Alte Gebäude mit neuer Intelligenz

Globale Probleme wie Treibhausgase, Kohlenstoffemissionen und knappe Energieressourcen werden nach Meinung von Experten dazu führen, dass sich die großen Metropolen der Welt in den nächsten fünf bis zehn Jahren zu Smart Citys entwickeln. Das bedeutet im Wesentlichen, dass die gesamte städtische Infrastruktur mit dem Internet der Dinge (IoT) verbunden wird. Und so großflächig Sensordaten erfasst werden.

Man schätzt, dass eine intelligente Infrastruktur den Energieverbrauch in Städten um etwa 30 Prozent senken kann. Planer hoffen, dass auch auf andere Weise die Effizienz gesteigert werden kann; zum Beispiel, indem die Verkehrsüberlastung eingedämmt wird. Das wäre etwa mithilfe von Verkehrsmanagementsystemen möglich, oder durch eine Taktung des öffentlichen Verkehrs, die sich an den  Echtzeit-Daten der mobilen Bevölkerung orientiert. Flexibilität ist unerlässlich, wenn Stadtplaner mit dem technologischen Fortschritt mithalten wollen.

Christoph Frei, Generalsekretär des Weltenergierats, gehört zu den Leuten, die den Schlüssel zur Innovation in der Integration sehen: „Die Menschen stecken häufig in ihren Denkmustern fest. So schnell wie sich die Dinge jetzt ändern, müssen diese Denkmuster aber dringend aufgegeben werden.“ Weil beispielsweise Stadtplanung und Energieeffizienz direkt zusammenhängen, glaubt Frei, dass Entscheidungsträger und Energiemanager gemeinsam an der Entwicklung von intelligenter Infrastruktur arbeiten müssen, die für verschiedene Zwecke geeignet ist.

Ein weiterer Schlüsselbereich, in dem intelligente Infrastruktur in städtischem Umfeld deutliche Effizienzgewinne ermöglichen kann, sind die Bestandsbauten. Eine Studie von Siemens und Arup bezeichnete die Sanierung von bestehenden Gebäuden als vielversprechende Strategie für schnelle Erfolge. Besonders digitale Gebäude-Energiemanagement-Systeme bieten bessere Benutzerinformationen und -steuerung. So kann das Gebäude den Energieverbrauch quasi selber senken, indem es volle Räume oder offene Fenster erkennt und die Beleuchtungs- und Komfortsysteme entsprechend anpasst.

Für die belgische Hauptstadt empfahlen die Forscher deshalb eine Strategie, die auf smarte Technologien setzt. Sie sieht eine datengestützte Sanierung der vielen Gebäude vor, die in den kommenden Jahrzehnten weiterhin genutzt werden sollen, aber heute, an aktuellen Maßstäben gemessen, ineffizient arbeiten. Die Modellierung zeigt, dass ein Programm für Gebäude-Energiemanagement-Systeme in Brüssel zu jährlichen Strom- und Wärmeeinsparungen von 320 bzw. 850 Gigawattstunden für Nichtwohngebäude führen könnte. Auf das einzelne Gebäude hinuntergebrochen schwankt das Einsparpotenzial jedoch stark: Je nach Gebäudeart variiert es von 3 bis 20 Prozent.

Digitale Gebäudemanagement-Systeme könnten künftig Teil größerer intelligenter Systeme werden und zur Stärkung der Netzstabilität beitragen. Durch den Einsatz von Gebäudeleittechnik lassen sich nach einer Sanierung älterer Gebäude bis zu 30 Prozent Energie einsparen. So wäre es in einer wirklich integrierten und vernetzten Smart City, die mit dem IoT erst am Anfang steht, möglich, den Planern einen ganzheitlichen Überblick über die Bedarfsdaten der Heiz- und Kühlanlagen aller Gebäude in der Stadt zu verschaffen. So könnten sie ein optimales Gleichgewicht für die Energieversorgung und Stromerzeugung finden.

Ähnliche Bemühungen, Gebäude und Städte intelligenter zu machen, sind auf der ganzen Welt im Gange. Mit MindSphere, einem cloudbasierten, offenen IoT-Betriebssystem, das Sensoren, Systeme und Maschinen verbindet und die von angeschlossenen Geräten gesammelten Daten analysiert, kann Siemens Städten ein leistungsfähiges Werkzeug für eine intelligente Planung der Stadtinfrastruktur anbieten. Die fallenden Kosten für die Herstellung und Installation von Sensoren und ein immer dichteres IoT werden weitere Möglichkeiten eröffnen. So können Städte ihre Immobilien künftig auf eine Art und Weise überwachen und verwalten, die vor einem Jahrzehnt noch undenkbar gewesen wäre.

05.07.2018

Autor: Christopher Findlay, Journalist in Zürich.

Bilder: Siemens AG, Getty Images