Bauwissen

Smart Building – Smart Home

Modulbau und smarte Gebäudetechnik passen optimal zusammen

Smart Building und Smart Home: Mit vernetzten, smarten Lösungen und digitalen Services werden Gebäude zu effizienten, sicheren und vor allem komfortablen Umgebungen, die sich den Bedürfnissen der Menschen anpassen und mit reduziertem Energieeinsatz im Betrieb letztendlich auch die Umwelt schonen.

Voraussetzung dafür: Alle benötigten und/oder gewünschten Komponenten des Gebäudeautomation-Systems greifen schlüssig ineinander. Nur dann kann eine perfekte Integration im Sinne des Gebäudesystemdesigns stattfinden – und zwar unabhängig davon, auf welche Weise ein Gebäude entsteht. Doch weil für das modulare Bauen – im Gegensatz zum konventionellen – integrale Planung unabdingbar ist, greift die Modulbauweise den Ansatz der Gebäudeautomation gleich zu Anfang einer Gebäude-Projektierung in ihren Prozessabläufen auf. Mit der präzisen Vorfertigung der Raummodule im Werk bietet die Modulbauweise hier den entscheidenden Vorteil – auch bei der Gebäudeautomation. Innerhalb der seriellen Fertigung stellt gerade die Standardisierung eine ideale Grundlage dar, um die smarten Komfort- und Energiefunktionen als individuelles Ausstattungsmerkmal bei Neubauten aller Art anzubieten.  

Was unterscheidet Smart Home von Smart Building

„Smart Home“ bezeichnet die Digitalisierung und Vernetzung intelligenter Geräte innerhalb von Wohneinheiten im Geschosswohnungsbau oder auch im kompletten Einfamilienhaus. In „Smart Homes“ werden verschiedene Funktionen wie Heizung, Beleuchtung, Beschattung, Sicherheitssysteme und auch Haushaltsgeräte automatisiert gesteuert. Durch den Einsatz der Systeme steigt der Bedienkomfort, während der Energieverbrauch sinkt und sich damit auf Nachhaltigkeit und Ökobilanz positiv auswirkt. Das Haus wird sprichwörtlich „intelligenter“, denn es kann seinen technischen Betrieb an variable Faktoren eigenständig anpassen. 


Verschiedenste Technologien können ein Zuhause "smart" machen: Von Heizung über Beleuchtung bis hin zur intelligenten Türklingel - über Apps ist alles für den Nutzer einseh- und steuerbar, auch ganz bequem von unterwegs.

„Smart Building“ hingegen bezeichnet die Digitalisierung bzw. Automatisierung ganzer Gebäude mithilfe unterschiedlichster Systeme und in unterschiedlichen Ausbaustufen. Die einzelnen Geräte und Systeme kommunizieren hier miteinander, tauschen Informationen aus, oder anders gesagt, sie arbeiten zusammen. Diese Kommunikation kann über kabelgebundene oder drahtlose Netzwerke erfolgen, was es den Geräten ermöglicht, ihre Funktionen effizienter und flexibler auszuführen. 

„Smart Home“ und „Smart Building“ sind eng miteinander verknüpft und beschreiben im Grunde verschiedene Aspekte desselben Konzepts: Ein Zuhause, das durch moderne Technologien verbessert und an die Bedürfnisse der Bewohner angepasst wird. 

Smart Home als Teil eines Smart Buildings

Ein „Smart Home“ kann sich innerhalb eines „Smart Buildings“ befinden, so wie sich eine Wohnung auch immer in einem Gebäude befindet. Doch während sich „Smart Home“-Lösungen an die End-Verbraucher direkt wenden sind Smart Building-Lösungen für die Verbesserung von kommerziell genutzten Immobilien wie Bürogebäude oder Mietwohngebäude und deren Betreiber interessant. 

Smart Buildings sind darauf ausgerichtet, das allgemeine Nutzererlebnis zu verbessern und gleichzeitig immer effizienter und kostengünstiger zu werden. Für Gewerbeimmobilien ist die Investition in intelligente Technologie daher eine gute Möglichkeit, Mieter anzuziehen und zu halten, die Energiekosten zu senken und Hausverwaltern das Immobilienmanagement zu erleichtern.  

Wie werden die Systeme ins Gebäude eingebaut?

Während bei einer standardmäßigen Elektroinstallation alle elektrotechnischen und haustechnischen Systeme wie Beleuchtung, Fußbodenheizung oder Sonnenschutz als Einzelsysteme ausgeführt werden und die Systeme nur den Grundausbau erhalten und konventionell verkabelt sind, werden bei Smart Home statt konventioneller Schalter spezielle, „Smart Home-fähige“ Komponenten eingebaut. In einem weiteren Schritt können Geräte wie Home-Server und Smart-TV, Sprachsteuerung etc. angebunden werden.  

