Smart Home Nachhaltiges Gebäudemanagement: Heute schon für morgen planen

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Phoenix Contact

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Sollte ein Gebäudebetrieb nicht unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten gleich ­betrachtet werden? Und wäre es nicht wünschenswert, wenn die Installation und Integration von ­Produkten und Software schnell, einfach und zuverlässig funktioniert? Und vor allem bereits in der Planung integral und gemeinsam gedacht wird? Phoenix Contact hat sich dieser Fragen angenommen und daraus ein entsprechendes Produkt- und Lösungsportfolio für nachhaltiges Gebäudemanagement entwickelt.

Laut dena-Gebäudereport 2024 verursacht der Gebäudebereich mit rund 40 Prozent die meisten CO2-Emissionen in Deutschland. Hier besteht also dringender Handlungsbedarf.

Nachhaltiges Gebäudemanagement richtig planen 

Doch an welcher Stelle lassen sich die größten Wirkungen erzielen? 
Gemäß des traditionellen Entstehungsprozesses neuer Gebäude finden sich die ersten Potenziale in der Gebäudeplanung. Aber wie sieht es während der Bauphase aus? Wie können die beteiligten Zulieferunternehmen wie Phoenix Contact an dieser Stelle unterstützen und zu nachhaltigen Bauwerken beitragen? Jede Baumaßnahme startet mit der Planung. Als besonders wichtig erweist sich in dieser Phase ein integrales, ganzheitliches Vorgehen. Denn, wenn in jedem neuen Gebäude von Anfang an die Anforderungen der Betreiber und vor allem die Nutzererwartungen klar definiert sind, lassen sich gewerkeübergreifende Optimierungen frühzeitig aufdecken und gleich einplanen.

Mit seinem Ansatz des Smart-Building-Designs verfolgt Phoenix Contact den beschriebenen Ansatz. Wie der Name verrät, spielt die Nutzung intelligenter (smarter) Technik hier eine ebenso große Rolle wie das Bündeln von Fach- und Einzeldisziplinen. Das Konzept vereint die Anforderungen an die Planung, den Bau sowie den Betrieb von Gebäuden. Egal ob Neubau oder Sanierungsprojekt: Eine strukturierte Vorgehensweise steht stets im Mittelpunkt. Darüber hinaus wird das Smart-Building-Design durch die zunehmend relevanteren Aspekte der IT-Security und des Gebäudemanagements ergänzt.

Zur integralen Planung neuer Gebäude stehen die ersten beiden Phasen des Ansatzes im Fokus. Eine ganzheitliche Planung und damit ein nachhaltigeres, besseres Gebäude gelingt jedoch nur, sofern sämtliche Fachexperten frühzeitig eingebunden werden und gemeinsam die Anforderungen und Rahmenbedingungen umsetzen (Bild 2).

Auf einer Plattform vereinen

Während der Bauphase müssen die Produkte und Prozesse sicher sowie schnell abbild- und installierbar sein. Diese Anforderung erstreckt sich über alle Gewerke.

Eine Kerndisziplin von Phoenix Contact liegt im Schaltschrankbau. Von Stromversorgungen und Überspannungsschutz bis zur Verdrahtung und Automatisierung lassen sich zahlreiche Produkte optimal zu einem Gesamtkonstrukt zusammenführen.

Insbesondere in der Leitervorbereitung, -kennzeichnung und -verdrahtung steckt erhebliches Potenzial. Auf diese zeitintensiven Prozessschritte entfallen bis zu zwei Drittel der gesamten Arbeitszeit des Schaltschrankbauers. Ein hoher Anteil an manuellen Arbeitsschritten prägt die Arbeitsläufe. Gerade deshalb lässt sich dieses Potenzial mit optimal aufeinander abgestimmten Handwerkzeugen und Werkzeugautomaten sowie manuellen und automatisierten Markierungssystemen bestmöglich im Sinne der Wirtschaftlichkeit und Flexibilität ausschöpfen. Auch für KNX-Anwendungen bietet Phoenix Contact ein zuverlässiges Portfolio, das stetig erweitert wird.

