Smart Building: Auf das Systemverständnis kommt es an
Eine Liste von Anlagen-Komponenten, die in einem Haus integriert sind, macht noch keine Funktion geschweige denn ein „Smart Building“ aus. Diese entstehen erst im Zusammenspiel von Gebäude, Technik und Nutzer.
Fraunhofer-inHaus-Zentrum, Außenaufnahme inHaus 2.
Foto: Fraunhofer-inHaus-Zentrum / Robert Dinkelbach
Hierfür benötigen Architekten, Ingenieure und Planer eine ganzheitliche Sicht: Sie müssen die jeweiligen Schnittstellen verstehen, also welche Auswirkungen damit einhergehen, wenn zum Beispiel die Klimaanlage nicht mit dem Sonnenschutz zusammenarbeitet oder bauphysikalische Änderungen der Gebäudehülle nicht mit der Wärmeversorgung abgeglichen sind. Klassische Fälle, wie derzeit Energie und Geld in Nichtwohngebäuden verschwendet wird. Der Nutzer sollte wiederum die Auswirkungen seines Handelns richtig beurteilen können, da er den Energieverbrauch erheblich beeinflussen kann.
„In der Entwicklung der Technischen Gebäudeausrüstung passiert sehr viel. Um aber auch im Betrieb die errechneten Planwerte einhalten zu können, muss bekannt sein, was der Nutzer möchte und wie sich dies mit möglichst niedrigem Energieverbrauch realisieren lässt“, erläutert Professor Dr.-Ing. Viktor Grinewitschus vom Lehrgebiet „Technische Gebäudeausrüstung“ der Hochschule Ruhr West und Leiter des Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur Gebäudeautomation VDI“. Ziel ist, Potenziale bei Energieeffizienz und Komfort zu heben. Dabei kann auch die Digitalisierung helfen. Entscheidend ist aber, dass alle Beteiligten ein Gesamtverständnis erlangen, was wann und warum zu passieren hat, damit mit der Gebäudeautomation wirklich ein effizienter und nachhaltiger Betrieb gelingt.
In der Vergangenheit wurde die Automation oft ohne die Einbeziehung des Nutzers geplant und eingebaut. Dies ignoriert, dass der Neubau eines Gebäudes rund 20 % der Kosten im Lebenszyklus einer Immobilie ausmacht, der Betrieb etwa 80 %. Zudem ist dieser nicht statisch zu betrachten. Das heißt, einmal festgelegte Einstellungen sind immer auf ihre Gültigkeit zu prüfen: Hat es beispielsweise Sinn, ein Gebäude auch am Wochenende oder in den Schulferien mit voller Lastauslegung zu fahren? Stimmen die Anforderungen des ursprünglichen Nutzers mit denen des aktuellen noch überein?
„Facility Manager reagieren auf Beschwerden, unter anderem wenn die Qualität der Luft bemängelt wird. Gängige Praxis ist, dann sofort die Leistung der Anlage zu erhöhen. Zu kurz kommt dabei die Frage: Handelt es sich um das bloße, temporäre Empfinden einzelner Personen oder funktioniert die Anlage tatsächlich nicht richtig?“, sagt Viktor Grinewitschus. „Jedes System und seine Interaktionen müssen erst verstanden werden, um seine Vorteile nutzen zu können. Für die Praxis bedeutet das, nur die jeweils nötigen Maßnahmen präzise zu ergreifen und alles andere zu unterlassen. Unverzichtbar ist dazu eine umfassende Transparenz über den Zustand des Gebäudes und der Anlagen.“
Im Pflichtmodul „Energieeffizienz durch Gebäudeautomation“ des Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur Gebäudeautomation VDI“ werden dafür beispielhaft die Anlagen der Gebäudeautomation und der Informationstechnik des Fraunhofer-inHaus-Zentrums betrachtet. Nach einer Besichtigung führen die Teilnehmer dort selbst Versuche zur Prozessoptimierung durch. Der Lehrgang bietet darüber hinaus Informationen zum Systemverständnis der Gebäudeautomation – TGA-Integrationsplanung, Komponenten und Funktionen, IT und Protokolle – sowie zu Spezialthemen, wie dem Nachtrags- und Mängelmanagement nach der Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB).
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