Rückschlüsse für die vorrausschauende Instandsetzung und Wartung

In Deutschland gibt es laut aktuellen Schätzungen rund 775.000 Aufzugsanlagen. 50.000 von ihnen werden durch das Liftmanagementunternehmen HUNDT CONSULT betreut. Dafür bildet es alle Anlagen digital ab. Aus den Daten lassen sich Rückschlüsse für die vorrausschauende Instandsetzung und Wartung der Anlagen ableiten. Gleichzeitig ergeben sich daraus auch andere interessante Fakten – zum Beispiel die durchschnittliche Dauer einer Aufzugsfahrt in Deutschland. Sie dauert nur 7,96 Sekunden. Insgesamt legt jeder Aufzug in Deutschland durchschnittlich fast 246 Fahrten pro Tag zurück.

Diese Zahl zeigt: Aufzüge in Deutschland müssen ganz schön viel leisten“, sagt Alexander Wüllner, geschäftsführender Gesellschafter von HUNDT CONSULT. „Deshalb ist es wichtig, das Liftmanagement zu digitalisieren. Der Datenschatz, den wir mit unserer IIoT-Lösung LIFT GUARDIAN sammeln, hilft dabei, Störungen und Ausfallzeiten zu reduzieren…

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Wenn von neuen Mobilfunkstandards die Rede ist, steht oftmals die hohe Bandbreite oder die geringe Latenzzeit im Vordergrund. Denn das ist es, was Verbraucher oder industrielle Anwender hauptsächlich interessiert. Ganz andere Ansprüche ergeben sich in Anwendungen für die Verbrauchserfassung in Gebäuden und insbesondere in Mehrfamilienhäusern. Hier geht es nicht darum, dass möglichst viele Bits und Bytes in einem Sekundenbruchteil von A nach B gelangen. Stattdessen sollen hier verschlüsselte Verbrauchswerte für Wärme, Wasser und Gas mit oft nur wenigen Kilobytes von Erfassungsgeräten über Datensammelpunkte in Gebäuden zuverlässig an eine Cloud übertragen werden. Dort können sie entschlüsselt, analysiert, verknüpft sowie verarbeitet und verwaltet werden. In Abgrenzung zum Breitbandfunk spricht man hier von Schmalbandfunk – auch Narrowband (NB) genannt. Da es hier vorrangig um die sichere Übertragung von Verbrauchswerten auch aus abgelegenen Gebäudeteilen geht, spielt die Funk-Durchdringung durch das Gebäude, auch durch dicke Wände, eine große Rolle.

Verbrauchsdaten als Input für höhere Energieeffizienz

Als aussichtsreicher Kandidat für unterschiedliche Schmalband-Anwendungen gilt der 2016 verabschiedete 4G-Standard LTE NB-IoT, dessen Marktdurchdringung auch von großen deutschen Telekommunikationsanbietern vorangetrieben wird. So verbessern beispielsweise die integrierten Verschlüsselungsoptionen dieses Standards die Sicherheit der Datenkommunikation. Charakteristisch ist zudem eine hohe Störfestigkeit, hohe energetische Effizienz der Datenübertragung und gute Festkörperdurchdringung: LTE NB-IoT durchdringt Betonmauern bis ins Untergeschoss. Welche Anwendungsmöglichkeiten bietet LTE NB-IoT daher speziell für die sichere und digitale Verbrauchsdatenerfassung in Immobilien? Valide Antworten auf diese Frage liefert eine Reihe von Feldversuchen, die der bundesweit präsente Energiedienstleister Techem gemeinsam mit Vodafone im Rahmen eines Pilotprojekts durchgeführt hat.

Den Hintergrund für die Versuchsreihen bildete ein Anwendungsszenario aus dem Gebäudemanagement: Ein stationäres Netzwerk verteilter Endgeräte wie etwa Zähler und Heizkostenverteiler das die im Gebäude erfassten Verbrauchswerte für Wasser, Gas und Wärme per Nahfunk (ShortRangeDevices radio) an einen oder mehrere Datensammler überträgt. Von hier aus werden die Daten – bislang via GPRS-Mobilfunk – in verschlüsselter Form an eine Cloud übermittelt. Dort werden sie zunächst entschlüsselt und anschließend in geeigneter Weise weiterverarbeitet. Eine solche zentrale Auswertung sorgt für effizientere Überwachungs-, Steuerungs- und Abrechnungsprozesse. Zudem ermöglicht sie eine intelligente Analyse und Verknüpfung von anonymisierten Verbrauchsinformationen ganzer Gebäudebestände. Daraus ergibt sich ein enormes Potenzial zur Analyse und Steuerung von Energieflüssen und damit zur Verbesserung der Energieeffizienz in Immobilien.

