Digitalisierung in der Gebäudetechnik

Digitalisierung gewinnt in allen Lebensbereichen lau­fend an Bedeutung. Dieser Bericht gibt einen Überblick über die Digitalisierung in der Gebäudetechnik.

Der Begriff Gebäudetechnik umfasst in die­sem Bericht die Bereiche Heizungsbau, Klima- und Lüftungstechnik, Sanitär sowie elek­tro­tech­ni­sche Anlagen, die ein Teil von Gebäuden sind. Im Hinblick auf die Klimakrise wird die inter­dis­zi­pli­nä­re Betrachtung von Bauprojekten immer wich­ti­ger. Nur so kann die not­wen­di­ge Energieverbrauchsreduktion und der effi­zi­en­te Einsatz von erneu­er­ba­ren Energien sicher­ge­stellt wer­den.

Digitale Werkzeuge und Vorgehensweisen wie die BIM-Methode kön­nen dabei ent­schei­dend hel­fen. Die Integration von neu­en erneu­er­ba­ren Energien kann auf Ebene der Gebäudetechnik mit digi­ta­len Hilfsmitteln effi­zi­en­ter gestal­tet wer­den, da sich die Möglichkeit bie­tet, Stromproduktion und ‑nach­fra­ge sehr lokal auf­ein­an­der abzu­stim­men. Dies bedingt das fle­xi­ble Zusammenspiel von elek­tro­tech­ni­schen Anlagen und HLKS (Heizung, Lüftung, Klima, Sanitär). In Gesprächen und Diskussionsrunden mit Experten wur­den die Chancen, die Risiken und die Herausforderungen der Digitalisierung in die­sem Bereich, erör­tert. Anschliessend wur­de unter den Mitgliedern der bei­den Verbände suis­se- tec (Schweizerisch-Liechtensteinischer Gebäudetechnikverband) und Swissolar (Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie) eine Umfrage gemacht. Dabei wur­de fest­ge­stellt, dass die Baubranche im Vergleich zu ande­ren Branchen (noch) wenig digi­ta­le Methoden und Geräte ver­wen­det. Auch im Gebäudetechnikbereich bie­ten sich noch vie­le Möglichkeiten, Digitalisierung anzu­wen­den. Dies bedingt jedoch die stär­ke­re Verbreitung einer inter­dis­zi­pli­nä­ren Herangehensweise. Auf Basis der Experteninterviews und der Umfrage haben die Autoren unter­sucht, wie sich Digitalisierung in den ver­schie­de­nen SIA-Phasen eines Bauprojektes aus­wirkt: In der stra­te­gi­schen Planung und in den Vorstudien wer­den grund­le­gen­de Weichen für ein Bauprojekt erstellt. Digitalisierung spielt ins­be­son­de­re dort eine Rolle, wo Daten zur Umgebung gesam­melt und visua­li­siert wer­den.

Zum Beispiel kön­nen heu­te sehr vie­le Informationen den öffent­li­chen Geoinformationssystemen ent­nom­men wer­den, die Einfluss auf ein Bauprojekt und damit auch auf die Gebäudetechnik haben kön­nen (z.B. Angaben über die Luftqualität, über die Lärmbelastung etc.). Digitalisierung und die Verwertung von Daten tra­gen hier zu fun­da­men­ta­len Weichenstellungen bei. Es gilt, die vor­han­de­nen Daten gezielt für Vorstudien, auch vor dem Hintergrund Raum, Umwelt und Klima, ein­zu­set­zen. In der Projektierung gewinnt die BIM-Methode (Building Information Modelling) an Bedeutung. Die BIM-Methode wird meist über die gesam­te Projektphase ange­wandt. Dabei wer­den die Daten eines Bauprojektes zen­tral gela­gert und dar­ge­stellt, sodass eine ein­fa­che­re Koordination zwi­schen den ein­zel­nen Planern (z. B. Gebäudetechnik‑, Elektroplaner etc.) mög­lich wird. Vor allem bei gros­sen Bauprojekten wer­den der­zeit die Vorteile die­ser Methode genutzt. Deren Anwendung bedingt aber kom­pa­ti­ble digi­ta­le Schnittstellen, an die Digitalisierung in der Gebäudetechnik, an deren Normierung auch in inter­na­tio­na­len Gremien gear­bei­tet wird. Auch Visualisierungen spie­len in der Projektierung eine Rolle. Möglicherweise wer­den dazu künf­tig ver­mehrt Technologien wie Augmented und Virtual Reality zum Einsatz kom­men.

Die bes­se­re Koordination, die durch die BIM-Methode ermög­licht wird, erzielt eine bes­se­re Abstimmung von HLKS und Elektroinstallation, was nebst einer effi­zi­en­te­ren Arbeitsweise wie­der­um zu einer bes­se­ren Nutzung von erneu­er­ba­ren Energien füh­ren kann. Während der Ausschreibungs- und Realisierungsphase kom­men neben der BIM-Methode auch ande­re Aspekte der Digitalisierung zum Einsatz. So kann die Sicherheit der Baustelle per Videoüberwachung und mit Drohneneinsatz aus der Ferne über­wacht wer­den. Lieferketten kön­nen per RFID-Chips ein­ge­hal­ten und kon­trol­liert wer­den. Vereinzelt kom­men auch neue Baumethoden, bei­spiels­wei­se Roboter und 3D-Druck, zum Einsatz. Die Kommunikation mit digi­ta­len Hilfsmitteln zwi­schen den ver­schie­de­nen am Projekt Beteiligten gewinnt immer mehr an Bedeutung. So wer­den Termine koor­di­niert, Sitzungen orga­ni­siert und wich­ti­ge Informationen an die Zuständigen wei­ter­ge­ge­ben.

Ist ein Gebäude fer­tig gebaut, fängt die Bewirtschaftungsphase an. Hier spie­len ver­netz­te Geräte (Internet of Things) eine immer wich­ti­ge­re Rolle in der Gebäudetechnik. Ein Hindernis bil­det dabei das Abstimmen der Schnittstellen zwi­schen den ein­zel­nen Geräten. Hier gilt es, über digi­ta­le, platt­form­ba­sier­te Ansätze die Integration der Systeme vor­an­zu­trei­ben. Dies ermög­licht das opti­ma­le Zusammenspiel zwi­schen Stromproduktion (z.B. Photovoltaik) und loka­lem Verbrauch.

Schliesslich sind Datenschutz und ‑sicher­heit Themen, die über alle Projektphasen, Hierarchiestufen und Anwendungen eine wich­ti­ge Rolle spie­len und immer berück­sich­tigt wer­den soll­ten. Für die Gebäudetechnikbranche, mit ihren meist sehr klei­nen Betrieben, ist die Weiterentwicklung der Digitalisierung eine gros­se Herausforderung. Oft wird dabei über­se­hen, dass es «nur» dar­um geht, heu­ti­ge ana­lo­ge Prozesse in der digi­ta­len Welt abzu­bil­den und Intelligenz rich­tig zu ver­net­zen. Eine offe­ne und neu­gie­ri­ge Haltung kann hel­fen, sinn­vol­le von weni­ger sinn­vol­len Anwendungen zu unter­schei­den und die digi­ta­le Transformation als Chance zu nut­zen. Die Verbände kön­nen mit Informationen, Weiterbildungsangeboten und Mitarbeit bei der Standardisierung die Branche unter­stüt­zen. Es liegt aller­dings auch in der Verantwortung jedes ein­zel­nen Unternehmens, die digi­ta­le Transformation mit­zu­ge­stal­ten. Denn sie kommt sowie­so.