Die Welt steht vor der Herausforderung, nachhaltige Lösungen für den Energieverbrauch zu finden, und hier kommen Smart Buildings ins Spiel. Diese intelligenten Gebäude sind nicht nur Meisterwerke der Architektur, sondern auch wahre Pioniere der Energiewende. Ihre intelligente Technologie und innovative Infrastruktur machen sie zu einem wichtigen Bestandteil einer grünen Zukunft. Durch den Einsatz von fortschrittlichen Sensoren, Automatisierungssystemen und Datenanalyse sind Smart Buildings in der Lage, Energieeffizienz auf ein neues Level zu heben. Sie sind wahre Wunderwerke der Intelligenz und zeigen eindrucksvoll, wie Technologie und Umweltschutz Hand in Hand gehen können.
Inhaltsverzeichnis: Das erwartet Sie im Artikel
Smart Building: Definition
Smart Buildings sind spezielle Zweckgebäude wie Bürohäuser, Flughäfen und Einkaufszentren, die über intelligente Vernetzung und Automation verfügen. Im Gegensatz zum privaten Zuhause geht es bei Smart Buildings darum, den Komfort zu erhöhen und den Energieverbrauch zu senken. Allerdings sind die Sicherheitsanforderungen in diesen Gebäuden komplexer, da sie mit einer Vielzahl von vernetzten Sensoren ausgestattet sind. Dies bietet potenzielle Angriffspunkte für Cyberkriminelle, weshalb gut durchdachte Sicherheitslösungen von großer Bedeutung sind.
Was kann ein Smart Building?
Eine schnelle Überprüfung seiner Smartphone-App zeigt ihm die Verfügbarkeit freier Plätze an. Während er sein Auto sorglos abstellt, sorgt die fortschrittliche Gebäudetechnik bereits dafür, dass sein Büro perfekt vorbereitet ist.
Die Heizung, Beleuchtung und Belüftung passen sich automatisch an seine individuellen Vorlieben an. Dieses Gefühl der reibungslosen Effizienz und des Komforts wird ermöglicht durch ein bahnbrechendes Smart Building - ein wahrhaft vernetztes Gebäude der Zukunft.
Smart Buildings machen das Zusammenarbeiten noch angenehmer. Dennoch zählt wie immer besonders der Faktor Mensch. (Foto: AdobeStock - Krakenimages.com 350024621)
Anwendungsfälle (use cases) in Smart Buildings
Beispiele für Raumautomation
| Anwendungsfall | Erforderliche Sensoren |
|---|---|
| Durch die Berücksichtigung von Präsenz und Fensterzuständen wird die Raumtemperatur auf individueller Basis effizient gesteuert. | Raumtemperatursensoren bzw.
Raumtemperaturregler, |
| In modernen Räumen werden Lüftung und Kühlung individuell an die Bedürfnisse angepasst. Dabei spielen Faktoren wie Lufttemperatur, Luftqualität und Luftfeuchte eine wichtige Rolle. Auch der Zustand der Fenster und die Anwesenheit von Personen werden berücksichtigt. | Raumtemperatursensor, Luftqualitätssensor, Luftfeuchtesensor, Präsenzmelder, Fensterkontakte, Drehgriffsensoren |
| Maßgeschneiderte Helligkeit: Raumindividuelle Dimmfunktion und Tastersteuerung bieten individuelle Lichtregelung | Taster, Helligkeitssensoren, Präsenzmelder |
| Sicherheitsmaßnahme: Jalousien und Rollläden an Terrassen- oder Balkontüren blockieren, solange die Türen nicht verschlossen sind. | Taster, Drehgriffsensoren, (Fensterkontakte) |
| Automatisierte Wärmeregulierung: Rollläden reagieren auf Raumtemperatur | Temperatursensoren, Präsenzmelder |
