Smart Buildings: Gesundheit, Wohlbefinden und Produktivität steigern

Um herauszufinden, welchen Beitrag integrierte Gebäudesysteme zur Verbesserung der Arbeits- und Lebensumgebung in kommerziellen Gebäuden leisten können, interviewte ich Dwight Stewart, Founder und CTO von Igor, Inc. (West Des Moines, IA).

Plattform vereint Gebäudeinfrastruktur via Power over Ethernet

Tech Briefs: Es wurde viel darüber geschrieben, wie Smart Buildings Energie sparen. Mich interessiert, wie Sie Bedingungen wie Gesundheit, Wohlbefinden und Produktivität in kommerziellen Gebäuden verbessern können – z. B. Lichtsteuerung, HLK-Steuerung, Luftqualitätsmessung.

Dwight Stewart: Igor hat eine Plattform, die die Infrastruktur eines Gebäudes vereinheitlicht. Sie ermöglicht Power over Ethernet zu einem Knoten statt End-to-End-Verkabelung für jede separate Anwendung. Sie können verschiedene Sensoren anschließen – Bewegungs- und Tageslichtsensoren für Lichtsteuerung, Sensoren für Innenraumluftqualität zur Messung von CO₂, PM2,5-Partikeln, VOCs und anderen Metriken. Der Knoten kann sogar als Thermostat fungieren – er verbindet sich direkt mit nahen HLK-Gerätesteuerungen und beinhaltet ein Display.

Über die Plattform können Sie nicht nur alle Metriken sehen, die für gesunde Räume relevant sind, sondern auch Ergebnisse liefern.

Software-Stack: Knoten, APIs, Cloud-Portal

Tech Briefs: Der Nutzer könnte also Regeln in Ihre Softwareplattform schreiben?

Stewart: Ja, wir haben einen Software-Technologie-Stack aus drei Dingen. Erstens unser Knoten, der reale Geräte mit unserer Software verbindet – Sie können Knoten alle 10 Quadratfuß in der Decke haben. An jedem Knoten können Sie naheliegende Geräte anschließen, ob Lampen, Sensoren oder Aktuatoren für Geräte wie Jalousien. Das gibt enorme Vielseitigkeit. Ob am Tag eins oder zwei Jahre nach Installation – Sie können Dinge einfach und schnell hinzufügen oder entfernen. Alles, was Sie an den Knoten anschließen, erscheint sofort als Gerät im Netzwerk, und Sie können es programmieren. Sagen wir, in zwei Jahren kommt ein neues Gerät, das eine Chemikalie in der Luft detektiert, um die sich Menschen kümmern.

Tech Briefs: Wie gehen Sie mit den Daten um?

Stewart: Wir haben APIs, die es Ihnen erlauben, eigene Programme zu erstellen. Beispiel: Erhöhte CO₂-Werte in einem Raum sind ein echtes Problem. Sie erhöhen Schläfrigkeit; man wird reizbar; man trifft übereilte Entscheidungen. Es zeigt auch, dass dieselbe Luft zwischen verschiedenen Lungen zirkuliert. Sagen wir, fünf Personen in einem Raum – erhöhtes CO₂ bedeutet, dieselbe Luft wird ein- und ausgeatmet, wahrscheinlich zwischen Personen ausgetauscht. Denken Sie an die Pandemie: Je höher der CO₂-Pegel, desto wahrscheinlicher tauschen Sie Keime aus. Viele Gründe, hohen CO₂ zu vermeiden. Also: Frischluft zuführen, bis CO₂ normal ist. Sie programmieren die API so: Wenn CO₂ einen bestimmten Pegel erreicht, schalten Sie die Lüftung ein. Sie müssen die Temperatur nicht ändern, nicht heizen oder kühlen, nur Frischluft über die HLK-Anlage zuführen.

Tech Briefs: Man könnte es komplexer machen: Personenanzahl via Belegungssensor messen und mit CO₂ vergleichen.

Stewart: Genau. Sie können Personenzählsensoren integrieren. Das ist eine gute proaktive Methode. Besonders über Zeit: Wenn Sie Korrelation zwischen Personenanzahl und CO₂-Anstieg in einem Raum sehen, können Sie smart reagieren. Sehen Sie 10 Personen hereinkommen, wissen Sie, CO₂ steigt – also Lüftung vorher einschalten.