Bessere Gebäudedurchdringung und längere Batterielebensdauer

In den Feldversuchen konnte nun zum einen festgestellt werden, dass bei höchstens gleichem und häufig reduziertem Energieverbrauch für die Datenübertragung durch die neue Technologie eine deutlich bessere Gebäudedurchdringung erzielt werden kann. So sind Datensammelpunkte üblicherweise im Keller oder unter dem Dach installiert. Je nach Bauart müssen die Funkwellen demnach unterschiedlich starke Außenwände oder Decken durchdringen. Mit NB-IoT lassen sich Daten mit vergleichsweise geringem Energieaufwand und mit einer hohen Eindringtiefe in Gebäude und folglich auch aus Gebäuden heraus zuverlässig übertragen: Im Vergleich zum gängigen GPRS-Mobilfunk erreicht eine NB-IoT-Funkstrecke bei gleicher Energiezufuhr ein um 20 Dezibel höheres Linkbudget infolge höherer Empfangsempfindlichkeit. Zum anderen kann bei gleichem Linkbudget die gleiche Datenmenge mit einem deutlich geringeren Energieaufwand übertragen werden. Diese beiden Aspekte sind gerade im Hinblick auf die Montageorte und auf die Batteriestandzeiten von stationären Datensammlern ein großer Vorteil. So ermöglicht eine dauerhaft geringe Energieaufnahme den wirtschaftlich vertretbaren Einsatz von batteriegestützten Datensammlern und damit den Verzicht auf Stromkabel und Steckdosen. Und auch Montageeinsätze werden deutlich seltener.

Die Kombination der Techem OMS-basierten Nahfunklösung radio4 zum Einsammeln der verschlüsselten Verbrauchs- und Sensordaten schafft in Kombination mit der neuen LTE NB-IoT-Technologie eine Vielzahl von Vorteilen für Datensicherheit, Batteriestandzeit und Flexibilität in der Montage der Datensammler. Hinzu kommt die ab 2020 geplante sehr gute Netzabdeckung für LTE NB-IoT und folglich die sehr hohe Datenverfügbarkeit in Deutschland. Dies führt in Summe zu einer hohen Attraktivität dieser Lösung. Zudem verschafft die Lösung auch Mietern und Vermietern im Alltagsbetrieb deutliche Vorteile – der erforderliche Aufwand für das Auslesen und Übertragen der Verbrauchsdaten sinkt und der hohe Automatisierungsgrad unterstützt den Einsatz weiterer Digitalisierungsmöglichkeiten der Geschäftsprozesse.

Neue Services dank moderner Technik

Die moderne Technik schafft die Basis für weitere Verbesserungen, vor allem im Hinblick auf die Entwicklung von neuen Anwendungen und Geschäftsmodellen. So ist es mittelfristig auch denkbar, LTE NB-loT in Verbrauchsendgeräten einzusetzen – für mehr Geräte-Vernetzung und neue Services. Durch seine Verschlüsselungsmöglichkeiten gewährleistet LTE NB-IoT eine datenschutzkonforme Datenübertragung. Die vielfältigen Optionen zur verbesserten Steuerung der Versorgung mit Wärme, Wasser oder Gas sorgen für schlankere Prozesse und mehr Energieeffizienz und senken folglich die Verbrauchskosten. Darüber hinaus ermöglicht die Funkanbindung an eine zentrale Energieeffizienzlösung zum Beispiel auch Smart-Heating- Angebote, mit denen die Bewohner aktiv in die Optimierung des eigenen Verbrauchs einbezogen werden und diesen sogar selbst steuern können…

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Die Zusammenarbeit beinhaltet zum einen die gemeinsame Entwicklung einer IoT-Infrastruktur für Mietwohnhäuser, die Wohnungsbaugesellschaften in die Lage versetzt, hersteller- und spartenübergreifend zu arbeiten. Damit wollen die Partner das Problem der fehlenden IoT-Infrastruktur in den Gebäuden lösen. Zum anderen werden drei Applikationen aus dem Bereich Smart Building entwickelt mit Submetering (Fernauslese der Verbräuche von Wärme und Wasser) als erste Anwendung.

„Für Wohnhäuser konzipierte universelle Kommunikationsstrukturen für das Internet der Dinge stellen ein großes Bedürfnis und gleichzeitig eine enorme Herausforderung in der Wohnungswirtschaft dar. Als führendes Wohnungsbauunternehmen übernehmen wir gern die Vorreiterrolle bei innovativen Ansätzen. Die Entwicklungspartnerschaft soll nicht nur einen Nutzen für degewo bringen, sondern wir wollen damit einen Beitrag für die gesamte Branche leisten“, so degewo-Vorstand Christoph Beck.

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Die erschreckende Erkenntnis der Berater: Nur etwa ein Drittel der in der Gebäudetechnik tätigen Firmen geht die anstehende Umwälzung in ihrem Markt mit einer wohlüberlegten Strategie für die systematische Produktentwicklung an. Zwei Drittel „basteln einfach weiter an ihren Produkten oder warten ab, ohne einer klar definierten Innovations- und Entwicklungsstrategie zu folgen“, heißt es von Invensity.

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