Tür zu, Licht aus! Technische Kommunikation im intelligenten Gebäude

Herr Wohlfarter leitet seit 12 Jahren die Abteilung Facility Management an der Medizinischen Universität Innsbruck (MUI). Als Leiter dieser Abteilung ist er vor allem für den reibungslosen Betrieb von etlichen Universitätsgebäuden zuständig. Seit einigen Monaten ist er außerdem für das Projekt „Generalsanierung und Umzug in die Fritz-Pregl-Straße 3“ letztverantwortlich. Denn dort wird ab Dezember 2016 ein bereits bestehendes Gebäude generalsaniert, sodass unter anderem 57 Lehr- und Lernräumen bzw. 15000 m2 BGF neu gestaltet werden.

Es ist Herrn Wohlfarter sehr wichtig, dass das neu sanierte Gebäude nicht nur modern und langlebig wird. Sein oberstes Ziel besteht auch darin, die Kosten für den Betrieb des neuen Gebäudes mittel- und langfristig zu minimieren. Nur wie kann dieses Ziel der Betriebskostenminimierung erreicht werden?

Um sich Ideen für sein eigenes Projekt zu holen, besichtigt Herr Wohlfarter Lehr- und Lernräume anderer Universitäten. Dazu besucht er die Musteruniversität, um sich anzusehen, wie dort Betriebskosten (v.a. Energie, Wärme,…) optimiert werden. Während seiner Besichtigungstour kommt Herr Wohlfarter an einem Hörsaal vorbei. Ein elektronisches Türschild zeigt an, dass der Raum derzeit nicht genutzt wird. Die nächste Lehrveranstaltung beginnt erst in drei Stunden. Herr Wohlfarter versucht, die Tür zu öffnen, um sich den Raum genauer anzusehen. Die Türe ist jedoch verschlossen. Herr Wohlfarter ist begeistert, da das Raumbuchungssystem, das Türschild und das Türschloss offensichtlich miteinander kommunizieren.

Um trotzdem einen Eindruck vom Hörsaal zu erhalten, wirft Herr Wohlfarter durch das Glasfenster in der Tür einen Blick in den Raum. Es sind keine Studierende oder Lehrende im Hörsaal. Allerdings ist im gesamten Hörsaal das Licht an! Herr Wohlfarter kann nicht sehen, ob die Heizung, die mechanische Be,- und Entlüftung wie auch die Kühlung auf Volltouren läuft. Zu sehen ist jedoch, dass auch der Beamer nicht ausgeschalten ist.

Eines steht für Herrn Wohlfarter fest: bei seinem neuen Gebäude in der Fritz-Pregl-Straße muss das anders sein! Die unterschiedlichen neuen Systeme (Beleuchtung, Heizung/Kühlung, Lüftung, Beamer, Lautsprecher, Türschließsystem, elektronische Türschilder, technische Systeme für Präsenzmeldungen und Jalousien) müssen miteinander kommunizieren. Sprich: Wenn die Tür verschlossen ist, muss auch das Licht abgedreht sein. Und die Heizung/Kühlung/Lüftung darf nicht auf Volltouren laufen.

Darüber hinaus ist es Herrn Wohlfarter noch ein großes Anliegen, dass die unterschiedlichen Systeme (Heizung, Beleuchtung, Beamer, Lautsprecher,...) in seinem neuen Gebäude so einfach wie möglich zu bedienen sind. Denn in einem seiner derzeitigen Gebäuden steht er vor folgender Herausforderung: die Beleuchtung ist standardmäßig so eingestellt, dass sie sich um 21:00 Uhr automatisch abschaltet. Wenn jedoch an einem Abend eine außerplanmäßige Abendveranstaltung bis 23:00 Uhr stattfindet, muss Herr Wohlfarter den Betreiber der Lichtsteuerung kontaktieren, damit dieser die Dauer der Beleuchtung manuell von 21:00 auf 23:00 Uhr umprogrammiert. Das kostet unnötig viel Zeit und Geld. Im neuen Gebäude in der Fritz-Pregl-Straße muss das mit geschultem Eigenpersonal möglich sein.

Wie können haustechnische Systeme (Heizung/Kühlung, Lüftung, Beleuchtung) mit technischen Systemen des Nutzers (Beamer, Lautsprecher, Türschilder, Türschließsystem,…) kommunizieren und interagieren?

Herr Wohlfarter ist auf der Suche nach einer Lösung für seine Problemstellung. Idealerweise erfüllt die Lösung für das neu sanierte Gebäude in der Fritz-Pregl-Straße folgende Anforderungen:

Wenn beispielsweise Studierende zu einer Vorlesung erscheinen, zeigt das elektronische Türschild die jeweilige Lehrveranstaltung an. Die Tür ist geöffnet, das Licht, die Lüftung und die Heizung/Kühlung sind am Laufen. Auch die Medientechnik ist voreingestellt, sodass der Vortragende pünktlich starten kann. Im Hintergrund werden die fixen Lehrveranstaltungen von Herrn Wohlfarter über das bereits bestehende Raumbuchungssystem System i-Med-inside (Campus Online) gebucht.

Zusammenfassend kann man etwas technischer formuliert sagen: Neben der Kommunikation der haustechnischen Gewerke (Lüftung, Heizung, Beleuchtung, etc.) über die Gebäudeleittechnik werden bei der gefunden Lösung auch die technischen Systeme des Nutzers (Beamer, Medientechnik, Zutrittskontrolle,…) in die Kommunikation bzw. Interaktion eingebunden.

