• Quelle: Drees & Sommer SE  / Urheber: © metamorworks – Gettyimages
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Clever Energie sparen mit Customized Smart Buildings

ReaLLoaded: Der Expertenblog von Drees & Sommer!
Klaus Dederichs - Partner und Head of ICT der Drees & Sommer SE
09.12.2022

Licht aus, Tür zu, nach Bedarf heizen – so geht Energiesparen im Kleinen. Das funktioniert aber nur, wenn der Mensch mitdenkt und aktiv den Schalter umlegt. Moderne Gebäude dagegen haben ihre Hausaufgaben bereits im Voraus gemacht: Sogenannte Customized Smart Buildings gelten als schlaue Gebäude, weil sie ihren Energiebedarf selbst optimieren und sich an die Nutzerbedürfnisse intelligent anpassen können. So leisten sie quasi auf Knopfdruck einen wichtigen Beitrag für mehr Energieeffizienz im Immobiliensektor und liefern die notwendigen Daten für ein zukünftiges Monitoring der Energieeffizienz oder der ESG-Kriterien. Und dank KI erhalten wir Daten, die die Gebäude langfristig zu Cognitive Buildings entwickeln.

20 bis 25 Prozent Energieoptimierungspotenziale sind allein durch einen intelligenten Gebäudebetrieb möglich. Das übernehmen Customized Smart Buildings: Sie vernetzen nicht nur die technischen Anlagen miteinander, sondern sammeln auch eine Vielzahl an Daten, die sie für den optimalen Gebäudebetrieb auswerten. Es handelt sich also um Immobilien mit Köpfchen: sie sind mit einer künstlicher Intelligenz ausgestattet, die alle technischen Anlagen, Sensoren sowie Planungs-, Betriebs- und Nutzerdaten schlau miteinander verknüpft und die Prozesse im Gebäude in optimaler Weise steuert. Das bedeutet zum Beispiel, dass ein solches Gebäude die beste Zeitspanne zum Heizen, Kühlen oder Belüften abhängig von den vorherrschenden Bedingungen und der Belegung erkennt und dementsprechend agiert. Es gibt keine belüfteten, beheizten und gekühlte Büros mehr, in denen niemand sitzt. Oder beleuchtete Stockwerke am Abend, obwohl sich dort keiner mehr aufhält.

Welche Daten generiert ein Customized Smart Building?

Das auf den Bedarf des Nutzers angepasste Customized Smart Building verfügt über eine Art zentrales Gehirn: dieses kann von seinen Nutzern lernen und sich deren Bedürfnissen individuell anpassen. Das sogenannte „Brain“ verknüpft unter höchsten IT- Sicherheitsstandards und DSGVO- Anforderungen alle technischen Anlagen, Sensoren sowie Planungs-, Betriebs- und Nutzerdaten intelligent miteinander. Ein intelligentes Gebäude braucht für diesen Vorgang die Smart Metering und Sub Metering Verbrauchsdaten für Wasser, Strom und Gas, aber auch die Daten wie Auslastung, CO² oder den Schall in Räumen. Das geschieht über IoT Sensoren, die meistens mit Cloudlösungen verbunden sind und Sensordaten aus der Gebäudeautomation. Aus diesem Grund benötigt jedes Gebäude auch eine Cyber Security Strategie, wie es auch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) seit 2022 fordert. Dank IoT Sensoren für Occupancy ist zum Beispiel erkennbar, welche Räume wie stark genutzt werden und ob nicht genutzte Räume überhaupt gereinigt werden müssen (Smart Cleaning). Das Nutzerverhalten kann so in den Vordergrund gestellt werden. Und es lässt sich viel Energie einsparen, da das Gebäude nur so viel Energie benötigt, wie auch Personen tatsächlich anwesend sind. Das Customized Smart Building generiert bereits heute die notwendigen Daten für die unterschiedlichen Stakeholder der Immobilie (Nutzer, AM, PM, FM etc.) aber auch für die zukünftigen Reports für die Bereiche ESG, Sustainable Finance oder Health and Wellbeing.

Smarte Gebäude sparen Energie

Tatsächlich kann ein Gebäude sogar mehr Strom erzeugen als es verbraucht. Der Büroneubau „OWP 12“ – das Drees & Sommer Headquarter in Stuttgart – ist ein sogenanntes Plusenergiehaus. Dazu tragen eine neu entwickelte, hochdämmende Fassadenkonstruktion, Photovoltaikanlagen auf dem Dach und an der Südfassade, die Nutzung von Erdwärme über Geothermie-Bohrungen sowie eine Begrünung der Nordfassade bei. Gebäude, die als Kraftwerk im Kleinformat genügend Energie für sich und ihre Umgebung produzieren, können mit dem überschüssigen Strom, der aus erneuerbaren Quellen stammt, beispielsweise auch Nachbargebäude versorgen oder speisen ihn ins städtische Netz ein. Plusenergiehäuser amortisieren sich schon in acht bis neun Jahren und sind damit auch wirtschaftlich. Zudem sparen derart konzipierte Gebäude große Mengen an CO2-Emissionen und tragen somit aktiv zur Energiewende und zum Klimaschutz bei.

Da Solar- und auch Windenergie stark von Umweltfaktoren abhängig und somit volatil sind, muss die Stabilität des Stromnetzes im Auge behalten werden. Aber auch hier können Customized Smart Buildings helfen: Mit sogenannten Smart Grids als zentraler Steuerungseinheit können sie anhand von Echtzeitdaten zu Stromerzeugung, Stromverbrauch und Stromspeicherung die Energieproduktion und den Energieverbrauch optimal aufeinander abstimmen und so zu einer Verbesserung des Lastenmanagements innerhalb des Stromnetzes beitragen. Erkennt das Smart Grid beispielsweise, dass mehr Strom produziert als benötigt wird, lassen sich mittels Smart Charging stattdessen die Kfz-Aufladeplätze als Speicher nutzen. Das Gebäude von morgen spricht quasi mit dem Stromnetz und vernetzt die Gebäude zu einem intelligenten Quartier als Basis für eine Smart City.

Smart Data statt Big Data

Rund 40 Prozent des Energieverbrauchts entfallen in der EU auf den Neubau und den Betrieb von Gebäuden – viel zu viel, um die weltweiten Klimaziele zu erreichen. Mit dem europäischen Green Deal und der EU Taxonomy, die dem Gebäudesektor in Sachen Klimaschutz eine Schlüsselrolle beimessen und zusätzliche Anforderungen beinhalten, dürfte die Motivation zu mehr Energieeffizienz und nachhaltigen Konzepten bei Gebäuden unweigerlich weiterhin steigen. Dank immer besserer KI können im Vorfeld KPIs entwickelt werden, die in Zukunft durch eine Datenanalytik idealerweise sogar Muster für ganze Immobilienportfolios ableiten und so den künftigen Verbrauch für eine relativ große Zeitspanne vorhersagen. Customized Smart Buildings sind hier das Schlüsselelement einer nachhaltigen Zukunft: Sie zeigen, wie mit Datenanalyse und KI aktiv Energieeinspar-Potenziale generiert werden und so die Basis für smarte, vernetzte und nachhaltige Quartiere geschaffen wird.