Die Grenzen zwischen Gewerken wie Licht, Gebäudeautomation, Hauswärme und Sicherheit lösen sich auf und durch die Verbindung mit dem Internet der Dinge und Dienste (IoT) entstehen immer mehr neue Geschäftsmodelle, die Unternehmen neue Chancen und Nutzern neue Services bieten. Innovationen aus der Elektroindustrie können das Leben im smarten Gebäude künftig noch effizienter, angenehmer und sicherer machen.

Intelligente, vernetzte Geräte und Systeme im Wohn- und Zweckgebäude bieten große Chancen für alle Beteiligten. Die Potenziale neuer Technologien tragen maßgeblich zur Gestaltung zukünftiger Märkte bei.

Smart Home und Smart Building – wofür stehen diese Begriffe?

Kurz gesagt: Smart Home beschreibt die Digitalisierung und Vernetzung im privaten Wohnraum, Smart Building die Automation und zentrale Steuerung der Technik in Zweckgebäuden.

Smart Home beschreibt die Umsetzung der Digitalisierung und Vernetzung im privaten Wohnraum und beinhaltet dabei ganz unterschiedliche Aspekte: So bedeutet Smart Home zum einen die Automatisierung klassischer Gebäudefunktionen wie Licht, Verschattung und Heizung. Zum anderen steht Smart Home für die Vernetzung von Hausgeräten aus den Bereichen Multimedia, Haushalt und Komfort sowohl mit dem Internet als auch untereinander. Die Bedienung erfolgt über spezielle Displays sowie via Smartphone oder Tablet-PC. Zunehmend ist die Steuerung durch Sprachbefehle möglich.

Aktuelle Entwicklungen deuten darauf hin, dass die Grenze zwischen beiden Definitionen immer unschärfer wird – die vormals getrennt agierenden Branchen entdecken und entwickeln vermehrt Schnittstellen zueinander. Das Smart Home entwickelt sich zu einem vom Konsumenten getriebenen Markt, bei dem die Themen Komfort und Lifestyle im Vordergrund stehen.

Smart Building wiederum beschreibt die Automation und zentrale Bedienung der technischen Ausstattung von Zweckgebäuden wie Bürogebäuden, Flughäfen, Einkaufszentren oder Fertigungshallen. Kernthemen sind dabei die Sicherheit des Gebäudes und seiner Nutzer – z.B. durch Brandmeldetechnik oder dynamische Fluchtwegeplanung – sowie die energetische Optimierung des Gebäudebetriebs, welche in großem Umfang Betriebskosten einspart.

Die Elektroindustrie liefert für Smart Buildings zahlreiche innovative Produkte und Lösungen. Viele sind bereits heute in Neubauten erprobt und üblich. Gerade der Bereich Energieeffizienz kann große Erfolge verbuchen: Es konnte gezeigt werden, dass durch Automation der Energiebedarf eines Bürogebäudes um bis zu 30 Prozent reduziert werden kann. Was das Zweckgebäude der Zukunft alles leisten können wird, erklären wir in „Smart Building – Der Nutzer im Mittelpunkt“

Voraussetzung: Interoperabilität schaffen

Das Gebäude der Zukunft stellt Wirtschaft und Gesellschaft vor große Herausforderungen, sei es in puncto Energieeffizienz oder hinsichtlich Sicherheit und Komfort. Umso wichtiger ist daher, dass wir endlich die Möglichkeiten der Vernetzung und Digitalisierung nutzen, beispielsweise in Form autonomer Systeme. Grundlagen für die Interoperabilität im Smart Home sind Internet-of-Things- und Cloud-Technologien. Geräte, Systeme und Services werden in ihren Eigenschaften abstrahiert, kontextbasiert in einem semantischen Modell beschrieben und in der Cloud repräsentiert. Dies ermöglicht vielfältige Services wobei die Interaktionen sowohl lokal als auch in der Cloud erfolgen.

