Die Betrachtung des Gebäudes als ein Netzwerk verändert nicht nur den Bau von Gebäuden, sondern auch das Facility Management und damit den zukünftigen Betrieb. Das Gebäudemanagement hat in den letzten Jahrzehnten viele Phasen durchlaufen, aber die Technologie treibt es in eine neue Ära. Digitales Gebäudemanagement bringt das Facility Management näher an die digitale Vernetzung mit Software und intelligenten Objekten aus dem Internet der Dinge (IoT). BIM (Building Information Modeling), Gebäudeleittechnik und Gebäudemanagementsysteme sind nicht nur Buzzwords, um modern zu wirken, sondern sie sind fundamentale Themen für die Gewerbeobjekte der Zukunft. Werfen wir einen Blick auf die Verbindung zwischen Gebäudemanagement und vernetzter Technologie.
Was ist das vernetzte Gebäude? Smart Home für große Jungs und Mädchen?
Das Internet der Dinge hat längst Einzug in unseren Alltag gehalten. Heute sagt uns nicht nur unser Mobiltelefon, wo wir sind, sondern auch unser Auto navigiert selbstständig durch den Stau und teilt anderen Autos mit, wie schnell es fährt. In Zukunft wird auch jedes Gebäude ein Teil dieser vernetzten Welt sein. Digitales Gebäudemanagement (ein digitales Gebäude) ist ein Stück Architektur mit einer vernetzten Infrastruktur. Aber was genau bedeutet „vernetzt” im Zusammenhang mit einem Gebäude?
Je nachdem, wen du fragst, fällt die Antwort auf diese Frage unterschiedlich aus. Du denkst dabei vielleicht an Arbeitsmittel oder IT-Geräte, aber der Begriff bezieht sich auf jede digitale Darstellung von allem – von der Architektur bis zur Sicherheitstechnik – von der Jalousie bis zur Brandmeldeanlage. Wir sprechen hier über den digitalen Zwilling, über die virtuelle Nachbildung der Realität. Es ermöglicht uns effizienter zu leben und zu arbeiten.
Für jemanden, der im Facility Management arbeitet, bedeutet es, dass alle Gebäudetechniken in dem Sinne vernetzt und mit ihrer Umgebung verbunden sind und so mit minimalem Aufwand gesteuert werden können. Das ermöglicht die Optimierung von Prozessen mit Gebäudemanagementsystemen (GLT), aber auch die Integration moderner, digitaler Sicherheitstechnik in eine neue Softwareumgebung.
Das heißt nicht, dass mit „Sesam öffne dich” nun alles direkt angesteuert werden kann, aber was immer man über den Energieverbrauch des Gebäudes wissen will oder welchen Sicherheitsstatus das Gebäude aktuell hat, werden wir mit einem Mausklick rausfinden können. Digitales Gebäudemanagement ermöglicht die Interaktion zwischen digitaler und analoger Welt.
Doch zurück zur Einleitung, was „vernetzt” in diesem Zusammenhang eigentlich bedeutet. Um diese Frage zu beantworten, müssen wir drei wichtige Themen voneinander trennen. Da ist zunächst die intelligente Infrastruktur – die speziellen Techniken, die das Gebäude zu einem intelligenten Objekt machen. Dazu gehören z. B. Heizungs- und Beleuchtungssteuerungssysteme, die Informationen über Temperatur oder Luftfeuchtigkeit sammeln und als Grundlage für die automatische Steuerung des Gebäudeklimas dienen. Genau wie vernetzte Sicherheitstechniken, von der Brandmeldeanlage, über die Zutrittskontrolle bis hin zur Einbruchmelde- und Videoüberwachungsanlage.
Zweitens geht es um die technologische Vernetzung dieser intelligenten Objekte untereinander. Mit anderen Worten: Sie müssen alle intelligenten Techniken in ein Netz integrieren. Es geht auch um die entsprechende Software, die es dir ermöglicht, alle Daten an einem zentralen Ort zu sammeln, auszuwerten und direkt anzusteuern.
Und schließlich geht es um den Menschen – oder vielmehr darum, welche Rolle der Mensch in diesem Netzwerk spielt. Dieses letzte Thema werden wir später im Zusammenhang mit Gebäudemanagementsystemen noch ausführlicher in einem weiteren Artikel behandeln.
Was nützt BIM im Gebäudebetrieb?
