Um Energie im Gebäude zu sparen, muss man zuerst wissen wie, wo und wann diese verbraucht wird. Viele Gebäude in der Schweiz verbrauchen zu viel Energie. Dank IoT ist es schon heute einfacher herauszufinden, wo und wieviel Energie verbraucht wird. Die Gebäudeautomation profitiert von IoT Lösungen und wird in Zukunft noch flexibler Gebäude regeln und steuern können.
Ein in die Jahre gekommenes Gebäude.
Nehmen wir ein kleines Bürogebäude, das ein wenig in die Jahre gekommen ist. Es gibt unterschiedliche Mieter im Gebäude. Ein Teil der Flächen steht leer. Eine gesamtheitliche Gebäudeautomationssteuerung gibt es in diesem Haus nicht. Die Heizung wird mit konventionellen Thermostaten in den Büros geregelt. Ob jemand vergessen hat, ein Licht zu löschen, weiss niemand. Bei so einem Gebäude kann mit wenig Aufwand bereits viel eingespart werden.
Wenn der Gebäudebesitzer keine grosse Renovation machen will, hilft ihm IoT.
Zuerst muss der Verbrauch von Strom, Wasser und Energie analysiert werden. Dafür verwendet Siemens in den kleineren und mittleren Gebäuden die flexible Connect Box. Diese kann nachgerüstet werden und die aktuellen Stromzähler, Wasserzähler und Wärmezähler können einfach eingebunden werden. Für einen guten Überblick über das Gebäude können auch nachträglich installierte LoRa Sensoren in den Räumen platziert werden und die Temperatur, Feuchte, CO2 und vieles mehr messen. Mit diesen Messwerten erstellt die Connect Box ein intuitives Dashboard in der Cloud oder vor Ort auf dem Server. Darauf findet man folgende Funktionen des Gebäudemanagementsystems:
- Überwachung
- Alarmbenachrichtigung
- grafische Trenddarstellung
Der/die Eigentümer*in sieht anhand der Werte im Dashboard, wo Energie eingespart werden kann und wo welche Investitionen sowie Optimierungen möglich sind.
Zukünftige Richtlinien zur Energieeinsparung
Der grösste Teil des Energieverbrauchs in Europa ist auf Gebäude zurückzuführen. Mit einer Steigerung ihrer Energieeffizienz würden die Emissionen gesenkt und die Energiearmut bekämpft. Die Überarbeitung der Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EPBD Energy performance of buildings directive) ist ein wesentliches Element dieser Strategie. Diese Richtlinie unterstützt das Ziel der EU, bis 2050 einen klimaneutralen Gebäudebetrieb zu erreichen, und zwingt Gebäudebesitzer und -betreiber zum Handeln. Es wird davon ausgegangen, dass solche Richtlinien wie in Europa in der Schweiz übernommen oder ähnlich selbst erarbeitet werden. Die vorgeschlagenen Massnahmen werden die Renovierungsquote erhöhen. Der Gebäudeautomationsmarkt benötigt darum flexibel Lösungen (drahtlose Lösungen) um auch ältere Gebäude energieeffizienter zu machen.
Flexible Thread Sensoren
Aus meiner Sicht sind Thread Sensoren die richtige Lösung für die Zukunft. Thread ist ein IPv6-basiertes drahtloses Mesh-Netzwerkprotokoll mit geringem Stromverbrauch. Thread ermöglicht die direkte IP-basierte Kommunikation von Gerät zu Gerät und von Gerät zu Cloud. Thread Sensoren können nachträglich ohne Aufwand an die Wand geklebt oder geschraubt werden.
(Für mehr Infos zur Thread Sensoren verweise ich gerne auf den Blog meines Studienkollegen Markus Imgrüt)
Warum ist drahtlose Kommunikation so wichtig?
Weil die Kosten für die Verkabelung der Infrastruktur kostspielig und zeitaufwändig sind. Die am weitesten verbreitete drahtlose Kommunikationsart ist Wi-Fi. Sie wurde jedoch für das Streaming grosser Sprach- und Videodatenpakete und nicht für die gelegentliche Übertragung kleiner Sensor- und Aktordatenpakete entwickelt. Ausserdem ist Wi-Fi nicht für die Unterstützung des Ruhezustands ausgelegt und verbraucht zu viel Strom für einen langfristigen Batteriebetrieb. Hier liegt der grosse Vorteil von Thread Sensoren; sie verbrauchen sehr wenig Energie.
In die Zukunft mit IoT.
Im IoT Bereich wird aktuell viel entwickelt und somit werden die Möglichkeiten, ein Haus energieoptimierter zu betreiben, immer besser und vielfältiger. Schlussendlich ist nicht entscheidend, welche Technologie dahintersteht, LoRa oder Thread. Wichtig ist die Flexibilität, die IoT in Zukunft bieten wird. Denn die Liebe zwischen Gebäudeautomation und IoT wird in jedem Fall wachsen.