Datensicherheit im Smart Home

Jede Vernetzung birgt allerdings das Risiko eines Angriffs - so auch im Smart Home. Die digitalisierte Vernetzung von Hausgeräten, Multimedia und klassischen Gebäudefunktionen (Licht, Jalousie, Heizung etc.) ermöglicht eine Steigerung des Komforts, der Sicherheit und der Energieeffizienz. Doch jede Vernetzung birgt das Risiko eines Angriffs auf das Smart Home und somit auf die Privatsphäre. Aus einer bewussten Manipulation kann im schlimmsten Fall auch ein finanzieller Schaden entstehen. Durch eine sorgfältige Abschottung des Systems erhöht man die Sicherheit vor Angreifern. Je nach Beschaffenheit des Systems oder Geräts stehen unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung. Der ZVEI hat hierzu Empfehlungen zusammengefasst.

Energieeffizienz im Gebäudesektor muss gestärkt werden ...

Der Gebäudesektor ist für gut 40 Prozent der CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Fakt ist: Ohne energieeffizientere Gebäude können die Ziele der Energiewende nicht erreicht werden. Smarte Lösungen aus der Gebäudeautomation können die Energieeffizienz deutlich steigern. Die Technologien und Produkte dafür gibt es, sie müssen nur stärker zum Einsatz kommen.

Mit dem Pariser Klimaabkommen und den 2030-Klimazielen der Europäischen Union beschlossen die europäische und die internationale Gesellschaft der zunehmenden Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre aktiv entgegenzutreten.

Zum Erreichen dieser Ziele kommt Gebäuden eine Schlüsselfunktion zu. Denn der Gebäudesektor trägt mit etwa 40 Prozent zum europäischen Energieverbrauch bei. Nach Expertenschätzungen gelten allerdings bis zu 75 Prozent aller Gebäude als ineffizient. Deshalb werden dringend neue Impulse für die Renovierung des Gebäudebestands in Europa benötigt. Hierfür ist ein gut abgestimmter Mix aus Information und Anreizen inklusive Förderung und Regulierung notwendig, um Investitionen in CO2-arme Technologien zu forcieren.

Der ZVEI schlägt verschiedene Maßnahmen vor, unter anderem 

• Gebäude ganzheitlich betrachten
  Nur über ganzheitliche, technologieoffene Sanierungskonzepte lassen sich vorhandene, aber noch ungenutzte Energieeffizienzpotenziale in der Gebäudetechnik, im intelligenten Anlagenbetrieb und in der Dämmung von Anlagen und Gebäudehülle erschließen – effizient und ohne Komfort- und Nutzungseinschränkung.
  
  
• Sanierungsstrategie für Bestandsgebäude erarbeiten
  Während Neubauten bereits heute höchsten Effizienzstandards genügen, besteht eine wesentliche Herausforderung in der Modernisierung des Gebäudebestands. Erforderlich ist zunächst die Erstellung eines belastbaren und detaillierten Überblicks über den Bestand und dessen Effizienzpotentiale um darauf aufbauend eine langfristige, technologieoffene und gebäudeindividuelle Sanierungsstrategie zu erarbeiten.

Denn: Effiziente Gebäudeautomatisierung kann den Energieverbrauch reduzieren

Heizung, Lüftung und Beleuchtung verbrauchen in der Regel die meiste Energie. Die Praxis zeigt dabei, dass insbesondere menschliches Nutzungsverhalten einen erheblichen Einfluss auf den Energieverbrauch von Gebäuden hat, weil Nutzer sich nicht immer „energiebewusst“ verhalten.

Hier hilft die Gebäudeautomation. Der ZVEI hat in einer wissenschaftlichen Studie aufgezeigt, dass hiermit (je nach Automatisierungsklasse) 29 bis 41 Prozent Energieeinsparung möglich sind.

