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Smart Building: IoT als Enabler für digitale Services

Der Megatrend Digitalisierung betrifft schon lange nicht mehr nur Produkte, sondern breitet sich über die Produktion bis zu Digitalisierung ganzer Gebäude immer weiter aus. Privatleute machen sich ihr Zuhause mit Hilfe digitaler Türklingeln und per App aktivierbarer Licht- und Heiz-Szenarien smart – Unternehmen aber stehen vor ganz anderen Herausforderungen. 

Ein Artikel von
Marco Oesterlein

Lesezeit: ca. 6 Minuten

com2m Smart Building Lösung

Denn ganze Firmengelände, Quartiere oder Flughäfen lassen sich nicht einfach auf Knopfdruck digitalisieren: Jedes Gewerk für sich bricht auf und bringt digitale Lösungen ins Spiel. Ganze Branchen, wie die Beleuchtungsindustrie oder Sanitärunternehmen, setzen neben der Entwicklung und dem Verkauf von Produkten verstärkt auf ganzheitliche (digitale) Service-Angebote.

Diese Veränderung betrifft auch den Bereich Sanitär, Heizung, Klima und Lüftung.

Die großen Herausforderungen der Digitalisierung

Und tatsächlich steht die Branche vor großen Herausforderungen, die eine steigende Digitalisierung mit sich bringt. Denn es geht nicht einfach darum, Produkte mit dem Internet zu verbinden. Die eigentliche Arbeit beginnt, wenn das geschafft ist.

Die Digitalisierung einzelner Gewerke vs. Übergreifende Gesamtlösungen

Viele Gewerke und Branchen sind bereits auf dem Weg in Richtung Digitalisierung. Einzelne Unternehmen bringen verstärkt IoT-fähige Produkte auf den Markt und positionieren sich als Lösungsanbieter – und gehen für sich bereits große Schritte in Richtung Smart Building.

Gebäudebetreiber jedoch wünschen sich oft übergreifende Gesamtlösungen, mit gemeinsamen Schnittstellen, Datenspeicherungen und Analyse- sowie Wartungsmöglichkeiten, die ineinandergreifen.

Die Vision des Smart Building kann daher nur Realität werden, wenn sich alle Gewerke innerhalb eines Gebäudes als Ökosystem verstehen und beginnen, über die eigene Wertschöpfungskette hinauszudenken.

Steigende Datenmengen

Je mehr Produkte mit dem Internet der Dinge verknüpft werden, desto mehr Daten werden erfasst. Das hat einen enormen Vorteil – sind diese Daten doch vielfach nutzbar – jedoch kann die Menge der zu erfassenden Daten durchaus überwältigend sein. Es bedarf eines sinnvollen Konzeptes – sowohl für die Datenerhebung, als auch für die entsprechende Analyse – um sie effizient und intelligent zu nutzen, sowie geeignete Datenbankplattformen, um die Performance der Systeme zu sichern. Nur so zahlen sich die Datenmengen aus.  

Kompetenzen und Kapazitäten der umsetzenden Unternehmen

Natürlich ist es nicht mit dem Entschluss getan, eine IoT-Lösung im Unternehmen etablieren zu wollen – es braucht entsprechen Kompetenzen im Unternehmen und vor allen Dingen auch Kapazitäten, die ihre volle Energie darauf setzen, das Internet of Things zu einem Grundpfeiler der Unternehmensmission zu machen. Sinnvoll kann hier z. B. der Einsatz einer IoT Factory sein.

Digitalisierung bestehender Produkte

Neue, bereits IoT-fähige Produkte, z. B. Wasserarmaturen im Sanitärbereich oder Leuchtmittel in der Beleuchtungsindustrie, kommen laufend auf den Markt. Auf Kundenseite besteht jedoch oft Nachrüstungsbedarf. Das erfordert IoT-Know-How und eine ganzheitliche Digitalisierungsstrategie.

Kundenerwartungen

Werden Produkte und Lösungen im Bereich des smarten Gebäudes digitalisiert, betrifft das nicht nur die Teams der Hersteller – auch auf Kundenseite entstehen Erwartungen an die entstehenden IoT-Lösungen. Um den Schulungsaufwand so niedrig wie möglich zu halten, sind einfach zugängige Backend- und Cloud-Lösungen, sowie intuitiv nutzbare Anwendungen ein Muss.

Erfüllung von Auflagen

Die Erfüllung unterschiedlichster Auflagen ist eine Herausforderung, die alle Gewerke betrifft – jedoch auf unterschiedlichste Weise. Sie reichen von Auflagen rund um das Thema Nachhaltigkeit, wie die Einsparung von CO₂ und Energiekosten. Speziell durch die Corona-Pandemie ist auch das Thema Luftreinhaltung und -entkeimung durch UVC-Beleuchtung wichtiger geworden – genauso wie die Sicherstellung der Wasserhygiene in öffentlichen Gebäuden, auf die wir im Folgenden näher eingehen.

