Gebäude-, Personen- und Datensicherheit in intelligenten Gebäudesystemen

Bei der Kopplung unterschiedlicher Bussysteme oder der Anbindung von Geräten an externe Netzwerke (z.B. an das Internet) stellt sich oft heraus, dass für diesen Anwendungszweck grundlegende Sicherheitsmechanismen fehlen. Durch intelligente Zusatzkomponenten, z.B. Residential Gateways, können bestehende Netzwerke erfolgreich miteinander gekoppelt werden, auch wenn sie sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die erforderlichen Anpassungen, Dienstekonversionen und Protokollumsetzungen können in die Gateways integriert werden, so dass gewohnte Betriebsarten, besonders bei der Konfiguration oder der Diagnose, beibehalten werden können. Bei der Nutzung vorhandener Hausbus-Infrastrukturen für sicherheitsrelevante Zusatzfunktionen wie Zugangskontrollen, Zeiterfassungen oder Alarmanlagen hingegen stellt dieser Ansatz keine Lösung dar, da hier die Sicherheit innerhalb des Systems erhöht werden muss. Daher wird für solche sicherheitsrelevanten Anwendungen oft eine separate Kommunikationsinfrastruktur verwendet, obwohl ein Gebäudebus, z.B. ein EIB-System, zur Verfügung steht. Eine praktikable Lösung stellt hierbei die Verwendung der Standard-Übertragungsmechanismen des EIB dar, bei denen jedoch die eigentlichen Nettodaten verschlüsselt werden. Auf diese Weise kann normaler Datenverkehr mit gesichertem Datenverkehr gemischt werden, wobei natürlich die sicherheitsrelevanten Teilnehmer erweiterte Funktionalitäten wie Ver- und Entschlüsselung aufweisen müssen. Dem Residential Gateway kommt in solchen Systemen neben der Kopplung der internen Netzwerke und deren Anbindung an das Internet auch das intelligente Management der Schlüssel zu. ..

INTEGRIERTE SYSTEMBEDIENUNG IN GEBÄUDEN: KOMPLEXE TECHNIK EINFACHER HANDHABEN

Räume und Gebäude sind heute wegen der enormen Funktionalität der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) in Kombination mit der sonstigen Ausstattung und den diversen Anwendungsprozessen und Nutzergruppen ohne innovative Konzepte der integrierten Bedienung kaum noch beherrschbar bzw. optimal nutzbar. Dies gilt sowohl für Wohn- als auch für Zweckimmobilien. Die Gebäudeleittechnik (GLT) und die Gebäudeautomation (GA) können hier unter sinnvoller Integration der Möglichkeiten der Mikroelektronik, Multimedia-, Kommunikations- und Informationstechnik erheblich zu nutzbringenden Innovationen beitragen. Die Automobilindustrie hat in den letzten Jahren gezeigt, wie durch einen integralen Systemansatz und durch Einsatz von Elektronik, Kommunikations- und Informationstechnik eine sinnvolle technische Assistenz der Anwender machbar ist. Genannt sei hier das Konzept des Cockpits mit integrierter Funktionsbündelung und der Informationskonzentration am Armaturenbrett. Im Gegensatz zum Automobil ist der Bereich der technischen Gebäudeausstattung in Wohn- und Nutzimmobilien gekennzeichnet durch eine starke Fragmentierung in unterschiedlichste Gewerke unter Beteiligung vieler oft schlecht koordinierter Akteure. Durch das Duisburger inHaus-Innovationszentrum für Intelligente Raum- und Gebäudesysteme der Fraunhofer-Gesellschaft wurden in den letzten Jahren neuartige Konzepte der Systemintegration heterogener Technik auf der Basis von Middleware-Plattformen und Multimedia-Technologien und -Geräten entwickelt, getestet und in die Anwendung getragen. Einer der ersten Systemanwendungen dieses offenen Infrastrukturkonzepts ist die integrierte Systembedienung mit zum Teil völlig neuen Bedienkonzepten und einer starken Bedienungsvereinfachung auch komplexester Technikausrüstungen in Immobilien. Der Beitrag beschreibt nach einer Analyse der Ausgangslage die technologischen Grundzüge der integrierten Systembedienung. Es folgen einige Anwendungsbeispiele und eine zusammenfassende Bewertung mit einem Ausblick auf weiterführende Aktivitäten

