Definition und Funktionsweise von Smart Buildings

Smart Buildings sind Gebäude, die intelligente Technologien und automatisierte Systeme nutzen, um sowohl den Betrieb als auch die Nutzererfahrung zu optimieren. So entstehen durch eine nahtlose Integration von Informationssystemen und Gebäudetechnologien intelligente Gebäudekonzepte, die auf die Bedürfnisse und die Anforderungen der einsetzenden Organisation abgestimmt sind.

Im Kern von Smart Buildings steht die Vernetzung von Systemen: Damit gelingen die effiziente Steuerung und Überwachung des Gebäudes. Verschiedene Technologien, wie beispielsweise IoT-Sensoren, Echtzeit-Datenanalyse, künstliche Intelligenz und automatisierte Systeme werden dafür herangezogen. Durch die Integration dieser Lösungen bekommt das Gebäude eine gewisse Art von Autonomie, die mithilfe der smarten Systeme im Hintergrund gesteuert wird. Dadurch ist es möglich, dass die Gebäude automatisch – nahezu autonom – auf sich ändernde Bedingungen reagieren und angepasst werden können.

Ein konkretes Beispiel für die genutzte Technologie in Smart Buildings ist die intelligente Beleuchtung: Hier kommen Sensoren zum Einsatz, um die Beleuchtung automatisch an die Anwesenheit von Menschen und an die vorhandenen Lichtbedingungen anzupassen. Auf diese Weise kann Energie gespart werden. Die Daten der Sensoren werden in Echtzeit analysiert, sodass sich die Beleuchtung entsprechend anpasst – durch diese Automatisierung können Betriebskosten gesenkt und der Komfort der Nutzer*innen erhöht werden.

Smart Buildings vs. Smart Home: Was ist der Unterschied?

Beide Lösungen haben das Ziel, die genutzten Räume durch den Einsatz von Technologie effizienter und komfortabler zu gestalten. Der Hauptunterschied besteht jedoch in der Größe und dem Einsatzgebiet der beiden Konzepte. Smart Homes zielen in erster Linie darauf ab, die Wohnqualität und Sicherheit im privaten Bereich zu verbessern, indem etwa verschiedene Geräte sowie das Beleuchtungs- und Heizkonzept miteinander vernetzt werden. Auch die private Sicherheitsanlage kann ein Bestandteil der Umsetzung sein. Smart Buildings hingegen umfassen gewerbliche und öffentliche Gebäude sowie komplexe Systeme zur Überwachung, Steuerung und Verwaltung von Unternehmensräumen. Hier zielt der Einsatz der Technologielösungen auf die Senkung des Energieverbrauchs, die Verbesserung der Arbeitsbedingungen und die Erhöhung der Sicherheit für Personen und Daten ab.

Komponenten von Smart Buildings

Die Verknüpfung von Daten und Systemen bildet das Herzstück von Smart Buildings. Dadurch werden Automatisierungsprozesse im Gebäude ermöglicht, die für die Umsetzung der Konzepte benötigt werden. Durch die dabei eingesetzten Gebäude- und Informationstechnologien sind intelligente Steuerung und Überwachung überhaupt erst realisierbar. So lassen sich der Komfort und die Sicherheit der Nutzer*innen erhöhen sowie Energie und Ressourcen effizient einsetzen. Verschiedene Komponenten kommen dabei zum Einsatz und bilden die Prozesse in den Smart Buildings ab.

