Smart Building durch IoT

Ein Smart Building nutzt moderne Technologien, um Effizienz, Komfort, Sicherheit und Nachhaltigkeit zu verbessern. Dafür verwendet es oft das Internet der Dinge (IoT), Automatisierung und digitale Steuerungen. Es ist mit vernetzten Sensoren ausgestattet, die auch nachträglich installiert werden können (Retrofit). Diese können zum Beispiel die Raumtemperatur oder den Energieverbrauch messen. Sie senden diese Daten dann über eine drahtlose Verbindung an die Cloud, wo sie verarbeitet und analysiert werden können. Das ermöglicht zum Beispiel die automatische Steuerung von Heizung, Belüftung, Klimaanlage (HVAC), Beleuchtung, Sicherheitssystemen und Energieverbrauch. Zusätzlich geben die gesammelten Daten Immobilienbesitzern und Gebäudeverwaltung die Möglichkeit, die Nutzung und Verwaltung zu optimieren und wirtschaftliche Entscheidungen auf einer fundierten Datengrundlage zu treffen.

Ein Smart Building integriert verschiedene Technologien, um den Gebäudebetrieb zu optimieren, Energieeffizienz zu verbessern und den Komfort für Nutzer zu steigern. Dies sind typische Bestandteile einer Smart-Building-Lösung:

Cloud-Plattform: Dies ist ein Dienst, der Infrastruktur, Speicher, Rechenleistung und verschiedene Services über das Internet bereitstellt. Er ermöglichen es Unternehmen, Software-Lösungen zu nutzen, zu verwalten und auszuführen, ohne dass sie die hierfür notwendige physische IT-Infrastruktur vor Ort benötigen. Die Cloud of Things der Deutschen Telekom beispielsweise sammelt für Sie in Echtzeit Sensordaten und wertet sie aus. In Ihrem persönlichen Webportal behalten Sie jederzeit den Überblick über eine Vielzahl von Messwerten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Wasserverbrauch. Zusätzlich stehen Ihnen umfangreiche branchenspezifische Analyse-Lösungen zur Verfügung, um Erkenntnisse zu gewinnen und Aktionen auszulösen.

Sensoren und Aktoren: Smart Buildings verwenden Sensoren, um Daten über verschiedene Aspekte des Gebäudes und seiner Umgebung zu sammeln. Das können zum Beispiel Temperatur-, Feuchtigkeits-, Licht- oder Bewegungssensoren sein. Diese erfassen kontinuierlich Daten, die dann in Echtzeit an eine Cloud-Plattform weitergeleitet werden. Von der Cloud-Plattform gesendete Befehle können dann von Aktoren ausgeführt werden, die zum Beispiel das Licht dimmen, Fenster schließen oder die Klimatisierung anpassen und somit ihre vorhandene TGA „smart“ machen.

Konnektivität: Diese Sensoren und Aktoren brauchen eine Verbindung, um ihre Daten an die Cloud zu senden. Mobilfunk und LPWAN Technologien sind sicher und geben dem Smart Building einen Grad an Flexibilität, den Technologien wie WLAN nicht erlauben. Die Telekom bietet Ihnen Funknetze auf Basis von 2G, 4G, 5G, LTE-M und Narrowband IoT. Ein Sensor in einem Kellergewölbe, der den Wasserverbrauch misst, kann zum Beispiel mit NB-IoT angebunden werden, das höchste Gebäudedurchdringung ermöglicht. Überwachungskameras dagegen lassen sich mit 5G in höchster Bandbreite vernetzen.

Der Begriff „Smart Home“ bezeichnet die Digitalisierung der eigenen vier Wände und bezieht sich ausschließlich auf die gebäudetechnische Ausstattung privater Wohnhäuser. Hier regelt die Gebäudeautomation Funktionen wie Licht, Beschattung und Heizung, aber auch Multimedia-Anlagen, Haushaltsgeräte oder Sicherheitstechnik.

Der Ausdruck „Smart Building“ dagegen bezieht sich auf Zweckgebäude oder Nicht-Wohngebäude wie Bürokomplexe, Flughäfen, Einkaufszentren, Krankenhäuser, Bildungseinrichtungen oder Industrieanlagen. In smarten Gebäuden sind die Kernthemen wie z. B. Klimatisierung, Brandschutz, Sicherheit oder Energieverbrauch durch intelligente Technik optimiert bzw. automatisiert. Dies dient dazu, den Gebäudebetrieb zu vereinfachen, Kosten und Emissionen einzusparen und den Komfort für die Nutzenden zu erhöhen.