AMBIENT INTELLIGENCE IN RAUM UND BAU INNOVATIVE TECHNIKASSISTENZ FÜR FACILITY MANAGEMENT UND ANWENDUNG

Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik in Kombination mit Informations- und Kommunikations-technik erlauben es mittlerweile, Rechenleistung und Kommunikationsfähigkeit in kleinsten Formaten, mit geringsten Energien und zu günstigen Preisen nutzbringend in unser privates und berufliches Umfeld einzubringen. Beispiele sind Notebook-PC, PDA, Handy und das Navigationßystem im Auto. Aber auch eingebettete Elektronik in Komponenten, Geräten und Systemen ist nunmehr zur Selbstverständlichkeit geworden. Bekannte Beispiele aus der Haustechnik sind Mikroprozeßoren in Heizungs- und Alarmanlagen und aber auch in Komponenten wie Brand- und Bewegungsmelder. Wir nähern uns dem vor einigen Jahren noch als Vision bezeichneten Zustand der überall vorhandenen elektronischen Rechenleistung (engl. ubiquitous computing) bzw. des von Informationsverarbeitung durchdrungenen täglichen Umfelds (engl. pervasive computing). Werden die TGA-Komponenten genau wie die größeren Computerkomponenten (z.B. PCs, Server) über Datenschnittstellen zu räumlich verteilten Netzwerken verknüpft (z.B. Internet, Intranet) und mit einer systemübergreifenden und adäquaten Intelligenz (Software) programmiert, so können neuartige Funktionalitäten im jeweiligen Anwendungsumfeld (engl. ambient intelligence, kurz AmI, [1]) entstehen. Hier liegt bei Gebäuden und Räumen speziell eine große Chance, die bislang einer ganzheitlichen Systemkonzeption unter Einschluß von Architektur, Gebäudephysik, technischer Gebäudeausrüstung (TGA) und Gebäudeautomation (GA) im Wege stehende Gewerketrennung zu überwinden. Es entstehen für div. Anwendungszwecke systemisch integrierte >smart areas< (nach Prof. Becker, FH Biberach). Im vorliegenden Beitrag erläuterte Beispiele für AmI-Lösungen im Immobilienbereich sind Raumsysteme zur automatischen und sicheren Erkennung von Notfällen, z.B. in Pflegeheimen; sich automatisch an die Nutzung und den Nutzer bzgl. Klima und Beleuchtung adaptierende Raumsysteme im Büro- oder Hotelbereich und die elektronische Aßistenz des Bau- und Betriebsprozeßes von Gebäuden. Im Duisburger inHaus-Innovationszentrum für Intelligente Raum- und Gebäudesysteme der Fraunhofer-Gesellschaft wurden in den letzten Jahren erste Lösungen mit diesem neuartigen Ansatz konzipiert, entwickelt und erprobt. Der Beitrag beschreibt nach einer kurzen Skizzierung des Ambient-Intelligence-Ansatzes an Beispielen Möglichkeiten für den Transfer dieser neuen Technologie in den Raum- und Gebäudebereich. Es folgt eine abschließende Zusammenfaßung und eine Einschätzung der Zukunftspotenziale der Ambient Intelligence in Raum und Bau

Intelligente Gebäudesysteme: eingebettete Intelligenz, Integration durch Vernetzung, neue Nutzeffekte durch Systemfunktionen

In intelligente Gebäudesysteme wird Informationstechnik in systematisch geplanter Form eingesetzt, um die Eigenschaften von Gebäuden in den Bereichen Betriebskosten, Sicherheit und Flexibilität begl. der Nutzung zu verbessern. So müssen Gebäude während ihres Lebenszyklus Nutzer- und Nutzungsänderungen bewältigen. Dies gilt nicht nur für Zweckbauten, sondern auch für Wohngebäude, die früher auf den klassischen Familientyp (4-köpfige Familie) hin optimiert wurden. Heute ist mehr eine nutzungsneutrale, funktionsoptimierbare Gestaltung von Gebäuden gefordert. Die Kleinfamilie löst sich mehr und mehr zugunsten anderer Haushaltsformen auf, ein Gebäude soll auch für Single- oder Zweipersonenhaushalte gut geeignet sein, es soll eine optimale Verbindung von Wohnen und Arbeiten zulassen oder später älteren, pflegebedürftigen Personen ein möglichst langes selbstbestimmtes Leben ermöglichen. Das System intelligentes Gebäude besteht aus der Gebäudehülle und einer Kommunikations- und Informationsverarbeitungs-Infrastruktur, zu der alle im Gebäude eingebauten Geräte gehören, die zum Betrieb des Gebäudes erforderlich sind. Die Koordination der Funktion von Einzelkomponenten erfolgt dabei weniger durch den Nutzer, sondern durch eine spezielle Software, die auf die Knoten im System verteilt ist. Diese Architektur ist Grundlage der Verbesserung der Gebäudeeigenschaften in den genannten Bereichen, die möglichen Funktionen und die damit verbundene Flexibilität in der Nutzung wird mit dem Ausdruck Intelligenz des Gebäudes assoziiiert. Der Beitrag versucht zunächst, auf Basis der Konzepte und Erfahrungen des Innovationszentrums Intelligentes Haus Duisburg, kurz inHaus, und des vom Fraunhofer-Institut IMS seit 1993 gewonnenen einschlägigen Know-Hows einen Überblick über den aktuellen Entwicklungsstand bei Systemintegrations-Technologien und -funktionen für ganzheitliche, intelligente Haus- und Gebäudesysteme zu geben, insbesondere für den Bereich der integrierten Bedienung und der Nutzung der Internet-Anbindun

