i_city: Intelligente Stadt

Transkript

1 i_city: Intelligente Stadt s Universelle Plattform für interaktives Technologiemanagement in öffentlichen Gebäuden

2 Projektübersicht Im Smart Home Markt konnten sich Keyplayer bisher weder technologisch noch wirtschaftlich etablieren. Die Durchsetzung einzelner Technologien und Anbieter ist noch unsicher. Derzeit könnte sich eine Bindung an einen bestimmten Anbieter schon kurzfristig als Fehlinvestition entpuppen. Für eine nachhaltige, energieeffiziente und ressourcenschonende Gebäudenutzung werden neuartige Konzepte auf Basis einer Open Source Plattform (OpenHAB) entwickelt, die unter verstärkter Nutzung von Sensoren, Aktoren und Informationstechnik für eine höhere Vernetzung von smarten Gebäuden und Internetstrukturen sorgen und dabei die Nutzer und interessierte User-Communities in alle Planungs- und Entwicklungsschritte miteinbeziehen. Die prototypische Umsetzung innerhalb der Hochschule dient gleichzeitig als Show-Case, um so andere Hochschulen und öffentliche Einrichtungen zu motivieren, die entwickelten Anwendungsszenarien selbst zu nutzen und weiter zu entwickeln. Nur so kann trotz einer äußerst dynamischen Entwicklung und der technologischen Vielfalt eine nachhaltige Entwicklung und Fortführung auch über das Projektende hinaus sichergestellt werden. Dabei stehen die Anwender und Gebäudebetreiber und nicht die Technologielieferanten im Betrachtungsmittelpunkt. i_city: Intelligente Stadt / SPUB 2

3 Projektübersicht wissenschaftliche Fragestellungen Welche besonderen Anforderungen stellen Smart Public Buildings an den Einsatz smarter Technologien? Dazu wird zunächst eine Klassifizierung (z.b. Museen, Schulen, Ämter) öffentlicher Gebäude vorgenommen und eine Anwendungsmatrix erstellt, die im Laufe des Projekts durch Anwenderpartizipation erweitert wird. Welche Technologien aus dem Bereich der Smart Homes eignen sich für Smart Public Buildings? Der Grad der Eignung wird anhand einer Triple-Bottom-Line (ökologische, soziale und wirtschaftliche Aspekte) ermittelt. Welche besonderen Chancen bieten öffentliche Gebäude in der Nutzung smarter Technologien. Dies betrifft zum einen die Einbindung und Vernetzung von weiteren (teil-) öffentlichen Infrastrukturen, wie e-ladestationen, Car- und Bikesharing und Parkplätze. Zum anderen wird die Rolle öffentlicher Gebäude als Teil des Partizipations- und Verbreitungsprozesses smarter Technologien untersucht. Welche Auswirkungen haben smarte Technologien in öffentlichen Gebäuden auf den Datenschutz und wie kann der Schutz der Privatsphäre proaktiv gesichert werden? i_city: Intelligente Stadt / SPUB 3

4 Öffentliche Gebäude Als öffentliche Gebäude werden im Allgemeinen Gebäude verstanden, welche für die Öffentlichkeit zugänglich sind. Impliziert wird, dass öffentliche Gebäude durch Steuern finanziert werden. Sie dienen hauptsächlich dem Zweck, in irgendeiner Art der Öffentlichkeit einen Service zu bieten. (vgl. Van Baren, 2017) Laut DIN (2010) zählen folgende Arten zu dem Oberbegriff öffentliche Gebäude: Einrichtungen des Kultur- und des Bildungswesens, Sport- und Freizeitstätten, Einrichtungen des Gesundheitswesens, Büro-, Verwaltungs- und Gerichtsgebäude, Verkaufs- und Gaststätten, Stellplätze, Garagen und Toilettenanlagen Öffentliche Gebäude unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von privaten Gebäuden: Private Wohnhäuser Öffentliche Gebäude Zugänglichkeit privat öffentlich Versammlung Familie/Bewohner zahlreiche Menschen Nutzung Wohnen Freizeit, Bildung, Kultur, Sport, Verwaltung,... Nutzer Immer gleiche Nutzer Wechselnde Nutzer mit anderen Interessen Kontrolle keine Kontrolle Videoüberwachung Regeln zur Nutzung keine/ggf. Hausordnung Satzungen/Ordnungen Fläche in qm 96,1 (Statista, 2015) ca. 900 Anzahl Besucher/Bewohner 2,1 Bewohner pro Haushalt (Statista, 2015) ca. 300 pro Tag Öffentlich Gebäude lassen sich nach ihren Einsatzbereichen klassifizieren: i_city: Intelligente Stadt / SPUB 4

