Sowohl das Bauwesen als auch der Betrieb von Gebäuden werden digital transformiert. Für Wohn- und Zweckgebäude geht die digitale Transformation nicht nur mit einer höheren Energieeffizienz einher, sondern auch mit einer Erhöhung von Komfort und Sicherheit.
Digitale Transformation im Gebäudemanagement
Die Digitalisierung schreitet in zahlreichen Branchen und Bereichen des alltäglichen Lebens voran. Durch das Internet of Things, die Vernetzung der entsprechenden Geräte mit KI und Maschinellem Lernen, sowie die digitale (Fern-)Steuerung durch Nutzer findet die Digitalisierung längst auch im Gebäudesektor statt. Das smarte und digitale Gebäudemanagement ermöglicht dabei:
- Verstärkte Implementierung erneuerbarer Energien: Verfügt das Gebäude über eine PV-Anlage oder Windkraftanlage, kann KI als digitales Tool und Gehirn des Gebäudes einen möglichst großen Anteil des Energieverbrauchs aus erneuerbaren Energien decken. Steht eine effiziente Speichermöglichkeit überschüssigen Stroms aus jenen Anlagen zur Verfügung, kann KI für eine konstante Bereitstellung sorgen. Da auf diese Weise weniger Netzstrom benötigt wird und auch implizierte Heizsysteme wie Wärmepumpen mit dem grünen Strom arbeiten können, wird der CO2-Ausstoß der Gebäude durch die digitalen Innovationen erheblich gesenkt.
- Wartungs- und Reparaturarbeiten (Predictive Maintenance) erleichtern: Anhand der von IoT-Geräten übermittelten Daten kann das smarte Gebäudemanagementsystem Wartungsbedarf angeschlossener Systeme frühzeitig erkennen. Durch die rechtzeitige Benachrichtigung der Betreiber und das Aufzeigen anhand des digitalen Zwillings können Wartungsarbeiten zeitnah und einfach durchgeführt – und teure Ausfälle der Systeme damit vermieden werden. Gleichzeitig kann KI mit Hilfe der Gebäudeautomation beschädigte Systeme automatisch abschalten, um größere Schäden (beispielsweise Wasserschäden) zu verhindern.
- Energieverbrauch optimieren: KI erkennt durch die Analyse der hohen Datenmengen schnell, wo Optimierungsbedarf beim Energieverbrauch besteht – und passt die Energiebereitstellung dem Nutzungsverhalten der Bewohner an. Durch Maschinelles Lernen und das Wachsen der Datenmenge kann KI dabei immer versierter Verbesserungsvorschläge machen und automatisch in die Tat umsetzen.
- Sicherheit und Komfort erhöhen: Gleichzeitig erhöht die digitale Transformation die Sicherheit von Gebäuden – sowie den Nutzerkomfort. Von der Zutrittskontrolle bis hin zur smarten Alarmierung im Falle eines Einbruchs oder Brandfalls ermöglicht es die digitale Transformation im Gebäudemanagement, Menschenleben und Sachwerte besser zu schützen.
Digitale Transformation im Bauwesen
Auch im Bauwesen hat die Digitalisierung längst Einzug gefunden. Schon bei der Planung des Baus hilft KI dabei, die Platzierung der Systeme möglichst smart zu wählen und den Planungsprozess zu beschleunigen. KI-basierte Software ermöglicht es auch, verschiedene Szenarien durchzuspielen und so einen Eindruck davon zu erhalten, welche Systeme im Gebäude am effizientesten eingesetzt und miteinander vernetzt werden können. Mit Hilfe von VR-Simulationen können sich Gebäudebetreiber das Endergebnis besser vorstellen.