Gebäude-, Personen- und Datensicherheit in intelligenten Gebäudesystemen

Bei der Kopplung unterschiedlicher Bussysteme oder der Anbindung von Geräten an externe Netzwerke (z.B. an das Internet) stellt sich oft heraus, dass für diesen Anwendungszweck grundlegende Sicherheitsmechanismen fehlen. Durch intelligente Zusatzkomponenten, z.B. Residential Gateways, können bestehende Netzwerke erfolgreich miteinander gekoppelt werden, auch wenn sie sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die erforderlichen Anpassungen, Dienstekonversionen und Protokollumsetzungen können in die Gateways integriert werden, so dass gewohnte Betriebsarten, besonders bei der Konfiguration oder der Diagnose, beibehalten werden können. Bei der Nutzung vorhandener Hausbus-Infrastrukturen für sicherheitsrelevante Zusatzfunktionen wie Zugangskontrollen, Zeiterfassungen oder Alarmanlagen hingegen stellt dieser Ansatz keine Lösung dar, da hier die Sicherheit innerhalb des Systems erhöht werden muss. Daher wird für solche sicherheitsrelevanten Anwendungen oft eine separate Kommunikationsinfrastruktur verwendet, obwohl ein Gebäudebus, z.B. ein EIB-System, zur Verfügung steht. Eine praktikable Lösung stellt hierbei die Verwendung der Standard-Übertragungsmechanismen des EIB dar, bei denen jedoch die eigentlichen Nettodaten verschlüsselt werden. Auf diese Weise kann normaler Datenverkehr mit gesichertem Datenverkehr gemischt werden, wobei natürlich die sicherheitsrelevanten Teilnehmer erweiterte Funktionalitäten wie Ver- und Entschlüsselung aufweisen müssen. Dem Residential Gateway kommt in solchen Systemen neben der Kopplung der internen Netzwerke und deren Anbindung an das Internet auch das intelligente Management der Schlüssel zu. ..

Penible Recherche. Titration: Gesamthalogengehalt in Altölen bestimmen

Eine Grundwassersanierung ist oft dort nötig, wo früher Metalle entfettet wurden. Um die Gewässerbelastungen festzustellen, ist es sinnvoll, den Gesamthalogengehalt in Altölen zu ermitteln. Dazu eignet sich ein automatisiertes Analysensystem zur coulometrischen Titration. Die Vorteile: kürzere Analysendauer, keine Kalibrierung

User-integrated innovation in sustainable LivingLabs : an experimental infrastructure for researching and developing sustainable product service systems

A key challenge of the 21st century is to transform society into one that features sustainable patterns of production and consumption. To achieve this, transition processes need to be designed in key areas such as housing, mobility and nutrition. The design and large-scale implementation of sustainable product service systems (PSS) is regarded a promising approach for sustainability transitions. Real-life socio-technical experiments are an important infrastructure for designing PSS in collaboration with stakeholders and users. In this paper, we argue that transdisciplinary and action research methods are required for institutionalising an experimental set-up and developing PSS within such infrastructures. We present the Sustainable LivingLabs (SLL) research infrastructure and its methodology as an example of such experimental settings. It was collaboratively developed with key stakeholders in three consecutive research projects and applied to e.g. heating and space heating. We show new qualities of SLL in relation to existing LivingLabs and approaches for PSS design and present its methodological three-phase model (insight research, prototyping, field testing) of research. Our article contributes to knowledge on a methodological framework and tool-kit for PSS development in SLL with a clear focus on socio-ecological sustainability. Intermediate findings confirm the high influence of user practices on heating energy consumption and show starting points for PSS development: e.g. transformational products, home-automation combined with consulting along value chains. We hypothesise that developing PSS in user- and stakeholder-integrated settings supports acceptance and diffusion and, by taking into account users' social practices of utilising novelties, reduces rebound effects caused by incorrect application

Interactive design to encourage energy efficiency in offices : developing and testing a user-centered building management system based on a living lab approach

Many technical solutions have been developed to enhance the energy efficiency in buildings. However, the actual effectiveness and sustainability of these solutions often do not correspond to expectations because of the missing perspective of design, user's real needs, and unconsidered negative side effects of their use (rebounds). With the aim to help address these challenges, this paper presents results of a longitudinal living lab study and proposes a user-centered building management system (UC-BMS) as a prototype for office buildings. Based on mixed methods, UC-BMS was co-developed, tested, and evaluated in Germany in up to six office buildings, 85 offices, and within two heating periods. The results demonstrate that such user-oriented approach can save up to 20% of energy while maintaining or even improving comfort and work productivity. The findings show three main areas of intervention and elements of UC-BMS: (1) How interactive design and feedback systems (e.g., air quality) can stimulate ventilation practices and energy efficiency in offices and (2) supporting heating system optimization e.g., by better understanding office behavior. (3) Finally, an office comfort survey was conducted to enable communication between facility management and office users and thus limiting complaints and adapting the heating system towards actual office user needs