Herrn Wohlfarter ist dabei wichtig, dass die Lösung, die die Kommunikation zwischen Beleuchtung, Zutrittssystem, Beamer, Heizung, Lüftung,… ermöglicht, folgende Anforderungen erfüllt:

• Die Kompatibilität mit unterschiedlichsten am Markt verfügbaren Hard- und Softwaresystemen ohne kostenintensive Schnittstellen soll gewährleistet sein. Dies bedeutet, dass z.B. die Software des elektronischen Zutrittsystems mit der Software des Türschildes kommuniziert. Darüber hinaus müssen weitere technische Systeme eines Raumes eingebunden werden, ohne dass dafür kostenintensive Schnittstellen notwendig sind. Sprich: Tür auf = Raum nutzbar = Raum konditioniert = Beamer EIN = Licht EIN = Jalaousien-Steuerung EIN etc…
• Die Daten für Raumbuchungen erfolgen auf Basis des akademischen Jahres (https://www.i-med.ac.at/studium/zulassung/akademisches_jahr.html) und sollen als Grundlage der Betriebszeiten für das Gebäude herangezogen werden. Diese werden über das vorhandene System i-Med-inside (Campus Online) mittels TCP/IP zur Verfügung gestellt.
• Die Lösung ist für Herrn Wohlfarter und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter einfach zu bedienen (Usability).
• Datenschutz und Sicherheit sind gewährleistet.
• Die Kompatibilität der Software mit Nachfolgeversionen ist für mindestens zehn Jahre gewährleistet. Dies bedeutet, dass Hr. Wohlfarter sehr viel Wert darauf legt, dass es auch nach einigen Jahren noch Updates bzw. einen Support für die Lösung gibt.
• Generell wünscht sich Herr Wohlfarter außerdem, dass er mit der neuen Lösung seine Systeme (Beleuchtung, Zutrittssystem, Jalousien, Heizung,…) so energie- und kosteneffizient wie möglich aufeinander abstimmen kann. Dabei soll es im neuen Gebäude in der Fritz-Pregl-Straße möglich sein, dass die Haustechnik auf unterschiedliche Auslastungsgrade der Lehr- und Lernräume eingestellt werden ist:
• Vollbetrieb: Während des Semesters werden alle Lehr- und Lernräume genützt.
• Teilbetrieb: in den Ferien werden nur bestimmte Lehr- und Lernräume genutzt. Die Räume, die nicht genützt werden, sollten zu diesen Zeiten auch nicht konditioniert werden.
• Stand-By-Betrieb: in den Ferien soll ein gesamtes Stockwerk nicht benützt werden. Deshalb findet hier auch keine Reinigung statt.
• Notbetrieb: Wichtig ist Herrn Wohlfarter auch, dass die Heizung/Kühlung, Beleuchtung, Jalousien,… in Notfällen mittels „Handbetrieb“ ohne Nutzung von softwaretechnischen Regelfunktionen bedient werden kann.

Abgesehen von diesen vier Standardeinstellungen ist Herrn Wohlfarter noch wichtig, dass er für außerplanmäßige Veranstaltungen kleine Änderungswünsche am System selbst durchführen kann. Sprich, wenn die Beleuchtung nicht wie standardmäßig bis 21:00 Uhr, sondern bis 23:00 Uhr eingeschalten sein soll, soll dafür nicht extra ein externer Techniker kommen müssen.

Wichtig zu erwähnen ist außerdem, dass sich die Medizinische Universität Innsbruck zum Ziel gesetzt hat, Lehre und Ausbildung auf höchstem Standard anzubieten. Deshalb sollen sich Studierende und Lehrende in den neuen Räumen der Fritz-Pregl-Straße wohlfühlen. Dies bedeutet u.a., dass die Steuerung von Beleuchtung, Beamer, Temperatur (+/- max. 2 Grad Celsius) und Jalousien auch manuell von Studierenden möglich sein soll. Generell hat Herr Wohlfarter geplant, dass Studierende jederzeit Räume benützen können, die gerade nicht offiziell z.B. für eine Lehrveranstaltung in Verwendung sind. Eine Buchungsmöglichkeit für Studierende ist deshalb nicht notwendig. Derzeit ist geplant, dass die tatsächliche Anwesenheit z.B. durch CO2-Sensoren und oder Präsenzmelder registriert wird. Toll wäre außerdem, wenn sich die Haustechnik auch mit den Wetterbedingungen abstimmen würde. Denn an einem wolkenlosen Tag muss nicht unbedingt immer auch das Licht eingeschalten sein.

Wenn möglich, wünscht sich Herr Wohlfarter noch, dass in der Beschreibung der geposteten Ideen auch auf die Kosten-Nutzen-Darstellung und auf die Einhaltung des Zeitplans eingegangen wird (siehe Darlegung des Zeitplans).

Herr Wohlfarter freut sich schon auf viele Ideen zur Lösung seiner Challenge!

• Er sucht im Rahmen dieser Markterkundung: Funktionierende Prototypen, skizzierte Lösungsvorschläge oder Lösungen in Form von konkreten Produkten/Dienstleistungen
• Er sucht NICHT: bereits zur Gänze ausgearbeitete Designvorschläge, detaillierte technische Umsetzungskonzepte, detaillierte architektonische Umsetzungskonzepte oder Machbarkeitsstudien.

Posten Sie Ihren Lösungsvorschlag bis 21.04.2016!