5 Von der Gebäudeautomation zum Smart Building Zu unterscheiden ist ein Smart Building von der klassischen Gebäudeautomation, die bis 1993 noch als Gebäudeleittechnik bezeichnet wurde (vgl. Wege, Ammon, & Siemens, 2012). Sie wurde vordergründig zum Einsparen von Energie von Ingenieuren entwickelt und dient dem Messen, Steuern und Regeln von Anlagen (WILO SE, 2015). Sie bezieht sich auf die eng oder ausschließlich mit dem Gebäude verbundenen technischen Anlagen und Systeme (Röwaplan, 2016), wie Heizung, Lüftung oder Klima. Nach der VDI 3814 Blatt 1, wird die Gebäudeautomation wie folgt definiert: Einrichtungen, Software und Dienstleistungen für automatische Steuerung und Regelung, Überwachung und Optimierung sowie für Bedienung und Management zum energieeffizienten, wirtschaftlichen und sicheren Betrieb der technischen Gebäudeausrüstung. Bei einem Smart Building sind zusätzlich noch Brand- und Einbruchmeldesysteme, Zutrittskontroll- und Zeiterfassungssysteme, Videoüberwachungs- und Steuersysteme, audio-, video- und medientechnische Systeme und weitere Komponenten im System integriert (vgl. Röwaplan, 2016). Der Fokus liegt hier auf der Steuerung von Assistenzsystemen für mehr Komfort und Sicherheit. Weiter unterscheiden sie sich noch in den eingesetzten Technologien. Während bei der klassischen Gebäudeautomation eher kabelgebundene Systeme zum Einsatz kommen, wird in einem Smart Building auf funkbasierte Lösungen gesetzt. Die Gebäudeautomation und Smart Building-Lösungen werden aber mehr und mehr zusammenwachsen und eine Einheit bilden (vgl. WILO SE, 2015). i_city: Intelligente Stadt / SPUB 5

6 Projektübersicht Die Akzeptanz bei entsprechenden öffentlichen Einrichtungen ist bisher jedoch gering. Bei einer nicht repräsentativen Umfrage im Raum Stuttgart haben 74% von 50 befragten Institutionen angegeben, dass sie bisher keine smarten Anwendungen in öffentlichen Gebäuden einsetzen. Im Rahmen der strategischen i_city-partnerschaft wird die Nutzbarkeit von Smart Home Technologien als Erweiterung der klassischen Gebäudeautomation in öffentlichen Gebäuden betrachtet. Funktionen Komfort Sicherheit Energiemanagement Multimedia Möglichkeiten einer smarten Gebäudeautomation (vgl. Aschendorf, 2014) Zeitgeschaltete Verriegelung der Türschlösser Fensterfunktionen z.b. Herunterfahren von Jalousien bei Sonneneinstrahlung Heizung z.b. Einschaltung bei niedriger Außentemperatur, oder Sollwertabsenkung bei Abwesenheit Zeitgesteuerte Abschaltung des Lichts zur Nacht Einbruchsmeldung z.b. Auswertung von Bewegungs- und Präsenzmeldern Rauch- und Brandmeldung Überwachungsmöglichkeiten z.b. Web- oder Handy-Zugang zur Gebäudesteuerung Meldungen von Schäden über Web oder Handy Smart Metering Heizungssteuerung z.b. Sollwertabsenkung bei Abwesenheit Lichtabschaltung bei Helligkeit Licht- und Verbraucherabschaltung bei Abwesenheit Information über geöffnete Fenster und Türen Fernseheinbindung z.b. Steuerung der Ein- und Ausschaltung Abspielung von Musiktiteln Einbindung und Steuerung von Beamern Einbindung und Steuerung von Monitoren i_city: Intelligente Stadt / SPUB 6