indem es einen internen Nachfragereduktionsmodus aktiviert und dadurch seine Last reduziert.

Während Energieverbrauch und Nutzerkomfort für jedes Unternehmen von entscheidender Bedeutung sind und daher menschliche Beteiligung an der Entscheidungsfindung erfordern, wird die Technologie der entscheidende Faktor sein, der Gebäudebetreiber mit den Werkzeugen und Informationen versorgt, die sie benötigen, um intelligente Entscheidungen zu treffen. (Facility Manager sind so wie sie sind eingeschränkt; die Teilnahme an einem Smart Grid würde nur sehr begrenzt reagieren, wenn es von den Betreibern verlangt würde, einen „zweiten Job“ zu erfüllen, die Märkte zu überwachen und auf Signale zu reagieren.)

Smart Buildings gehen weit über das Energiesparen und einen Beitrag zu Nachhaltigkeitszielen hinaus. Sie verlängern die Lebensdauer von Investitionsgütern und wirken sich auch auf die Sicherheit aller Ressourcen aus – sowohl des Personals als auch des Kapitals. Sie ermöglichen Innovation, indem sie eine Plattform für zugängliche Informationen schaffen. Sie verwandeln Gebäude in virtuelle Stromerzeuger, indem sie es den Betreibern ermöglichen, elektrische Lasten abzuwerfen und die „Megawatt“ auf dem Markt zu verkaufen. Sie sind eine Schlüsselkomponente einer Zukunft, in der sich Informationstechnologie und menschlicher Einfallsreichtum vereinen, um die für die Zukunft vorgesehene robuste, kohlenstoffarme Wirtschaft zu schaffen.

Die Vorteile reichen weit über die vier physischen Wände des Smart Buildings hinaus. Das Stromnetz wird robuster und zuverlässiger. Der CO2-Fußabdruck der Gesellschaft wird minimiert, da erneuerbare Energiequellen den Strom liefern, ausgeglichen mit einem Informationsnetzwerk, das die Nachfrage mit dem variablen Angebot im Minutentakt abgleicht. Elektroautos befördern Menschen zu Häusern und Arbeitsplätzen und dienen als bewegliche Batterien in einem intelligenten System. Und Unternehmen arbeiten auf einem neuen Niveau der Effizienz, indem sie Daten auf neue Weise nutzen und die Verbindung zwischen bisher völlig unabhängigen Systemen nutzen. Diese Vorteile sind nicht vorübergehend, sondern erstrecken sich über die gesamte Lebensdauer des Gebäudes, von der Modellierung und Gestaltung bis hin zur Renovierung und darüber hinaus.

Im Zentrum dieser Vision steht das Smart Building, das nicht nur das Dach über dem Kopf, sondern auch die Informationsinfrastruktur bereitstellt, um eine wirklich intelligente Welt zu ermöglichen.