Heizungs- und Temperatursteuerung: An das Heizungs- und Lüftungssystem angeschlossene Sensoren erfassen die Daten in Echtzeit und übertragen diese an ein zentrales System. Unter Berücksichtigung dieser Informationen steuern im Vorfeld programmierte Automatisierungssysteme und Algorithmen die Heizungs- und Lüftungssysteme nach den Bedürfnissen der Nutzer und optimieren so kontinuierlich die Temperaturen innerhalb des Gebäudes. Dies geschieht beispielsweise durch das automatische Öffnen bzw. Schließen von Fenstern, um eine optimale Luftzirkulation zu gewährleisten.
Licht- und Beleuchtungssysteme: Die dabei eingesetzten Sensoren analysieren die Lichtbedingungen im Raum und die Anwesenheit von Personen. Welche Lichttemperatur ist zur aktuellen Tageszeit sinnvoll? Wie ist das Wetter im Außenbereich des Gebäudes? Nach der Datenanalyse können die Systeme automatisch die Lichtverhältnisse im Raum auf die Bedürfnisse der Nutzer*innen anpassen oder die Jalousien zur Verdunklung einsetzen.
Sicherheitstechnik: Rauchmelder, Videoüberwachung, Luftqualitätssensoren und vieles mehr kommen für die Sicherheit im und um das Gebäude zum Einsatz. Mithilfe von intelligenten Systemen und dafür benötigter Software werden die Daten kombiniert. Im Ernstfall können diese reagieren und z. B. bei einem Brand durch Licht signalisieren, wo sich noch Personen im Gebäude befinden – vorausgesetzt, die Sicherheitstechnik wurde noch nicht durch das Feuer beschädigt. Die intelligente Kombination verschiedener Sicherheitslösungen erhöht somit das Level für den Gebäude- und Personenschutz.
Zutritts- und Besuchermanagement: Auch die Steuerung von Zutritten ist für die Sicherheit im Smart Building ein Muss. Wer hat wann Zutritt zu welchem Raum? Daten und sensible Informationen lassen sich so schützen. Smarte Berechtigungs- und Authentifizierungskonzepte sorgen für eine softwaregesteuerte Automatisierung der Zutrittssteuerung, wodurch Mitarbeitende, Kund*innen und Besucher*innen nur dort und nur so lange Zutritt erhalten, wie es erforderlich ist. Geht ein Identifikationsmittel zu Öffnung von Türen verloren, kann dieses gesperrt werden, sodass die Sicherheitsbedingungen davon nicht betroffen sind.

Die Funktionsweise der smarten Gebäude ist insbesondere durch die eingesetzten Komponenten bestimmt. © GFOS mbH

Smart Buildings in der Praxis: Studien und Beispiele

Wie sehen Smart Buildings in der Praxis aus und welche Trends lassen sich erkennen? Ein Blick auf Praxisbeispiele und Studien beantwortet diese Fragen und macht das Konzept gleichzeitig greifbarer. Der Salesforce Tower in San Francisco ist eins der bekanntesten smarten Bürogebäude. Vor Ort kommen diverse Technologien wie intelligente Beleuchtung, Temperaturkontrolle, Wasserrecyclingsysteme, Aufzugssteuerung und mehr zum Einsatz. Damit lässt sich der Komfort und die Sicherheit der Nutzer*innen erhöhen und die Energieeffizienz steigern. Zudem wendet das Unternehmen durch den intelligenten Aufbau des Gebäudes und Flex-Desk-Optionen Methoden zur Arbeitszeitflexibiliserung an – etwa Hybrid Work oder Work-from-Anywhere-Modelle. Das Gebäude wurde für seine Konzeption ausgezeichnet und hat unter anderem die LEED Platinum Zertifizierung erhalten, für die unter anderem Maßnahmen zum Umweltschutz beim Bau, Wassersparmaßnahmen, schadstoffarme Materialien und vieles mehr eingesetzt werden müssen.

Der Salesforce Tower ist aus der Skyline von San Francisco seit 2018 nicht mehr wegzudenken; Bild © Pexels.com

Die Studie „Smart Building Market Size, Share & COVID-19 Impact Analysis“ von Fortune Business Insights skizziert zwar einen Rückgang des Marktes für das Jahr 2020, deutet aber gleichzeitig auf einen erwartbaren Wachstum von über 22 Prozent für den Forecast-Zeitraum bis 2029. Der Rückgang erkläre sich in erster Linie durch die Auswirkungen der COVID-Pandemie. Der Hauptgrund für das erwartete Wachstum ist laut der Studie das steigende Interesse an geringerem Energieverbrauch. Es wird erwartet, dass Nordamerika dabei der Key-Player im Wachstumsprozess für Smart-Building-Lösungen spielen wird, da die dort ansässigen großen Konzerne Bemühungen in diese Richtung zeigen. Auch Europa wird als zentraler Faktor für den Marktwachstum einkalkuliert. Hier seien insbesondere die Anstrengungen der Europäischen Union in Sachen Energieeffizienz und Arbeitnehmerschutz ausschlaggebend. Die Studie verdeutlicht einen erwartbaren Trend in Richtung Smart Buildings bis Ende der 2020er-Jahre, da mehr Unternehmen in intelligente Technologien investieren werden, um ihre Betriebskosten zu senken, die Produktivität der Mitarbeitenden zu steigern und die Nachhaltigkeit zu verbessern.