| Wetterbedingungen im Blick: Bei starkem Wind oder Sturm werden Jalousien und Markisen vorsorglich eingefahren, um eventuellen Schäden vorzubeugen. | Wetterstation (Windsensor) |
| Die Sicherung von Fenstern und Türen gewinnt angesichts der steigenden Bedrohung durch Einbrüche und unbefugten Zutritt an Bedeutung. Zudem bieten die Erfassung von Bewegungen im Außenbereich Möglichkeiten zur effektiven Beleuchtung und Alarmierung. | Fensterkontakte, AußenBewegungsmelder |
| Um Veränderungen wie Trennwände oder Möbeln gerecht zu werden, können die Taster für Beleuchtung und Verschattung an unterschiedlichen Positionen platziert werden. Einige Taster fungieren außerdem als Handsender. | Taster, Handsender |
| Die Messung des Energiebedarfs von einzelnen Verbrauchern ermöglicht eine präzisere Überwachung des Stromverbrauchs. | Stromzähler |
Beispiele für Anlagenautomation
| Anwendungsfall | Erforderliche Sensoren |
|---|---|
| Die Steuerung der Raumtemperatur sowohl für Heizungs- als auch Kühlungssysteme erfolgt heute präsenzabhängig und individuell auf den jeweiligen Raum abgestimmt. | Raumtemperatursensor bzw. Raumtemperaturregler, Präsenzmelder |
| Heiz- und Kältekreise werden bedarfsabhängig betrieben, wobei Aspekte wie Vorlauftemperaturen und Pumpenregelungen zukünftige Lasten berücksichtigen. | Temperatursensoren, Drucksensoren |
| Eine lastorientierte Prioritätensteuerung ermöglicht den Betrieb mehrerer Wärme- und Kälteerzeuger. | - |
| Heizungs- und Kälteanlagen werden ab sofort verriegelt, um einen gleichzeitigen Betrieb zu vermeiden. | - |
| In modernen Räumlichkeiten wird die Lüftung nun bedarfsgeführt gesteuert, abhängig von der Luftqualität und Luftfeuchte. | Luftqualitätssensor, Luftfeuchtesensor |
| Optimierte Lüftungsanlagen: Strategien zur Vermeidung von Vereisungen und Überhitzungen | Drucksensoren, Temperatursensoren |
| Durch die Aufzeichnung und Analyse von Daten werden Fehlermeldungen, Betriebsstunden und Energieverbräuche dokumentiert. | Diverse Analog-/Binäreingangssensoren, Strom- und Wasserzähler |
| Durch den Einsatz von Nachlüftung als günstige Option zur Gebäudekühlung können im Sommer aufgeheizte Räume effektiv gekühlt werden. | Raumtemperatursensor, Außentemperatursensor (bzw. Wetterstation) |
Risiken bei Smart Buildings
Gefahr im Verborgenen: In der rasant fortschreitenden Entwicklung hin zu vernetzten Gebäuden gehen deutsche Unternehmen weiter aufgeschlossen voran, scheinen jedoch die möglichen Gefahren zu vernachlässigen. Während das Internet der Dinge (IoT) und die Operational Technology (OT) in der deutschen Wirtschaft hauptsächlich mit Produktionsprozessen und smarten Fabriken assoziiert werden, bleibt ein unterschätzter Bereich weitgehend unbeachtet – Smart Buildings. Dabei sind diese in jeder Organisation präsent und bergen ein Sicherheitsrisiko, das leider oft übersehen wird. Dabei muss man sich zwei Fakten vor Augen führen:
Digitaler Vandalismus
Vor drei Jahren traf ein bedauerlicher Vorfall die smarte Gebäudetechnologie hart, als ein erschreckender Anteil von 20 Prozent aller smarten Gebäude Opfer von digitalem Vandalismus wurde.
Ein beunruhigendes Beispiel für die schrecklichen Auswirkungen dieser Attacken ereignete sich 2016 in einem renommierten österreichischen Hotel, wo Gäste in ihren Zimmern gefangen gehalten wurden.