Im Zusammenhang mit BIM bedeutet dies, dass alle Informationen über ein bestimmtes Gebäude in einem virtuellen 3D-Modell gesammelt werden. Mit anderen Worten werden alle Pläne, Entwürfe und Spezifikationen, die für den Betrieb eines Gebäudes erforderlich sind, in ein einheitliches Modell integriert. Das gilt also nicht nur für Autos, den Maschinenbau oder andere smarte Dinge, die uns in den Sinn kommen, für unsere Industriebetriebe, Büros oder Shoppingcenter ist das ebenfalls möglich. Anders als in der Vergangenheit zeichnen moderne Architekten ihre Bauwerke nicht mehr nur zwei- oder dreidimensional. Zumindest setzen sie heute ausgefeiltere Methoden ein, die jedes Bauteil und darüber hinaus auch Freiflächen mit Daten verknüpfen – von der Brandschutzklasse verschiedener Bauteile über die statische Bedeutung einer tragenden Wand bis hin zur Einschränkung, wie ein Baum auf dem Grundstück zu beschneiden ist.
Zu diesem Zweck definiert BIM (Building Information Modeling) ein objektorientiertes System, das alle Komponenten in ein einziges Modell integriert und dann miteinander verknüpft. Wir sprechen hier von Software-Engineering – nicht von Elektronik-Engineering wie im IoT (Internet of Things). Mit solch einer digitalen BIM-Methode ist es nun möglich, das Gebäude nicht nur viel effizienter zu bauen, sondern auch über die gesamte Lebenszeit zu betreiben. Wartungs- und Instandhaltungskosten lassen sich vorher schon viel genauer kalkulieren als in der Vergangenheit.
Du fragst dich vielleicht, was das mit dem Internet der Dinge (IoT) zu tun hat? Und damit kommen wir wieder zum Anfang unseres Artikels zurück. Eine Komponente, die in BIM nicht direkt sichtbar ist, sind zum Beispiel Sensoren, die die Luftqualität oder Lärmemissionen überwachen, den aktuellen Zustand von Rauchmeldern oder die Sensoren der Einbruchmeldeanlage. Auch das Livebild der Videoüberwachungsanlage hat mit BIM und dem virtuellen Gebäude nicht viel zu tun. Wie wäre es, all diese Sensoren in ein Netzwerk einzubinden und sie dann aus der Ferne zu steuern oder auf technische Störungen schon vorzeitig reagieren zu können? Ist das möglich? Wie abgefahren wäre es, Sensoren in Aufzügen zu installieren die schon Wochen vor einer technischen Störung durch Akustiksensoren einen Verschleiß an den eingesetzten Bauteilen vorhersagen? Alles Zukunftsmusik? Mitnichten!
Was ist moderne Gebäudeautomatisierung?
Gebäudeautomation ist der erste Schritt zu einem effizienten Gebäudebetrieb. Es geht darum, Gebäude oder ganze Stadtteile als Gesamtsysteme zu betrachten, die zentral gesteuert werden. Die moderne Gebäudeautomation, die von der herkömmlichen Steuerung einzelner Komponenten zu unterscheiden ist, hat ihre Wurzeln in der Netzwerktechnik.
Die ersten modernen Server wurden für großvolumige Rechenzentren entwickelt – nicht für die Arbeit mit BIM-Modellen in der Bauindustrie. Die heutigen IT-Giganten wie Google oder Facebook speichern ihre Informationen in Rechenzentren und geben die Ergebnisse erst dann an uns Nutzer weiter, wenn sie unzählige Server durchlaufen haben. Groß angelegte Serversysteme garantieren, dass immer genügend Kapazität für eine bestimmte Website vorhanden ist – selbst, wenn alle Nutzer gleichzeitig auf YouTube-Videos zugreifen. In Serverracks, die mit insgesamt 12 bis 28 unabhängigen Servern ausgestattet sind, werden die Daten verteilt und von bis zu 100.000 intelligenten Geräten in der ganzen Welt innerhalb von Sekunden problemlos abgerufen.
Das gleiche Prinzip gilt auch für die Gebäudeautomation. Rechenzentrumsnetzwerke können eine flexible Plattform für die Verbindung aller Arten von Gebäudekomponenten bieten, so dass sie zentral gesteuert werden können.
Gebäudeautomationssysteme sollen dafür sorgen, dass ein Gebäude so effizient wie möglich arbeitet. In der Praxis bedeutet dies, dass alle Informationen in ein einziges intelligentes System integriert werden und dieses dann über das Internet ferngesteuert wird. Heute gibt es noch keine praktikable Lösung, um wirklich diesen Endzustand der kompletten Integration eines Gebäudes in nur eine einzige Softwareplattform darzustellen. Das liegt nicht an mangelnden Methoden, sondern an der Frage, ob eine eierlegende Wollmilchsau wirklich erstrebenswert ist oder doch der Weg über dezentrale Systeme der eigentlich sinnvollere ist.