Rolle von Zutrittskontrollsystemen in Smart Buildings

Zutrittskontrolle bildet einen elementaren Bestandteil von Smart Buildings, da es Unternehmen und Mitarbeitenden zahlreiche Vorteile bietet. Zum einen ermöglicht die Steuerung des Zutritts die Kontrolle des Zugangs zu sensiblen Bereichen oder Geräten. Durch die Implementierung von Zutrittskontrollsystemen können Unternehmen sicherstellen, dass nur berechtigte Personen Zutritt zu den Räumen und somit Zugang dazu und den darin befindlichen Geräten sowie Daten erlangen. Das erhöht die Sicherheit und schützt Unternehmensgeheimnisse und Mitarbeiterdaten vor Unbefugten. Andererseits bietet Zutrittskontrolle Mitarbeitenden mehr Komfort und Sicherheit. Das eingesetzte Mittel zur Identifikation kann je nach Unternehmensanforderungen variieren und somit praktisch in den Arbeitsalltag integriert werden. Ob Biometrie, Chip oder Karte: Es gibt viele Möglichkeiten, den Zutritt zu steuern. Auch im Notfall können Zutrittskontrollsysteme hilfreich sein, indem sie die Evakuierung von Gebäuden in einer strukturierten Weise ermöglichen und Gefahren übersichtlich auf einem Security Dashboard anzeigen.

Zutrittskontrollsysteme spielen ebenfalls eine wichtige Rolle für die Gesamtsicherheitsstrategie von Unternehmen. Die Integration in das Gesamtsicherheitskonzept befähigt Organisationen dazu, einheitliche Sicherheitsstandards zu etablieren und die Zugangsberechtigungen von Mitarbeitenden einfach und sicher zu verwalten. Außerdem kann die dabei eingesetzte Software über Schnittstellen an bereits vorhandene Sicherheitssysteme wie Videoüberwachung oder Alarmanlage angebunden werden, um eine umfassende Sicherheitslösung zu schaffen. Insgesamt entsteht durch ein Zutrittskontrollsystem also eine effektive Möglichkeit, die Sicherheit von Smart Buildings zu erhöhen und den Komfort von Mitarbeitenden zu steigern.

Biometrie als Zutrittssteuerung

Der Einsatz von Biometrie für die Zutrittskontrolle eröffnet Unternehmen zahlreiche Vorteile. Das Sicherheitslevel wird erhöht, da die Berechtigung eindeutig an biometrische Erkennungsmerkmale einer individuellen Person gekoppelt ist. Gleichzeitig steigt der Komfort für Mitarbeitende, da kein Schlüssel oder Badge mehr nötig ist. Allerdings ist es wichtig, bei der Auswahl des Anbieters sorgfältig vorzugehen, um sicherzustellen, dass das System zuverlässig und sicher ist und alle datenschutzrechtlichen Anforderungen erfüllt. Ein seriöser Anbieter für Zutrittskontrollsysteme sollte zudem in der Lage sein, die Lösung auf die individuellen Bedürfnisse der Organisation abzustimmen und eine nahtlose Integration in die vorhandene IT-Infrastruktur zu gewährleisten.

Notwendigkeit von Zutrittskontrollsystemen in Smart Buildings

Zutrittskontrollsysteme tragen dazu bei, die Sicherheit von Mitarbeitenden und Besucher*innen zu erhöhen. Unternehmen stellen sicher, dass unautorisierte Personen nicht in das Gebäude gelangen können. Ein smartes Besuchermangement steuert auch unternehmensfremde Personen effektiv durch das Gebäude. Insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen wie beispielsweise Serverräumen, Forschungslaboren oder Archiven ist die Kontrolle des Zutritts von entscheidender Bedeutung. Zutrittskontrollsysteme können auch dazu beitragen, dass Unternehmen Compliance-Anforderungen erfüllen, indem sie den Zugang zu sensiblen Daten und Informationen einschränken. Darüber hinaus können moderne Softwarelösungen weitere Funktionen wie beispielsweise Zeiterfassung oder Maschinenbelegungspläne integrieren und so den Betrieb des Gebäudes insgesamt verbessern.

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Fazit: Die Zukunft ist smart

Smart Buildings sind ein zentraler Bestandteil der Zukunft wie Studien bereits dargestellt haben. Sie haben das Potenzial, den Betrieb und die Erfahrung der darin befindlichen Personen zu optimieren. Die Vernetzung von Systemen und die Integration von Lösungen wie Sensoren, Datenanalyse, künstliche Intelligenz und Zutrittssteuerung sorgen dafür, dass Gebäude automatisch auf sich ändernde Bedingungen reagieren und angepasst werden können. Damit stellen Smart Buildings eine Option dar, die Arbeitswelt der Zukunft noch weiter zu optimieren.

Schlagwörter:

Zutrittskontrolle Berechtigungskonzept