Use Case: IoT-Cloud-Lösung für digitale Services durch vernetzte Wasserarmaturen

Das Thema Wasserhygiene hat die Betreiber öffentlicher Gebäude, aber von Flughäfen oder Bahnhöfen speziell im vergangenen Jahr durch die corona-bedingten Schließungen beschäftigt.

Denn werden Wasserleitungen über einen gewissen Zeitraum nicht genutzt, bilden sich Keime und Bakterien, die das Wasser belasten. Das bekannteste Beispiel sind Legionellen, die als Auslöser der nicht selten tödlich verlaufenden Legionärskrankheit bekannt sind.

Ab wann eine Wasserleitung, oder ein Heißwasserspeicher als gefährlich einzustufen ist, regeln die Trinkwasserverordnung (TrinkwV), die DIN1988-400 und DIN EN 806-5 – die Vorgaben sind jedoch nicht einheitlich, was ein kurzer Blick in die Normen zeigt:

DIN1988-400

Aus hygienischen Gründen wird empfohlen, nach Stagnation von ca. 4 Wochen die Leitungen zu spülen. Abschnitte, die bestimmungsgemäß längere Zeit nicht benutzt werden, sind abzusperren und vor  Inbetriebnahme zu spülen.

DIN EN 806-5

Installationen, die nach ihrer Fertigstellung nicht innerhalb von 7 Tagen in Betrieb genommen oder die länger als 7 Tage stillgelegt werden, sind entweder an der Hauptabsperrarmatur abzusperren und zu entleeren oder das Wasser ist regelmäßig zu erneuern. 

Die Dokumentation der Reinhaltung und der Maßnahmen zur Wahrung der Trinkwasserhygiene hat sich als unausgesprochene Vorgabe etabliert. Da die Auswirkungen von Bauart und  Umgebungstemperatur auf die eigene Wasserqualität schwer einschätzbar sind,  werden  Spülintervalle in der Regel tatsächlich häufiger angesetzt als in den DIN-Normalen empfohlen (ca. alle 3-5 Tage) (vgl. https://www.baeko-magazin.de/aktuell/branche-aktuell/19-05-2020-nach-lockdown-vorsicht-vor-legionellen/). 

Die Nachweispflicht des „bestimmungsgemäßen Betriebes“ im Falle einer möglichen Gefährdung liegt dabei bei den Betreibern eines gewerblich genutzten Gebäudes, auf die einige Aufwände und Kosten zukommen.

Wird ein Gebäudeteil über einen gewissen Zeitraum – wie im vergangenen Jahr während des Lockdowns – nicht oder nur wenig genutzt, müssen Spülvorgänge manuell durchgeführt werden. Um im Schadensfall die Haftung auszuschließen, sind diese Vorgänge zu  dokumentieren. Das bedeutet, dass im Zweifel Personal regelmäßig weite Wege zurücklegt, um für mehrere Minuten Armaturen und WC‘s zu bedienen. Hinzu kommt der Aufbau einer Dokumentationsstruktur und Aktenhaltung.

IoT als Enabler für digitale Services

Viele moderne Wasser- und WC-Armaturen bieten inzwischen diverse Schnittstellen zu externen Geräten​. Mittels eines Gateways können so Real-Daten zur Wasserentnahme direkt dokumentiert werden​. Eine bidirektionale Steuerung ermöglicht außerdem im Bedarfsfall ein zentrales Durchspülen des Wassernetzwerkes.

In einem Kundenprojekt konnten wir solch ein intelligentes Wassermanagementsystem auf Basis unserer com2m IoT Plattform bereits realisieren. Unser Kunde erfüllt nun nicht nur die Anforderung zur Hygiene-Überwachung und die Nachweispflicht über Hygienespülungen, Nutzungsstatistiken, Wartungsinformationen und Reports, sondern kann seinen eigenen Kunden auch wertvolle, datenbasierte, digitale Services anbieten.

Eine Übersicht über das Projekt finden Sie in unseren Referenzen.

Potenziale für smarte Gebäude dank IoT

Die Bereiche rund um das Thema Smart Building, wie Sanitär, Heizung, Klima und Lüftung, stehen durch die fortschreitende Digitalisierung vor großen Herausforderungen. Gleichzeitig sind es digitiale IoT-Lösungen, die aus diesen Herausforderungen Chancen machen und die Branchen unterstützen, ihr volles Potenzial auszuschöpfen, zukunftsfähig zu bleiben und auf sich verändernde Märkte und Erwartungen nicht nur reagieren zu müssen, sondern sie aktiv mitzuprägen. Denn es sind smarte IoT-Ansätze, die es Unternehmen ermöglicht, immer weniger auf die reine Produktentwicklung und den –verkauf setzen zu müssen und sie stattdessen zu Anbietern ganzheitlicher digitaler Services-Lösungen werden lässt. 

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com2m Marco Oesterlein

Marco ist Business Developer bei der com2m.

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