Da die Vorteile effizienter Technologien allein auf Seiten der Nutzer liegen, fehlen Wohnungsbaugesellschaften und Investoren die Anreize für Investitionen in die Gebäudeautomation. Das muss sich ändern.

Was ist aus Sicht des ZVEI zu tun?

• Die Abschreibungs- und Fördermöglichkeiten für Energieeinspar-Investitionen müssen verbessert werden. Auch Investitionen in Gebäudeautomation und Energie-/Gebäudemanagement sollten über die Gebäudesanierungsprogramme der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gefördert werden.
  
  
• Der Energieverbrauch von Gebäuden und Anlagen verändert sich über die Betriebs- und Nutzungszeit signifikant. Die Betreiber von Zweckgebäuden sollten daher zum Einsatz von Energiemanagementtechnologien verpflichtet werden.
  
  
• Im öffentlichen Sektor sollte sich das Ausschreibungsverfahren nicht nach den günstigsten Erstellungskosten sondern nach den günstigsten Betreiberkosten ausrichten. Die Gewerke übergreifende Betriebsführung und Optimierung der Energieströme sind als Leistungsmerkmal in öffentlichen Ausschreibungen verpflichtend zu berücksichtigen.
  
  
• Bei Neubauten und bei umfangreichen Modernisierungsmaßnahmen ist in Zweckgebäuden ein Mindest-Energiemonitoring nach EN 15232 nach Automatisationsgrad A umzusetzen, um alle Energieflüsse in einem Gebäude transparent zu machen.

Unverzichtbar: Sichere und zukunftsfähige Elektroinstallation

Ein Großteil der Elektroinstallation in deutschen Gebäuden ist über 40 Jahre alt – Zuverlässigkeit und Sicherheit reduzieren sich bei so langem Betrieb signifikant. Anlass für eine verpflichtende Überprüfung ist die Inbetriebnahme von neuen Anlagen wie Photovoltaik, Speichern, Wärmepumpen, Blockheizkraftwerken oder Ladepunkten die Elektrofahrzeuge sowie ein Eigentümerwechsel oder eine größere Renovierung des Gebäudes.

Im Rahmen der energetischen Gebäudesanierung kommt die Elektrosanierung nach Ansicht des ZVEI zu kurz. Veraltete Hauselektroanlagen sind ein Sicherheitsrisiko und verhindern den Umbau des Energiesystems in dezentrale, intelligente Strukturen.

In Deutschland sind Millionen Bestandsgebäude elektrotechnisch überaltert, da ihre Installationen nicht für die heutigen Anforderungen konzipiert wurden. Es mangelt an Stromkreisen, sodass beispielsweise der Elektroherd mit reduzierter Leistung läuft oder die Sicherung auslöst, wenn mehrere Küchengeräte gleichzeitig betrieben werden. Auch die Anzahl der Steckdosen ist nicht für die Vielzahl von (Lade-)Geräten ausgelegt, die heute in einem Haushalt üblich sind. Nutzer werden so zum ausgiebigen Gebrauch von Mehrfachsteckdosen gezwungen.

Auch die Energiewende stellt höhere Ansprüche an die Elektroinstallation. Allerdings können die energieintensiven Systeme alte Installationen überlasten, wodurch im Extremfall die Sicherheit der Hausbewohner nicht mehr gewährleistet ist.

Der ZVEI setzt sich deshalb dafür ein, dass Elektroinstallationen gesetzlich verankert anlassbezogen überprüft werden. Anlässe sind etwa die Inbetriebnahme von neuen Photovoltaikanlagen, Speichern, Wärmepumpen, Blockheizkraftwerken (BHKW) oder Ladepunkten für Elektrofahrzeuge. Des Weiteren eignen sich Eigentümerwechsel oder größere Renovierungen des Gebäudes für Überprüfungen. Sollten sich hieraus Mängel ergeben, müssen diese im Hinblick auf einen sicheren und normengerechten Betrieb der Anlage durch den Eigentümer verpflichtend behoben werden.