Die Begriffe „Smart Building“ und „Gebäudeautomation“ werden oft als Synonyme verwendet. Doch es gibt Unterschiede in ihrer Bedeutung:

Gebäudeautomation: Der Begriff Gebäudeautomation bezieht sich auf die automatische Steuerung und Überwachung von Gebäudefunktionen. So können Sie zum Beispiel Ihre technische Gebäudeausrüstung (TGA) automatisch steuern und Heizung, Lüftung, Klima, sowie Beleuchtung und Verschattung in ein intelligentes Gesamtsystem integrieren. Diese transparente Steuerung der Gebäudeausrüstung erhöht den Komfort für Ihre Kunden und verringert die Kosten für Sie.

Smart Building: Ein Smart Building geht über die Gebäudeautomation hinaus. Es hat zum Ziel, nicht nur einzelne Systeme zu steuern, sondern mithilfe von Daten die gesamte Nutzung sowie die Wirtschaftlichkeit von Gebäuden zu optimieren. Dabei verwendet es Daten wie Raumauslastung, Umweltbedingungen und Energieverbrauch und erstellt mithilfe von künstlicher Intelligenz Analysen und Prognosen. Betriebskosten ermittelt es in Echtzeit für den gesamten Gebäudebestand und gibt Immobilienbesitzern und Gebäudeverwaltungen so die Möglichkeit, Optimierungspotenziale zu erkennen und die Nachhaltigkeit der verwalteten Liegenschaften zu steigern.

Ein wichtiger Grund, Smart-Building-Lösungen einzuführen, ist das Einsparen von Energiekosten. Gebäudemanager müssen den Verbrauch von Strom, Gas, Heizöl, Wärme und Wasser optimieren, um Kosten zu senken und den CO₂-Ausstoß Ihres Gebäudeportfolios zu verringern. Hier können Smart-Building-Lösungen helfen. Sie setzen eine Vielzahl von Technologien und Strategien ein, um den Energieverbrauch zu optimieren und Ressourcen effizienter und nachhaltiger zu nutzen. Hier einige Beispiele:

• Automatische Beleuchtungssteuerung: Smart Buildings nutzen Beleuchtungssensoren, um den Lichteinfall im Raum zu messen. Abhängig von Tageslichtniveau und Raumaktivität kann das System die Beleuchtung automatisch anpassen. Präsenzsensoren erkennen, ob sich Personen im Raum aufhalten, und schalten die Beleuchtung automatisch aus, wenn der Raum leer ist.
• Intelligente HLK-Systeme (Heizung, Lüftung, Klimatisierung): Smarte Thermostate und HLK-Anlagen verwenden Sensoren, um die Raumtemperatur zu überwachen und automatisch die Heizung oder Kühlung zu regeln, um den Komfort zu maximieren und den Energieverbrauch zu minimieren. Zonensteuerung ermöglicht die Anpassung der Temperatur in verschiedenen Bereichen des Gebäudes basierend auf der Nutzung und den Präferenzen der Nutzer.
• Energiemanagement-Systeme: Diese Systeme überwachen den Gesamtenergieverbrauch des Gebäudes und analysieren historische Daten, um Trends und Anomalien zu identifizieren. Sie können Echtzeitinformationen nutzen, um den Energieverbrauch zu optimieren und die Nutzung von selbst erzeugtem Strom, zum Beispiel durch Fotovoltaikanlagen, zu optimieren.
• Intelligente Fenster und Beschattungssysteme: Automatisierte Fenster und Beschattungssysteme können je nach Tageslichtniveau und Wetterbedingungen gesteuert werden, um den Einfall von natürlichem Licht zu maximieren und den Bedarf an künstlicher Beleuchtung und Kühlung zu reduzieren.
• Echtzeit-Feedback: Nutzer erhalten sofortiges Feedback zu ihrem Energieverbrauch und können ihr Verhalten entsprechend anpassen, um energieeffizienter zu agieren. Die damit einhergehende Bewusstseinsbildung trägt dazu bei, dass die Nutzer aktiv zur Energieeffizienz beitragen, indem sie bewusster mit Energie umgehen.
• Vorausschauende Wartung: Smart-Building-Systeme können Daten von Sensoren nutzen, um den Zustand von Geräten und Systemen zu überwachen. Durch prädiktive Wartung können potenzielle Probleme frühzeitig erkannt werden, bevor sie zu ineffizientem Betrieb oder Ausfällen führen. Die Systeme können auch Anomalien in den Verbrauchsmustern erkennen, die frühzeitig auf einen Schaden hinweisen. So kann ein ungewöhnlich hoher Anstieg des Wasserverbrauchs bzw. Abfall des Wasserdrucks zum Beispiel ein Hinweis auf einen Rohrbruch oder eine Mikro-Leckage sein.
• Gebäudeauslastung und -nutzung: Smart-Building-Lösungen können Echtzeitdaten zur Belegung von Büroflächen sammeln. Diese ermöglichen es, die Nutzung von Flächen zu optimieren, um Heizkosten zu senken. So können zum Beispiel während einer Urlaubsaison die genutzten Arbeitsplätze in einem Stockwerk zusammengelegt werden, um die Heizung in ungenutzten Stockwerken herunterzufahren.

