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Smart reicht nicht: In Zukunft müssen Gebäude über sich hinauswachsen, indem sie „Bewusstsein“ für die in- terne und externe Infrastruktur entwickeln.

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Neues Gebäudebewußtsein

Text: Varun Nagaraj, Echelon Corporation Grafiken: Nadla/iStockphoto, Echelon
„Smart Building“ klingt Ihnen zu visionär? Dann halten Sie sich fest: Hier kommt die Idee, das „Bewusstsein“ von Gebäuden für die sie umgebende Infrastruktur aufzupeppen: Sie sollen „wissen“, was im Netz um sie herum passiert. Um der Energieversorgung von morgen gerecht zu werden, müssen Gebäude eben nicht nur „smart“, sondern „Grid-aware“ sein.

Bei gewerblich genutzten Gebäuden ist es mittlerweile üblich, den aktuellen Energiebedarf an die jeweiligen Kapazitäten der Netze anzupassen. Die dafür vorgesehen Steuersysteme arbeiten allerdings oft recht langsam. Häufig findet man eine Bedarfsanpassung, bei der die gesamte Energiemenge eines Gebäudes 24 Stunden im Voraus angefordert wird. In Zukunft sind wesentlich dynamischere Anpassungen in Echtzeit gefragt, wenn es gilt, mehr diskontinuierliche Energiequellen wie Solarzellen zu nutzen oder den schwer voraussagbaren Energiebedarf zum Beispiel der Ladegeräte für Elektrofahrzeuge zu decken.

Gebäude sollen „mitdenken“

Ein „Grid-Aware“-Gebäude muss also her. Dabei handelt es sich um eine Immobilie, die mit Hilfe von technischen Lösungen in Echtzeit auf Ereignisse reagieren kann, die hinter der Energieerfassung auf der Gebäudeseite stattfinden, um die Netzstabilität zu verbessern und von dynamischen Preisstrukturen profitieren zu können.

Bei einem „intelligenten“ Gebäude, einem Smart Building, sind Anwendungen in der Regel nur teilweise über einzelne Bereiche integriert. Zum Beispiel könnte ein Sensor zur Lichtsteuerung in ein HVAC-System (Heating, Ventilation, Air Condition - Heizung, Lüftung, Klima) eingebunden, nicht aber in den Rest des Gebäude-Management-Systems integriert sein. „Grid-Aware“-Gebäude können dagegen alle Systeme und Services zusammenbringen. Eine Architektur mit offenem Standard vereint dabei existierende Standards wie Lonworks, Bacnet, KNX, Dali und Modbus, so dass ein durchgehendes System mit Interoperabilität bis in die Geräte-Ebene entsteht, mit dem sich ein Gebäude überwachen und steuern lässt.

Wenn alle Systeme integriert sind, kann die Technik eines Gebäudes schneller auf Steuersignale des Energieversorgers reagieren. So wird es zukünftig möglich sein, die zeitliche Verzögerung zwischen dem Empfang des Signals und dem Umsetzen der Maßnahmen auf 15 Minuten zu verkürzen - momentan dauert das einen Tag. Bei vollständiger Integration gibt es viele weitere Optionen, um Lasten im Gebäude abzuschalten.

Mittlerweile liefern Versorgungsunternehmen für „Grid-Aware“-Gebäude nicht nur ein bedarfsgesteuertes Energieangebot, sondern bieten auch einen kompletten Energie-Management-Service für gewerbliche Bauten an. Damit werden sie zu strategischen Partnern, die dabei helfen können, alle Möglichkeiten zum Senken des Energiebedarfs aufzuspüren. Um ein Smart Building zum „Grid-Aware“-Gebäude weiterzuentwickeln, sollten Gebäudeverwalter und Energieversorger ein Gebäude-Management-Framework umsetzen, das Bedarfssteuerung, Energie-Management und andere interaktive Dienste unterstützen kann. Man kann zunächst für neue Anwendungen mit einem bereichsübergreifenden Multi-Protokoll-Framework starten. Die Abbildung oben zeigt eine beispielhafte Infrastruktur zur Energiesteuerung, die sowohl der Gebäudewirtschaft als auch dem Energienetz dient.

Eine allgemeine Netzwerk-Infrastruktur für die Energiesteuerung ermöglicht den Austausch von Daten zwischen den Systemen und Anwendungen, die mit dem Netzwerk verbunden sind, und erleichtert so die Entscheidungsfindung an beiden Seiten des Netzes. Das macht einen direkten Ausgleich der Belastung im lokalen Netzsegment möglich. So können die Netzbetreiber nahezu in Echtzeit agieren, statt nach einem Stromausfall zu reagieren.

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