Wie lassen sich smarte Gebäude mit möglichst geringem Aufwand realisieren? Wie lassen sich aus im Gebäudebetrieb gewonnen Daten Mehrwerte schaffen, um die Arbeitsbedingungen zu optimieren und gleichzeitig Kosten zu sparen? Diese zentralen Fragen standen im Mittelpunkt eines gemeinsamen Smart-Building-Pilotprojekts der TU Wien mit dem Lichtspezialisten Zumtobel. Dabei wurde die Lichtinfrastruktur in einem Büro der TU Wien mit vernetzten Leuchten und Sensoren zu einem intelligenten Netzwerk aufgerüstet, das die Gewinnung unterschiedlicher Umgebungsdaten sowie eine effiziente Lichtsteuerung ermöglicht.
Dornbirn, 16. November 2022 – Ein Forschungsprojekt der TU Wien beschäftigt sich mit kostengünstigen Lösungen zur Datengewinnung in smarten Gebäuden. Im Rahmen des Forschungsprojekts sollten die Umgebungsdaten in einem Büro der TU Wien über längere Zeit erfasst werden – und zwar mit möglichst geringem Eingriff in die bestehende Gebäudeinfrastruktur. Derartige Zielvorgaben sind geradezu prädestiniert für das Portfolio des Lichtspezialisten Zumtobel. Die intelligenten Wireless-Lösungen des Unternehmens sind darauf ausgelegt, bestehende Lichtinfrastrukturen schnell und mit geringem Aufwand nachzurüsten, während die breite Palette an Digital Services hilft, einen größtmöglichen Mehrwert aus den gewonnenen Gebäudedaten zu schöpfen.
Bei dem Projekt mit der TU Wien war nicht nur die technische, sondern auch die organisatorische Kompetenz von Zumtobel gefragt, denn das Projekt umfasste den gesamten Gebäudelebenszyklus. Entsprechend galt es, eine Vielzahl an Stakeholdern und deren Systeme einzubinden: ImmoFinanz als Planungs- und Investitionspartner der TU Wien und STRABAG als Ausführungspartner. Für das Facility Management ist bei der TU Wien das Unternehmen Simacek zuständig. Insbesondere das Facility Management profitiert dabei von einem zentralen Überblick über wichtige Daten aus dem Gebäudebetrieb.
Wissen aus dem Licht
Drei Büroräume der TU Wien wurden zum Living Lab. Dazu wurden insgesamt 16 LED-Panel-Leuchten des Typs Omega Pro 2 des Zumtobel-Schwesterunternehmens Thorn Lighting mit Light-Control-Funktion installiert: 12 dimmbare Leuchten sowie vier Leuchten mit tunableWhite-Funktion. Zusammen mit Wirepas-Connectivity-Stacks bilden die Komponenten, die via Bluetooth Low Energy vernetzt sind, ein robustes Mesh-Netzwerk. Dieses lässt sich dank des Plug-&-Play-Ansatzes der Zumtobel-Lösungen künftig problemlos um weitere Komponenten erweitern.
Erste Langzeitstudien belegen, dass sich mit Bluetooth Low Energy als energiesparende Konnektivitätslösung die Batterielebensdauer der einzelnen Komponenten signifikant verlängern lässt. Dies erspart wiederum häufige Wartungseingriffe zum Batteriewechsel.
Herzstück der Lichtinstallation an der TU Wien waren intelligente Multisensoren zur Erfassung von unterschiedlichen Umgebungsdaten wie Tageslichteinfall, Raumtemperatur oder Luftfeuchtigkeit. Die ebenfalls integrierten Bewegungssensoren eröffnen die Möglichkeit, Bewegungs- und Präsenzanalysen im Büro durchzuführen. Diese erlauben wiederum Rückschlüsse zur Flächennutzung und somit auch zu Einsparpotenzialen im Facility Management.
„Über die Präsenzmessung von Zumtobel können Arbeitgeber ganz genau nachvollziehen: Welche Arten von Arbeitsplätzen werden oft benutzt? Welche bleiben häufig leer?“, sagt Prof. Dr. Alexander Redlein, Leiter der Forschungsgruppe Immobilien und Facility Management der Technischen Universität Wien.
Mithilfe des intelligenten Systems lässt sich das Licht in nicht genutzten Räumen automatisch dimmen, um so Energiekosten einzusparen. Auch lässt sich dank der intelligenten Dimmfunktion das künstliche Licht auf den Tageslichteinfall abstimmen, um eine möglichst harmonische und produktivitätsfördernde Arbeitsumgebung für die Büromitarbeitenden zu schaffen. Dafür sorgt auch die tunableWhite-Technologie, die ein Anpassen der Farbtemperatur für ein möglichst angenehmes Ambiente ermöglicht. Denn die Lichtqualität und -farbe hat nachgewiesenermaßen einen großen Einfluss auf das Wohlbefinden und somit auch die Leistungsfähigkeit der Mitarbeitenden im Büro.
Fundament für Smart Building geschaffen
Die Überwachungs- und Steuerungsfunktionen des intelligenten Systems sind für maximalen Benutzerkomfort in einem einheitlichen Dashboard zusammengefasst. Die reibungslose Integration der Daten ergibt sich daraus, dass Zumtobel bei der Entwicklung seiner Produkte ein großes Augenmerk auf die Kompatibilität und Interoperabilität der einzelnen Schnittstellen legt. Der Mehrwert der in diesem Projekt erfassten Umgebungsdaten geht weit über die reine Beleuchtung hinaus. Auf Basis dieser Erkenntnisse ist es denkbar, viele weitere Faktoren des Gebäudebetriebs bedarfsorientiert und kosteneffizient zu steuern, beispielsweise eine gezielte Reinigung der tatsächlich genutzten Bereiche. Künftig könnten zudem die Asset-Tracking-Funktionen der Zumtobel-Systeme für die Inventarisierung genutzt werden. Somit hat Zumtobel bei diesem Projekt einen wichtigen Beitrag dazu geleistet, die Bürogebäude der TU Wien in zeitgemäße Smart Buildings zu transformieren.
Als Forschungsraum für die Praxis hat sich das Living Lab von Zumtobel und TU Wien schon jetzt bewährt. Gebäudebetreiber haben die Wahl, welche der vielen denkbaren Anwendungen sie zukünftig realisieren wollen: „An der Schnittstelle von modernen Arbeitsplatzkonzepten, State-of-the-Art-Lichttechnologie, Umgebungsdaten und Analyse-Tools entstehen ganz konkrete Ideen für das Büro der Zukunft“, sagt Herbert Pamminger, Vice President Business Development bei Zumtobel. „Wir sehen uns als Möglichmacher“, ergänzt Prof. Dr. Alexander Redlein. „Mit dem Living Lab erledigen wir die Grundlagenforschung und schlagen eine gewisse Architektur vor. Diese wird jetzt von der Industrie übernommen.“ Erste Unternehmen haben bereits Interesse signalisiert. Das smarte Büro bringt Energieeffizienz, dynamische Bewirtschaftungsmodelle und menschliches Wohlbefinden in Einklang – und macht wichtige Rahmendaten mess- sowie steuerbar.