Die Kombination dieser Technologien und Strategien ermöglicht es Smart-Building-Lösungen, den Energieverbrauch zu optimieren, Ressourcen effizient zu nutzen und gleichzeitig den Komfort für die Nutzer zu maximieren.

Die Planung von Smart Buildings bringt verschiedene Herausforderungen mit sich, die sorgfältig angegangen werden müssen, um eine erfolgreiche Implementierung zu sicherzustellen.

• Interoperabilität: Smart Buildings umfassen oft eine Vielzahl von Technologien und Geräten unterschiedlicher Hersteller. Die Herausforderung besteht darin, sicherzustellen, dass diese Systeme miteinander kommunizieren können. Die Deutsche Telekom bietet Ihnen daher ein Portfolio aus zertifizierten Geräten, das sicherstellt, dass keine langwierigen Anpassungen notwendig sind und Ihr Projekt rasch startet. Zudem löst unser T IoT Hub die Kommunikation von Systemen vieler verschiedener Hersteller untereinander. Er fungiert als Konnektor und Übersetzer für viele Partner, Netzbetreiber und Plattformanbieter, um Ihre Systeme zu einem funktionierenden Ganzen zusammenzuführen. Außerdem bietet er Programmierschnittstellen (APIs) zur Orchestrierung einer breiten Palette von IoT-Konnektivitäts- und Gerätemanagementplattformen.
• Sicherheit und Datenschutz: Smart Buildings müssen robuste Sicherheitsmaßnahmen implementieren, um unbefugten Zugriff, Datenlecks und andere Bedrohungen zu verhindern. Mobilfunk bietet sich daher für die Vernetzung an. Er ist eine extrem sichere Art der Konnektivität für IoT-Projekte, da seine Sicherheitsmechanismen alle Aspekte – von der SIM-Karte bis zu den Anwendungsservern – abdecken. Zudem ist die Deutsche Telekom international als ein führender Anbieter von Cybersecurity anerkannt. Sämtliche Daten speichert sie auf Servern in hochsicheren Rechenzentren in Deutschland.
• Komplexität der Integration: Die Integration von verschiedenen Systemen, Sensoren und Aktoren erfordert eine sorgfältige Planung und Implementierung. Die Telekom bietet Hardware, Konnektivität und Plattformen aus einer Hand. Das reduziert die Zahl Ihrer Ansprechpartner, sorgt für ein reibungsloses Zusammenspiel aller Teile und stellt einen schnellen Start Ihres Projekts sicher. Zudem unterstützen wir Sie nicht erst bei der technischen Umsetzung, sondern bereits bei der Entwicklung eines Business-Plans.

Unsere Beratenden unterstützen Sie dabei, Herausforderungen klar zu beschreiben und Ideen zu entwickeln. Sie beraten Sie über den gesamten Projektverlauf hinweg – vom Kick-off bis zur Nutzung.

Es gibt zahlreiche Gründe, warum Sie eine Smart-Building-Lösung der Deutschen Telekom in Erwägung ziehen könnten:

• Umfassende Expertise: Die Deutsche Telekom hat größte Erfahrung bei der Lösung individueller und komplexer Anforderungen. Die Kompetenz von 2000 Entwickelnden und unsere Erfahrung aus Dutzenden erfolgreich umgesetzten IoT-Projekten stellen sicher, dass Ihr Vorhaben gelingt.
• Höchste Sicherheit: Die Deutsche Telekom zeichnet sich durch ihre Vorreiterschaft im Bereich Sicherheit und Datenschutz aus und genießt international Anerkennung als erstklassiger Anbieter von Cybersecurity. Um Netzwerke, Cloud-Lösungen und IoT-Geräte vor Hacker-Attacken zu schützen, halten wir uns an höchste Sicherheitsstandards. Konzernweit stellen regelmäßige Privacy- und Security-Assessments die Integration von Datensicherheit und Datenschutz in die System- und Produktentwicklung sicher.
• Beste Konnektivität: Mobilfunk ist das Kerngeschäft der Deutschen Telekom. Unsere vielfach ausgezeichneten Netze stellen zuverlässigen Empfang für kritische Anwendung der Gebäudetechnik wie Alarm- oder Brandschutz sicher – sowohl in Deutschland als auch international.
• Zuverlässige Partner: Wir pflegen langjährige Partnerschaften und achten darauf, dass diese Partner führende Anbieter in ihrer jeweiligen Branche sind. Das gibt Ihnen Konstanz und sichert Ihnen eine optimale Umsetzung Ihrer Projekte.
• Individuelle Lösungen: Wir haben große Erfahrung in der Integration unterschiedlicher Technologien, Systeme und Prozesse. Durch Solution-Orchestration-Lösungen wie den IoT Hub können wir Anwendungen nahtlos in Ihre Systeme und Prozesse integrieren und perfekt auf Ihren Anwendungsfall zugeschnittene Lösungen schaffen.

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