Building Information Modeling (BIM) wird zunehmend als zentraler Bestandteil der Digitalisierung in der Bauindustrie genutzt. Dabei handelt es sich um einen integralen Planungsansatz, bei dem ein digitaler Zwilling des Gebäudes erstellt wird. Dieser digitale Zwilling ermöglicht eine umfassende Visualisierung und Simulation des Bauprozesses, was die Zusammenarbeit zwischen Architekten, Ingenieuren und Bauunternehmen erheblich verbessert. Mithilfe von BIM können Anpassungen und Optimierungen schnell vorgenommen werden, insbesondere bei unerwarteten Änderungen im Bauablauf, da alle relevanten Daten zentral verfügbar sind. Darüber hinaus hilft KI-gestützte Software, den Einsatz von Ressourcen und Geräten in den verschiedenen Bauphasen effizient zu planen oder potenzielle Gefahren frühzeitig zu identifizieren. So trägt BIM dazu bei, Zeit- und Kostenaufwand im Planungs- und Bauprozess zu minimieren, während gleichzeitig eine höhere Präzision und Qualität gewährleistet wird.
Digitale Transformation schafft zukunftsfähige Gebäude
Zusammenfassend kann gesagt werden: Dank der digitalen Transformation im Bauwesen und Gebäudemanagement werden zukunftsfähige Wohn- und Zweckgebäude erst ermöglicht. Die smarten, digitalen Tools helfen in jeder Phase des Gebäude-Lebenszyklus dabei, Ressourcen schonend einzusetzen, Zeit zu sparen und die Sicherheit zu erhöhen. Von der Planung des Objekts bis hin zum alltäglichen Betrieb – das IoT, KI und Maschinelles Lernen bilden die Grundlage für zukunftsfähige und wirklich nachhaltige Gebäude, die zur Energiewende beitragen.
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FAQ: Häufig gestellte Fragen
Welche Rolle spielen IoT-Technologien bei der digitalen Transformation im Gebäudebetrieb?
Das Internet of Things stellt den grundlegenden Baustein bei der digitalen Transformation des Gebäudebetriebs dar: Angeschlossene Geräte sammeln in Form von Sensoren Daten, die von KI-Algorithmen analysiert werden. Auf dieser Basis werden Handlungsentscheidungen getroffen, die dann Aktoren als Teil des IoT ausführen. Weil ein solch smartes Gebäude Ressourcen schonen, aber auch Sicherheit und Komfort erhöhen kann, spielen IoT-Technologien in zukunftsfähigen Gebäuden eine zentrale Rolle. Die IoT-Geräte kommunizieren via Funk oder kabelgebunden über das intelligente Kommunikationsnetzwerk (Smart Grid).
Wie können digitale Zwillinge die Effizienz und Wartung von Gebäuden verbessern?
Digitale Zwillinge stellen die virtuelle Repräsentation eines Gebäudes dar, die dessen Überwachung in Echtzeit ermöglicht. Durch die Verbindung mit IoT-Geräten wie Sensoren wird der digitale Zwilling rund um die Uhr mit Daten versorgt. Dadurch kann der Gebäudebetrieb in Echtzeit analysiert und dargestellt werden – was die Optimierung des Betriebs erleichtert1. Denn: Verschiedene Szenarien und deren Auswirkungen lassen sich vorab ermitteln. Weil auch Zustand und Leistung spezifischer, angeschlossener Systeme überwacht und analysiert werden können, lassen sich präventive Maßnahmen wie Wartungen rechtzeitig in die Wege leiten. So lassen sich Ausfälle einzelner Systeme langfristig vermeiden – aber auch die Lebensdauer der Geräte wird gefördert.
Welche zukünftigen Innovationen sind zu erwarten, um den Energieverbrauch in Gebäuden weiter zu optimieren?
Digitale Tools spielen bei der Optimierung des Energieverbrauchs von Wohn- und Zweckgebäuden eine immer stärkere Rolle. KI und Maschinelles Lernen können nicht nur Optimierungspotential beim Energieverbrauch aufdecken, sondern auch Probleme. Angeschlossene Systeme können über Aktoren in Echtzeit angepasst werden, um Energie möglichst sparsam einzusetzen. Schon bei der Planung des Gebäudebaus können KI und Maschinelles Lernen hinzugezogen werden, um Systeme optimal und möglichst ressourcenschonend im Gebäude unterzubringen – mit Hilfe der VR-Simulation können sich Bauherren oder Eigentümer das Projekt bei der Planung besser vorstellen.