Big Data in der Gebäudeautomation

Viele moderne Gebäude sind mit Hunderten von Sensoren ausgestattet. Wer die erhobenen Daten richtig zu nutzen weiß, kann die Betriebskosten, den Energieverbrauch sowie den ökologischen Fußabdruck enorm verringern. Mit dem Smart Building Manager hat Microsens ein Analysetool entwickelt, das das Tracking von Performance- und Sensordaten aller über IP vernetzten Geräte ermöglicht. Dank spezieller Schnittstellen lassen sich sämtliche Gewerke in das System integrieren – durch das Tool von Microsens wird aus jedem verbundenen Aktor auch ein Instrument der Datenerhebung.

Bild: Microsens GmbH & Co. KG

Ca. 40 Prozent des weltweiten Gesamtenergieverbrauchs sind dem Gebäudebestand zuzuschreiben – inklusive eines dementsprechend hohen CO2-Ausstoßes. Um diesem massiven Ausstoß entgegenzuwirken, ist eine effiziente Gebäudeautomation unabdingbar. Am effizientesten ist Gebäudeautomation dann, wenn sie in der Lage ist, sich anhand der erhobenen Sensor- und Performancedaten selbstständig zu justieren. Dadurch kann eine kontinuierliche Optimierung des Energieverbrauchs gewährleistet werden. Adaptivität ist in der Gebäudeautomation nur mithilfe einer softwarebasierten Lösung realisierbar. Softwarebasierte Gebäudeautomation reagiert nicht nur gemäß vorprogrammierter Protokolle auf bestimmte Umgebungsparameter, sondern ist in der Lage, ihre Automationsprofile ständig anhand von Nutzungsverhalten und Langzeitdaten zu verbessern. Hardwarebasierte Systeme veralten über die Zeit und müssen nachjustiert und nachgerüstet werden. Adaptive Gebäudeautomationssysteme ermöglichen stets optimale Energieeffizienz ohne manuelles Nachjustieren.

Datenerhebung über Sensoren und Aktoren

Besonders bei Gebäuden, die nach und nach mit Automationstechnik auf- und nachgerüstet wurden, stehen die Haustechniker vor Problemen. Die gleichzeitige Verwendung von Geräten verschiedenen Alters und unterschiedlicher Automationsstandards führt dazu, dass – wenn überhaupt – uneinheitliche und unvollständige Datensätze für eine Auswertung zur Verfügung stehen. Bei der Erhebung von Gebäudedaten sind aber sowohl Qualität als auch Quantität entscheidend. Wichtig ist, den Energieverbrauch einzelner Geräte festzustellen, denn über die Verbrauchsdaten lassen sich Rückschlüsse auf die Auslastung der Geräte ziehen. Aber auch Unregelmäßigkeiten werden erkannt – ein wichtiger Hinweis auf Fehlfunktionen. Neben Performance- und Nutzungsdaten sind Kontextinformationen ein wichtiger Faktor: Über Sensoren können Daten wie etwa Helligkeit und Temperatur gewonnen und dann den Performancedaten gegenübergestellt werden. Das gibt Aufschluss über das Energiesparpotential. Außerdem wird es dem Automationssystem ermöglicht, die Klimatisierung des Raumes in Echtzeit an die Raumtemperatur anzupassen. Um alle Komponenten in ein einheitliches System einzubinden, verwendet Microsens spezielle Schnittstellen – sogenannte Automation Gateways. Damit werden Microsens-fremde Geräte nicht nur über das System steuerbar, sondern sie werden gleichzeitig zu dezentral vernetzten Instrumenten der Datenerhebung.

Der Smart Sensor in Nähe der LED-Panels liefert Umgebungsparameter wie Helligkeit, Temperatur oder Personenpräsenz. (Bild: Microsens GmbH & Co. KG)

Vorhandene Strukturen nutzen – Inbetriebnahme beschleunigen

Um ein ganzes Gebäude mit intelligenter Automationstechnik auszustatten, ist ein hohes Budget erforderlich. Das Verlegen der verschiedenen Verbindungen und Leitungen erfordert mitunter die Unterbrechung des laufenden Betriebs. Das ist teuer, umständlich und oft unmöglich. Bei der softwarebasierten Smart-Building-Lösung von Microsens kann das System sukzessiv Raum für Raum installiert werden. Außerdem ist der Installationsaufwand durch die Verwendung bestehender Netzwerkstrukturen minimal.

Dezentrale Vernetzung der Komponenten

Microsens überträgt seine Kompetenz aus der Netzwerktechnik in die Gebäudeautomation. Das IP-Netzwerk dient dabei der universalen Integration der verschiedenen Komponenten. Die Lösung ist dezentral ausgelegt. Die Automation jedes Raumes funktioniert autark über intelligente Netzwerkswitches. Der Smart Director, eine Applikation direkt auf dem Switch, übernimmt das Automationsmanagement sämtlicher Aktoren im Raum. Durch geräteübergreifende Steuerung kann beispielsweise verhindert werden, dass ein Raum gleichzeitig geheizt und klimatisiert wird – ob durch Sensor- und Gerätefehler oder manuelle Einstellung.

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