Der Digitalisierung kommt in der Gebäudetechnik immer mehr Bedeutung zu. Wohngebäude können sich dadurch zu Smart Homes wandeln. Große, kommerziell genutzte Gebäudekomplexe entwickeln sich durch die erhöhten Anforderungen an Energieeffizienz und Sicherheit verstärkt zu Smart Buildings.
Als Folge dieser Entwicklungen steigt der Bedarf an elektrotechnischen Fachkräften auf dem Arbeitsmarkt.
Smart Home
Die voranschreitende Digitalisierung macht den Aus- und Umbau bestehender Wohnhäuser zu Smart Homes kostengünstig möglich. Die Vernetzung der dazu notwendigen Sensoren und Aktoren erfolgt per Leitung oder Funk. Durch einen Anschluss an das Internet ist eine Fernsteuerung und -überwachung eines Gebäudes leicht durchführbar.
Zahlreiche Hersteller (z. B. AVM, Bosch Smart Home, Qivicon, Homematic oder Philips) bieten Komponenten an, die Wohngebäude energieeffizienter, komfortabler und sicherer machen:
- Intelligente Raumtemperaturregelungen mittels Funk-Raumthermostaten,
- Zeitsteuerung von Haushaltsgeräten (z. B. Waschmaschinen) über IP Schalt-Mess-Steckdosen,
- Beleuchtungssteuerungen mittels Funknetzwerken oder
- IP-Videokameraüberwachung.
Durch die Verwendung virtueller persönlicher Assistenten beginnt nun ein neues Smart Home-Kapitel. Beispielsweise kann Amazon Echo Plus in Verbindung mit seiner Assistentin Alexa (Smartphone-App als zentrale Steuereinheit des WLAN-Netzwerks) so mit Smart-Home-Geräten vernetzt werden, dass diese von den Bewohnern mittels Sprachbefehlen steuerbar sind. Aufgrund der Verbindung zur Cloud und der dadurch nutzbaren künstlichen Intelligenz eröffnen sich neue Perspektiven für Smart Homes.
Smart Building
Größere Gebäudekomplexe, wie z. B. Hochhäuser oder Flughafenterminals, stellen Smart Buildings dar. Die steuerungs- und regeltechnischen Aufgaben sind in Smart Buildings um ein Vielfaches größer als in Wohngebäuden. Deshalb ist dort die Fachkompetenz von Ingenieuren und Ingenieurinnen besonders gefragt.
Hauptaspekte von Smart Buildings sind:
- Steuerung und Regelung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnikanlagen (z. B. Temperaturregelung und Raumklimatisierung zwecks Gewährleistung der thermischen Behaglichkeit und einer hohen Raumluftqualität);
- Energiemanagement (z. B. zeitgesteuerte Bereitstellung von Warmwasser);
- Sicherheitstechnik (Brandmeldetechnik, Einbruchmelde- und Überfallmeldetechnik, Zutrittskontrolle und Türkommunikation, Videoüberwachung);
- Beleuchtungssteuerung (z. B. zeitgesteuert zur Anwesenheitssimulation, bei Verwendung von Bewegungsmeldern zum Einbruchschutz oder zur leistungsfördernden Anpassung der Raumbeleuchtungsstärke);
- Rollläden- bzw. Jalousiensteuerung (Verschattung bei starker Sonneneinstrahlung, Schließen und Öffnen der Rollläden mittels Astro-Funktion, Öffnen von Außenjalousien bei hoher Windstärke);
- Optimale Nutzung der vorhandener Medientechnik (z. B. Elektroakustische Anlagen);
- Regelung der Stromerzeugung und -speicherung;
- Steuerung von Aufzügen und Rolltreppen.
Interessante Forschungsprojekte und aktuelle Themen für Projekt- und Abschlussarbeiten im Bereich der Gebäudeautomation finden Sie auf der Homepage von Prof. Dr.-Ing. Michael Arndt.