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Wie sich IoT-Projekte rechnen - Beispiel anhand einer Teilautomatisierung von Heizungsanlagen

Wenn Sensoren und Steuerungen dabei helfen, ein Gebäude besser zu managen, dann handelt es sich um eine waschechte Anwendung des Internets der Dinge (IoT, Internet of Things). Aber wie entscheidet man, welche Investitionen Sinn machen? Und lässt sich der wirtschaftliche Nutzen belegen?

Einleitung

Wenn die alte Heizung mal wieder nicht so arbeitet wie sie soll, dann werden im überheizten Klassenzimmer die Fenster aufgerissen und in der frostigen Amtsstube die Mitarbeiter wieder nach Hause geschickt. Im schlimmsten Fall kommt es zu Wasserschäden an Einrichtung und Gebäude. In allen Fällen entstehen jedoch ungeplante Kosten.

Klar, mit einer neuen Heizung würde das nicht passieren. Doch gerade bei öffentlichen Gebäuden herrscht Investitionsstau. Und bis der Austausch geplant, die Gebäudetechnik installiert und angepasst ist gab es wahrscheinlich schon mindestens den nächsten und den übernächsten Zwischenfall. Mal abgesehen von der Zeit, die benötigt wird, die Finanzierung eines solch großen Projektes zu sichern.

Nutzen aus dem IoT ziehen

Die schnellere und einfachere Lösung – für jede Art von Technik – ist eine Nachrüstung mit dem Ziel einer Teilautomatisierung, die unnötige Kosten verhindert. Im ersten Schritt gilt es also zu überlegen: Was kann man messen, um Fehlfunktionen zu entdecken? Für die Heizungsanlage bieten sich zum Beispiel die digitale Erfassung der Temperaturdaten an Vor- und Rücklauf sowie des Wasserdrucks an der Umwälzpumpe an. Aus diesen Daten lassen sich eine Menge Ableitungen treffen. Bringt der Kessel ausreichend Leistung? Wird die Heizenergie in die Räume weitergeleitet? Gibt es Hinweise auf verstopfte Rohre oder Leckagen? Entsprechende Sensoren bilden eine gute Grundlage für die gewünschte Automatisierung. Die kann jedoch auch noch wesentlich umfangreicher ausfallen. Beispielsweise über die Einbeziehung des Raumklimas, komplexere Steuerungstechnik oder die Ausweitung auf Strom- und Wasserinstallationen.

Im zweiten Schritt muss geklärt werden: welche Bedingungen gelten als normal, welche signalisieren Abweichungen. Also beispielsweise welche Temperaturbereiche einzuhalten sind, oder wie stark der Wasserdruck schwanken darf. Der dritte Schritt umfasst die Entscheidung, welche Aktion erfolgen soll, wenn der Normalbereich verlassen wird. Das kann von der automatischen Nachsteuerung der Anlage bis hin zur Alarmierung des Verantwortlichen reichen, inklusive der Frage, auf welchem Weg, an wen, und wie sich diese realisieren lässt. Hier haben sich Ticket-Systeme bewährt, die per SMS und eMail Meldungen weitergeben können.

Fallen bei der Kostenberechnung

Bevor es an die Realisierung geht, muss natürlich geklärt werden, ob die entworfene Lösung überhaupt wirtschaftlich ist. Hier lauern einige Fallen. Am häufigsten werden Installationskosten vergessen. Werden zertifizierte Experten benötigt, die beispielsweise mit Brandschutz- oder Hygiene-Vorschriften vertraut sind oder eine Abnahme- oder Prüfbescheinigung ausstellen dürfen, kommen schnell größere Beträge zusammen.

Ein weiterer Stolperstein ist die Frage der Hardware-Auswahl. Einfache Sensoren sind günstiger als solche nach IP68, die staub- und wasserdicht sind. Noch teurer sind explosionsgeschützte Komponenten. Dann muss geklärt werden, wie die Vernetzung funktioniert: Gibt es bereits ein Netzwerk, und lassen sich die vorgesehenen Sensoren darin einbinden, oder muss ein Netzwerk erst aufgesetzt werden. Nicht zuletzt kann es sogar vorkommen, dass Messfühler für die geplanten Aufgaben gar nicht am Markt verfügbar sind. Dann müsste man eine Eigenentwicklung beauftragen.

Gleiches gilt auf Software-Seite: Gibt es Lösungen „out of the box“, die sich per Konfiguration passend einrichten lassen? Müssen Anpassungen von einem Entwickler erfolgen, beispielsweise um Business Rules zur Steuerung zu erstellen? Oder soll es eine komplette Eigenentwicklung sein? Speziell die Entwicklung von Schnittstellen zu vorhandenen Leitstellen wird gerne unterschätzt. Je größer die Lösung, desto teurer die Entwicklung – beispielsweise wenn ein SAP-zertifizierter Entwickler benötigt wird.

Hohe Entwicklungskosten sind meist abschreckend, doch sollten Sie diese Option nicht vorschnell ausschließen. Wenn eine Lösung mehrfach eingesetzt werden kann – beispielsweise für alle Heizungen in öffentlichen Gebäuden, die sukzessive nachgerüstet werden – dann ist der Kostenanteil für das einzelne Projekt möglicherweise überschaubar.

Auf Kostenseite stehen dann folgende Punkte:

-        Hardware-Anschaffung

-        Software-Anschaffung

-        Installation und Setup (Hard- und Software)

-        Entwicklungskosten (je nach Bedarf für Hard- und/oder Software)

-        Betriebskosten (Wiederkehrende Ausgaben für Betrieb und Pflege von Software und Netzwerk)

Wie sich der Nutzen beziffern lässt

Die positiven Effekte einer solchen IoT-Lösung müssen zum Teil über Erfahrungen oder Annahmen quantifiziert werden. Ausgehend von den Erfahrungen, wie lange es gewöhnlich dauert, bis eine Fehlfunktion entdeckt wird und welche Folgekosten im Durchschnitt pro Stunde daraus entstehen, können Sie abschätzen, wie viel eingespart werden kann, wenn eine frühzeitigere Behebung erreicht wird. Weniger Kontrollgänge und geringerer Wartungsaufwand machen sich im laufenden Betrieb positiv bemerkbar. Eine automatische Detektion von Leckagen kann sich unter Umständen günstig auf Versicherungstarife auswirken, wenn das Risiko nachweisbar sinkt. Bei der im Beispiel genannten Heizung sind mögliche Einsparungen:

-        Weniger Brennstoffverbrauch

-        Weniger Wasserverbrauch

-        Vermeidung oder Reduzierung von Wasserschäden

-        Geringere Personalkosten

-        Geringere Versicherungsbeiträge

Wir fassen zusammen

Wo Hausanlagen in die Jahre gekommen sind, kann die Nachrüstung mit moderner Technik zu einem zuverlässigeren Betrieb beitragen und unnötige Kosten vermeiden. Bereits mit kleineren IoT-Projekte können Sie positive Effekte erzielen. Planung und Wirtschaftlichkeitsberechnung sind allerdings nicht ohne Tücken. Wir unterstützen Sie gerne mit unserer großen Erfahrung dabei, Ihre IoT-Projekte auf solider Basis zu entwerfen. In unserem Netzwerk finden Sie zudem viele kompetente Partner, die Ihnen bei der Realisierung helfen können.

 

Ihr Team von ECBM.

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