Lichtsteuerung: Zirkadianer Rhythmus und Tageslichtnutzung

Tech Briefs: Bezüglich Lichtsteuerung: Kann Farbtemperatur auf zirkadianen Rhythmus abgestimmt werden?

Stewart: Wir haben ein Zirkadianer-Rhythmus-Plugin, das natürliche Lichtvariationen basierend auf Breiten-/Längengrad und Jahreszeit nachahmt. Es ahmt die Rottöne von Dämmerung und die Blautöne des Tages nach. Das kann diverse Gesundheitsvorteile haben: Gehirnfunktionen, Stimmung. In Schulen oder Büros hilft es bei Konzentration. Aber man kann nicht den ganzen Tag hohe Blaulichtwerte halten, sonst ermüden die Leute. Richtige Farben zur richtigen Zeit erhalten Engagement länger. Blaulicht strategisch statt dauerhaft einzusetzen hat große Gesundheitsvorteile. Wir automatisieren die Farbänderungen sehr sanft, sodass man sie nicht bemerkt. Allmählicher Wechsel von mehr Rot morgens zu Tageslichtfarbe mittags – so graduell, dass man es nicht merkt.

Tech Briefs: Kann Tageslichtnutzung (Daylight Harvesting) mit dem Zirkadianer-Plugin kombiniert werden?

Stewart: Ja, sie arbeiten unabhängig. Daylight Harvesting betrifft Dimmlevel, Farbanpassung betrifft zirkadianen Rhythmus.

Ein wichtiges Feature: Jedes einzelne Licht kann individuell gesteuert werden. Im Gegensatz zur zonenweisen Steuerung ermöglicht einzelne Leuchtensteuerung zusätzliche Personalisierung. Angenommen, Sie wollen Kontrolle an Ihrem Schreibtisch – wir haben eine App, die Zugriff teilen lässt. Bei Hot Desking (geteilte Schreibtische) könnte ein Manager sagen: „Geben wir dieser Person Zugriff auf diesen Schreibtisch.“ Sie könnten Lüfter, HLK für Heizung/Kühlung sowie Licht steuern und personalisieren. Jemand mit Makuladegeneration könnte Licht hochskalieren für Helligkeit. Aber viel Licht kann Migräne triggern. Diese Person könnte Licht reduzieren. Individuelle Lichtsteuerung hat großen Einfluss auf Gesundheit und Wohlbefinden.

Steuerung per App & Asset Tracking

Tech Briefs: Wie steuert eine Person diese Funktionen?

Stewart: Entweder am Computer oder Handy. Einloggen, zeigt Zugriffsrechte, dann Licht und andere Parameter ändern.

Ein Feature: Das System lernt individuelle Präferenzen, sodass sie nicht jedes Mal neu eingegeben werden müssen. Dafür haben wir „Asset Tracking“. Sagen wir, es ist nur ein Tag – in Seniorenzentren oder Büros ein ID-Badge, das das System liest, um zu wissen, dass eine bestimmte Person in einem bestimmten Raum ist. Die Person hinterlegt Präferenzen in unserem Cloud-Portal. Beim Türpassage entriegelt sie automatisch, weil das System „weiß“, dass die Person Zutrittsberechtigung hat. Beim Hereingehen passt es das Licht automatisch auf das bevorzugte Level an, weil Sie dem System schon sagten, was Sie mögen. Das erleichtert Gesundheit und Wohlbefinden, weil ständiges App-Öffnen nervt und Leute es dann unterlassen.

Nachrüstung in Bestandsgebäuden

Tech Briefs: Wie einfach ist Installation in bestehenden Gebäuden? Wäre das nicht teuer und zeitaufwändig?

Stewart: Die Firmen, mit denen wir arbeiten, haben gesunde, komfortable Umgebungen für Mitarbeiter/Bewohner zur Priorität gemacht und differenzieren sich damit. Es geht weniger um Verkaufen, sondern darum, jene zu finden, die es priorisieren. Typischerweise Installation in Gebäuden, die ohnehin saniert werden. Beispiel: Core-Shell-Gebäude, Mieterausbau – da läuft schon viel Arbeit, also diese Technologie als zusätzlichen Benefit hinzufügen. Oder Neubau: Nur Ethernet-Kabel verlegen. Meist abgehängte Decken – nur Kabel verlegen und Sensoren deployen.

Verfasst von Ed Brown, Editor Sensor Technology. Mehr Infos hier.