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.