Prädiktive Gebäudeautomation

Digital Twin als Schlüssel zur Nachhaltigkeit

Die Akteure in der Immobilienbranche müssen mit Hochdruck Lösungen zur Bestimmung, Messung und transparenten Darstellung der Nachhaltigkeit finden. Die neue Generation der Gebäudeautomation, die mit Digital Twins und integriertem Datenmanagement arbeitet, spielt dabei eine Schlüsselrolle.

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MeteoViva Climate sorgt im Bürogebäude Tower 185 in Frankfurt für ein stabiles Raumklima und senkt die CO2-Emissionen des Objektes. Bild: Deka Immobilien GmbH
MeteoViva Climate sorgt im Bürogebäude Tower 185 in Frankfurt für ein stabiles Raumklima und senkt die CO2-Emissionen des Objektes. Bild: Deka Immobilien GmbH

Der Kompass steht auf Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit entwickelt sich in der Immobilienbranche zunehmend zu einem zentralen Markttreiber. Zahlreiche neue regulatorische Anforderungen auf EU-, Bundes- und Länderebene geben einen schnelleren Takt und ambitioniertere Ziele in Sachen nachhaltiges Wirtschaften vor. Zugleich zeigt die Nachfrage von Gebäudenutzern und Investoren die Notwendigkeit neuer Strategien, denn sie erwarten, dass der CO2-Ausstoß einer Immobilie in allen Lebensphasen ernsthaft reduziert wird.

Sowohl Immobilienfonds als auch das Corporate Real Estate Management und FM-Dienstleister arbeiten daher fieberhaft daran, nachweislich wirksame Maßnahmen für einen klimafreundlicheren Gebäudebetrieb zu identifizieren und umzusetzen. Eine der größten Hürden dabei ist, Nachhaltigkeit überhaupt transparent zu machen. Dazu ist ein smartes Datenmanagement erforderlich. Zwar lassen sich relevante Verbrauchsdaten zu Energie, Wasser und Abfall sowie die Höhe der gebäudespezifischen Emissionen relativ leicht erfassen. Sie sind auch zunehmend Teil von Berichtstandards und unternehmensinternen Benchmarks. Ungleich schwerer ist es dagegen, die sozialen Aspekte der Nachhaltigkeit zu definieren, geschweige denn zu quantifizieren. Hier rückt die Qualität des Raumklimas und des Arbeitsplatzes in den Fokus.

„Das Thema Innenraumklima hat allgemein noch nicht den Stellenwert erreicht, den es verdient. Es ist ein wichtiger Faktor für die Gebäudequalität sowie Nutzerzufriedenheit und gewinnt mit der Zertifizierung zunehmend an Gewicht.“

Dr. Sonja Cypra, DGNB-Auditorin

Das Dilemma der konventionellen Gebäudeautomation

Die Gebäudeautomation ist eigentlich prädestiniert dafür, alle drei Dimensionen der Nachhaltigkeit – Soziales, Umwelt, Wirtschaft – gleichzeitig zu bedienen. Über die Steuerung der Immobilie lassen sich beispielsweise Betriebs- und Nutzungszeiten so synchronisieren, dass ein die Produktivität förderndes Raumklima herrscht und das Gebäude dabei energiesparend und ressourcenschonend betrieben wird. Das wiederum reduziert die Betriebskosten. Dieses Potenzial konnten klassische Automationssysteme jedoch nicht richtig ausspielen. Das hat verschiedene Gründe:

  • Betreuung: In vielen Gebäude fehlt technisches Personal vor Ort, das sich um die Gebäudeautomation und -technik kümmern könnte. Die Wartung von technischen Anlagen erfolgt daher immer verzögert – entweder erst bei einer eingetretenen Störung oder in starren zeitlichen Intervallen.
  • Ergonomie: Die Bedienungsoberflächen der Gebäudesteuerungen sind oft zu komplex und wenig selbsterklärend. Einstellungen werden daher häufig beibehalten, selbst wenn diese nicht optimal sind für den laufenden Betrieb. Das hat jedoch zur Folge, dass Betriebszeiten und die Charakteristik der gebäudetechnischen Anlagen nicht passgenau zu dem Bedarf in den Kernnutzungszeiten passen. Dadurch wird mehr Energie verbraucht als nötig ist.
  • Bauphysik: Gebäude reagieren mehr oder minder träge auf Änderungen des Wetters oder ihrer Nutzung. Die Anlagentechnik läuft dem Geschehen also hinterher. Das führt zu einem unkomfortablen Raumklima, höheren Energiekosten und höheren CO2-Emissionen.
  • Digitaler Rückstand: Noch immer ist die Gebäudetechnikbranche stark von Inseldenken geprägt. Einzelne Anlagenteile sind ungenügend miteinander vernetzt. Es fehlt an Schnittstellen in den Gebäuden, die es ermöglichen, Daten zusammenzuführen, zu analysieren und aus der Ferne auszuwerten. Störungen werden aufgrund dieser mangelnden Vernetzung in vielen Fällen gar nicht oder erst dann wahrgenommen, wenn es schon zu Nutzerbeschwerden gekommen ist. Die Fehlersuche selbst gestaltet sich außerdem zeit- und kostenintensiver als sie es mit einem intelligenten Zusammenspiel der Systeme wäre.