Emalytics-Plattform

Neben der Installation muss in der Gebäudeautomation ebenfalls eine Integration stattfinden. Die Gebäudesteuerung Emalytics kombiniert daher die Management- und Bedieneinrichtung sowie das Energie-Monitoring auf einer intelligenten Plattform. Mit dem IoT-basierten Framework lassen sich die Daten sämtlicher Teilgewerke bedarfsgerecht steuern, auswerten und verarbeiten sowie jederzeit und von überall darauf zugreifen (Bild 3).

Nicht nur im Gebäude kommen innovative Produkte zum Einsatz. Im Außengelände findet beispielsweise die Smart Ethernet Box für den Perimeterschutz Anwendung. Dabei handelt es sich um einen All-In-One-Switch für den Outdoor-Bereich, der Power-over-Ethernet (PoE) unterstützt. Im Gehäuse sind alle notwendigen Komponenten wie Netzteil, Kühlkörper, Überspannungsschutz und eine Spleißkassette für die LWL-Verkabelung verbaut. Die Netzwerkkameras erhalten die erforderliche Energie via PoE, sodass lediglich ein Kabel zur Übertragung von Daten und Leistung anzuschließen ist.

Die Klimaschutzziele und internationalen Vereinbarungen geben den Zielhorizont vor: Deutschland muss bis 2050 klimaneutral sein. Das bedeutet, dass der Gebäudebestand umfassend zu modernisieren ist. Je nach Gebäudetyp, -alter, -verwendung und weiteren Parametern ergeben sich daraus große Herausforderungen. Wie ist hier in Zeiten sich öfters wandelnder Rahmenbedingungen vorzugehen? Festzustellen ist, dass in Deutschland nur wenige Gebäude smart, intelligent und vernetzt sind, weshalb sich die steigenden Anforderungen an die Gebäudebesitzer nicht schnell und einfach erfüllen lassen.

Daten richtig analysieren für nachhaltiges Gebäudemanagement

Der erste Schritt in Richtung eines effizienten Gebäudebetriebs lässt sich in einem Wort zusammenfassen: Daten. Egal ob neue oder ältere Technik: In jedem Gebäude fallen davon unzählige an. Sind daraus die benötigten Daten und Analysemöglichkeiten definiert, lassen sich vielfältige elektrische und thermische Optimierungen ableiten.

Bei Bestandgebäuden dient die Emalytics-Cloud zur Überwachung, Verbesserung und autonomen Steuerung. Sie verbindet die Primäranlagen der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik mit energietechnischen Anlagen, Aufzügen und Zutrittskontrollsystemen in einem strukturierten Datenpool. Sämtliche verfügbaren Daten werden erkannt, eingesammelt und gespeichert. Durch analytische Algorithmen, die relevante Optimierungspotenziale aufdecken, lässt sich der Anlagenbetrieb dann verbessern. Digitale Zwillinge aller gebäudetechnischen Anlagen simulieren deren idealen Betriebsverlauf in der Cloud. Im Vergleich mit den tatsächlichen Betriebszuständen sind Anomalien frühzeitig erkennbar und es kann gegengesteuert werden. Durch das automatische Schreiben von Betriebsparametern ist ein autonomer Betrieb der Gebäudetechnik möglich.

Edge Device über Busprotokolle

Die Emalytics-Cloud lässt sich selbst in Gebäuden nutzen, in denen die Steuerungstechnik anderer Hersteller verbaut ist. Eine Edge Device verbindet dann die Daten zwischen den unterschiedlichen Gewerken der Gebäudetechnik über Busprotokolle. So stellt Phoenix Contact je nach Gebäudeanforderungen die jeweils passenden Optimierungsmaßnahmen für einen 
effizienten Gebäudebetrieb zur Verfügung (Bild 4).