Die Täter, Cyberkriminelle in diesem Fall, verweigerten den eingeschlossenen Gästen den Zugang zu ihren Zimmern, bis ein erpresserisches Lösegeld gezahlt wurde.
Building Management Systeme werden mit zunehmender Nachrüstung von IoT-Komponenten zu Einfallstoren für Cyberkriminelle. (Foto: AdobeStock - Sergey Khandozhko 108956600)
Schwachpunkt Building Management Systeme (BMS)
Viele Gebäude sind bereits heimlich Teil eines vernetzten Netzwerks, obwohl sie nicht als "smart" bezeichnet werden. Hinter den Kulissen nutzen zahlreiche Einrichtungen ausgeklügelte Building Management Systeme (BMS), um eine präzise Kontrolle über physische Komponenten wie Überwachungskameras, Aufzüge, Belüftungssysteme und Heizungen zu gewährleisten. Diese Technologien sind bereits seit vielen Jahren in Einrichtungen wie Rechenzentren, Bürogebäuden, Krankenhäusern und öffentlichen Institutionen weit verbreitet. Im Gegensatz zu den neumodischen Smart Home-Lösungen wurden sie jedoch aufgrund ihrer Eigenschaften als Operational Technology (OT) und ihres mangelnden direkten Internetzugriffs bisher weitgehend übersehen.
IoT-Endpunkte heben Trennung vom Internet auf
Revolutionäre Verschmelzung: Die Grenzen zwischen IT und OT verschwimmen, während IoT-Endpunkte die Brücke zum Internet schlagen. Dieses neuartige Phänomen ähnelt der Veränderung, die einst bei Industrial Control Systems stattfand, doch es geht noch weiter. In smarten Gebäuden eröffnet sich eine noch offenere Technologielandschaft, in der eine Fülle von heterogenen Geräten auf Netzwerkressourcen zugreifen kann. Die digitale Innovation im Facility-Bereich kennt nahezu keine Grenzen und ebnet den Weg für eine revolutionäre Verschmelzung der Technologien.
Die Öffnung der Building Management Systeme zum Internet erfolgt meist ohne Einrichtung von Firewalls und Sicherheitskontrollsystemen. So entstehen Scheunentore, durch welche Cyberkriminelle leicht einfallen.
Häufige Fragen zu Smart Building
Was versteht man unter Smart Building?
Unter Smart Building versteht man ein intelligentes Haus. Funktionen eines Smart Buildings: Smart Buildings sind mit einer Vielzahl von Sensoren, Steuerungssystemen und Kommunikationstechnologien ausgestattet, die es ermöglichen, verschiedene Aspekte des Gebäudes zu überwachen und zu steuern. Dazu gehören beispielsweise die automatische Anpassung der Beleuchtung und Heizung an den Bedarf, die optimierte Nutzung von Energiequellen wie Solarenergie, die Überwachung der Raumluftqualität sowie die Steuerung von Sicherheitssystemen wie Zugangskontrolle und Überwachungskameras.
Wie funktioniert ein Smart Building?
So funktioniert ein Smart Building: Anhand des Wetterberichtes und mithilfe von Wettersensoren an der Außenhülle plant das Smart Building schon im Voraus, wann und wie es Verschattungseinrichtungen, Belüftung, Klimaanlage und Heizung optimal aufeinander abstimmt und ein angenehmes Raumklima schafft. Dadurch werden Energie und somit Kosten gespart.
Was kostet ein Smart Building?
Die Investitionskosten für Smart Building Software und -Hardware belaufen sich auf durchschnittlich 100 € pro Quadratmeter. Diese Kosten decken ausschließlich die zusätzlichen Features der Gebäudetechnik, die IoT-Sensorik sowie die Smart Building Software-Plattform ab. Immobilienentwickler sollten bei ihrer Kalkulation mit diesem Betrag rechnen.