Smarte Daten: Die Zukunft der Gebäudeautomation

Ein Wendepunkt ist indes erreicht. Innovative Technologieunternehmen arbeiten seit Längerem an neuen digitalen Ansätzen und überzeugen mit ihren Lösungen mehr und mehr den Markt. Die bisherigen Platzhirsche erkennen zugleich, dass kooperieren besser ist als konkurrieren. Denn zusammen lassen sich deutlich höhere Synergieeffekte erzielen, die auch die Nachhaltigkeit beflügeln.

Entstanden ist auf diese Weise eine neue Generation der Gebäudeautomation. Aufgrund eines angeschlossenen smarten Datenmanagements liefert sie die Grundlage dafür, dass sich die im Rahmen von Nachhaltigkeitsstrategien gesetzten Ziele realisieren und überprüfen lassen. Pionier dieser neuen Generation ist die prädiktive Gebäudeautomation MeteoViva Climate. Sie berechnet mittels eines Digital Twins und mathematischer Optimierungsalgorithmen die optimale Fahrweise des Gebäudes voraus und stellt darüber sicher, dass Nutzungs- und Wettereinflüsse sowie bauphysikalische Latenzen zu 100 % „just in time“ im Betrieb der Gebäudetechnik berücksichtigt werden. Dies senkt in der Praxis von Bestandsgebäuden die Energiekosten und den CO2-Ausstoß um 20 bis 40 %.

Durch die kontinuierliche Erfassung der Messdaten und einen permanenten Vergleich mit den prognostizierten Solldaten werden bei solchen Lösungen unplanmäßige Veränderungen und Ausfälle eindeutig festgestellt. Die Prognose des Digital Twins ist dabei die Referenz für den technisch einwandfreien Betrieb. Erkannte Fehler werden mittels einer datenbankgestützten Handlungsempfehlung in Klartext an das zuständige Facility Management gemeldet. Der FM-Mitarbeiter ist so schon informiert und kann die Fehlerbeseitigung starten, bevor der Mieter die Auswirkung in seinem Büro spürt. Mit einem integrierten Ticketsystem werden die Ereignisse dokumentiert und bleiben als sog. „Cases“ solange offen, bis die Fehlerursachen behoben und von dem FM-Mitarbeiter quittiert worden sind.

 

 

 

Eine neue Basis für zertifizierte Nachhaltigkeit

Eine vorausdenkende Gebäudeautomation sorgt zugleich für ein gesundes und komfortables Innenraumklima und zahlt damit auf die sozialökonomische Komponente der Nachhaltigkeit ein. Angenehme Raumtemperaturen und eine gute Luftqualität erhöhen das Wohlbefinden. Gesundheitsrisiken sinken, die Produktivität am Arbeitsplatz steigt und Mitarbeiterbeschwerden nehmen nachweislich um bis zu 90 % ab.

„Das Thema Innenraumklima hat allgemein noch nicht den Stellenwert erreicht, den es verdient“, meint Dr. Sonja Cypra, Auditorin der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB). „Es ist ein wichtiger Faktor für die Gebäudequalität sowie Nutzerzufriedenheit.“ Er gewinne zugleich bei Zertifizierungen zunehmend an Gewicht. Die DNGB selbst hat bereits erkannt, welche Bedeutung eine prädiktive Gebäudeautomation mit automatisierter Erfassung aller relevanten Daten als Bestandteil einer ganzheitlich ausgerichteten Nachhaltigkeitsstrategie hat. Im August dieses Jahres hat sie MeteoViva Climate als Dienstleistung für das Zertifizierungssystem „DGNB Gebäude im Betrieb“ in der Version 2020 offiziell anerkannt. Damit sichert die smarte Datenlösung ihren Anwendern von vornherein mindestens ein DGNB-Zertifikat in Bronze.

MeteoViva Climate als DGNB-anerkannte Dienstleistung

Die prädiktive Gebäudeautomation MeteoViva Climate ist seit August 2021 von der Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) als Dienstleistung für das Zertifizierungssystem „DGNB GiB 2020“ anerkannt.

Die Lösung wirkt sich bei sieben der insgesamt neun von der DGNB definierten ökologischen, ökonomischen sowie soziokulturellen und funktionalen Kriterien positiv aus.

Mit dem Einsatz der Lösung ist automatisch ein garantierter Mindest-Erfüllungsgrad verknüpft.

www.dgnb.de

Ausblick

Prädiktive Gebäudeautomation ist die Grundlage für einen nachhaltigen und zugleich wertsteigernden Betrieb von Immobilien. Die auf smartem Datenmanagement basierenden Lösungen werden die Verzahnung zwischen Energie- und Immobilienwirtschaft zugunsten klimafreundlicher Strategien weiter vorantreiben. Ein Beispiel ist die Berücksichtigung tageszeitabhängiger Energiepreise in der Fahrweise der Anlagentechnik. Die Zukunft hat gerade erst begonnen.

Markus Werner

Markus Werner
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Digital Twin als Schlüssel zur Nachhaltigkeit
Seite 40 bis 42
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