Welche Rolle spielt Gebäudeleittechnik? Was ist Gebäudeleittechnik?
Wie der Begriff schon sagt, werden Gebäudemanagementsysteme zur Automatisierung oder Steuerung einzelner Prozesse in Gebäuden eingesetzt. Sie werden zunehmend über Netzwerke gesteuert und bilden damit eine perfekte Grundlage zur Anbindung der gesamten Gebäudetechnik. So verwenden Automatisierungsunternehmen wie Siemens zunehmend Ethernet-Protokolle, um Komponenten in einem Gebäude miteinander zu verbinden. Smart Home für große Jungs und Mädels, da ist es wieder.
Gebäudeleitsysteme können auch flexibler auf veränderte Anforderungen reagieren. Zum Beispiel kann das System zur Steuerung von Heizung und Kühlung an die aktuelle Belegung eines Gebäudes angepasst werden. Die Heizungspumpe kann morgens früher eingeschaltet werden, wenn sich um 7 Uhr mehrere Personen im Raum befinden – oder sie kann zurückgehalten werden, wenn niemand vor 10 Uhr zur Arbeit kommt. In Zeiten von New Work und Corona, keine so schlechte Idee.
Mit dem Mikroklima innerhalb eines Zimmers kann die Steuerung auf die Belegung abgestimmt werden – in einigen Hotels ist dies bereits heute schon möglich. Wenn beispielsweise eine Person ein Zimmer betritt oder verlässt, werden die Fenster über eine integrierte Lösung automatisch geöffnet oder geschlossen.
Was haben vernetzte Gebäudeleitsysteme für den Betrieb und damit für den Betreiber von Gebäuden zu bieten? Eine ganze Menge! Sie bieten enorme Vorteile in Bezug auf die Flexibilität und Effizienz. Sie ermöglichen es, Gebäude von einer zentralen Stelle aus zu steuern oder bei Bedarf einzelne Prozesse zu integrieren – unabhängig davon, wo sich das Gebäude befindet. Wer einen guten Überblick hat, kann Einsparungen realisieren und seinen Betrieb optimieren.
Was ist PSIM? Vernetzte Sicherheitstechnik für das gesamte Gebäude!
Auch Sicherheit und Schutz profitieren von der vernetzten Welt. Das zeigt sich an Orten wie Flughäfen, Bürogebäuden oder Hotels – überall dort, wo Menschen zusammenkommen.
Die Software für das Physical Security Information Management (PSIM) ist eine Plattform, die mehrere unterschiedliche Sicherheitssysteme miteinander verbindet und sie über eine einheitliche Benutzeroberfläche verwaltet. Dies ermöglicht es dem Benutzer, Ereignisse vollständig zu erfassen und zu verarbeiten, sobald sie auftreten. Es geht hierbei um das Vernetzen der gesamten Sicherheitstechnik, wie zum Beispiel der Brandmeldeanlagen, der Sprinkleranlagen, der Sprachalarmierungsanlagen, der Einbruchmeldeanlagen, der Videoüberwachungsanlagen, bis hin zur Zutrittskontrollanlage oder dem Störmeldewesen. Bei Sicherheitstechnik geht es in der Regel um Reaktionszeiten und der Verbesserung von Workflows. Herstellerunabhängigkeit ist hier ein wichtiges Stichwort, ein deutscher Softwarehersteller ist hierbei ein Hidden Champion – die Firma Advancis mit ihrem Sicherheitsmanagementsystem WinGuard, gilt als ein gutes Fundament für das herstellerunabhängige Vernetzen von Sicherheitstechniken. Solche Systeme werden aber auch von Herstellern wie Honeywell, Siemens oder BOSCH in dem Markt gepusht.
Fazit
Alle oben genannten Technologien sind heute bereits für gewerbliche Gebäude verfügbar. Die Zukunft ist digital! Digitales Gebäudemanagement ist auf dem Vormarsch. Das bedeutet, alle Systeme zu integrieren und von einer zentralen Stelle aus zu steuern. Es bedeutet auch die Maximierung der Effizienz durch die Verknüpfung von Prozessen in einem Gebäudenetzwerk, wodurch Einsparungen und Betriebsoptimierungen möglich werden. Vom Gebäudeautomationssystem über die IoT-Technologie bis hin zu PSIM – die Chancen liegen auf der Hand für alle Beteiligten.