Für die Vernetzung werden  

  • drahtbasierte Systeme wie z.B. KNX eingesetzt, bei denen zusätzlich zum Leitungssystem der Stromversorgung eine BUS-Leitung zum Übertragen der Signale für die Automation verlegt wird. Eine weitere drahtbasierte Lösung ist die sogenannte „Powerline“, bei der die Signale für die Übertragung der Automation über das Leitungssystem der Stromversorgung gesendet wird. 
  • Bei funkbasierten Systemen senden die Schalter für Licht, Jalousie oder Raumthermostat ihre Signale per Funk an Leuchten, Jalousiemotore und Stellantriebe für Heizung oder andere vorgelagerte Aktoren. 

 

Auch bei Smart Building unterscheidet man unterschiedliche Ausbaugrade. So werden beim Grundausbau die elektrotechnischen und hauswirtschaftlichen Anlagen miteinander vernetzt, sodass die Kommunikation untereinander gegeben ist. Einzelne Gewerke wie Heizung, Licht, Belüftung etc. erhalten gemeinsame Schaltflächen innerhalb der Räume. Alle installierten Anlagen reagieren selbständig auf sich verändernde Bedingungen und passen ihren Betriebszustand an die Gegebenheiten an: z.B. die tageslichtabhängige Regelung der Beleuchtung, die Abschaltung der Raumheizung beim Öffnen der Fenster, das Ein- und Ausschalten von Lüftungsanlagen in Abhängigkeit von der Luftqualität.  

Dieser Grundausbau ist Voraussetzung für die nächste Stufe, den Smart Building Vollausbau, der zusätzlich eine übergeordnete Visualisierungsebene auf dem Computer und/oder APP bereithält.

Eine weitere Variante des Smart Building Vollausbaus ist die „Multi-Room Installation“. Multi Room ist ein variables System der Gebäudeautomation, bei dem flexible Anpassungen an individuelle, jederzeit änderbare Nutzungs- und/oder Raumverhältnisse möglich sind – und zwar ohne Anpassung der vorhandenen Installationen, sondern nur durch Programmieranpassungen. Somit ist auch auf lange Sicht ein stets optimierter Energieverbrauch für Beleuchtung, Beschattung, Heizen und Kühlen im Gebäude garantiert und alle Standards von Energieeffizienz und Funktionalität in der Errichtung bzw. im Betrieb sind zu erreichen. Die komplette Installation ist in steckbarer, installationsarmer Anschlusstechnik verfügbar – mittels „EN-Ocean“, einer Installationsart, bei der batterielose Aktoren und Sensoren drahtlos über Funk kommunizieren, melden und schalten. Lichtschalter können beispielsweise ihre Energie über Bewegungsenergiewandler bzw. Piezoschalter generieren oder Magnetkontakte über Solarzellen. Auch der Stellantrieb der Heizung kann die nötige Energie von einer Solarzelle sowie die Wärme aus dem Heizungswassers beziehen.  

 

Schließlich helfen Sensoren, Aktoren und Cloud-Services auch bei der Wartung eines Smart Building. Durch die permanente Vernetzung lassen sich Leitungsschäden sehr unmittelbar erkennen. Sogar eine vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) ist beim Smart Building theoretisch umsetzbar. 

Die permanente Datensammlung kann für Analysen und Diagnosen genutzt werden, um Maßnahmen zur Wartung und Reparatur zu ergreifen. Ausfälle und Schäden können auf diese Weise verhindert werden. Diese Vorteile vernetzter Technik sorgen weltweit für einen Smart Building Boom.  

Dennoch stellen diese aktuellen Technologien für Bauherren wie für Planer eine große Herausforderung dar. Denn es ist wichtig, immer schon einen Schritt vorauszuplanen, weil sich die benötigten Kapazitäten auch in Zukunft kontinuierlich erhöhen werden und auch die Systeme selbst einer steten Weiterentwicklung unterworfen sind.  Das bedeutet auch in puncto Fachwissen: ein ständiger Wettlauf gegen die Zeit. Die ALHO-Fachplaner unterstützen ihre Kunden bei der Auswahl aufeinander abgestimmter Komponenten und Systeme bei Smart Building und Smart Home mit der nötigen Erfahrung. So erhalten Bauherren und Planer optimale Beratung und ein integriertes, auf ihre Bedürfnisse abgestimmtes Konzept. 

Ihr ALHO Ansprechpartner

Axel Ansorge

Bereichsleitung Fachplanung

Telefon: 02294 696-468 E-Mail: axel.ansorgenoSpam@alho-group.com

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