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19.06.1992 - 

Intelligent Buildings als High-Tech-Wirtschaftsmotor

Eco-Cities: Ein ökologisches und ökonomisches Szenarium

Eine weit bedeutsamere Rolle als gemeinhin zugestanden, billigt Dieter Lazak* heutigen und erst recht künftigen Intelligent Buildings zu. Er skizziert sie in verschiedenen Ausformungen und nicht zuletzt als ganze "Cluster", die sich zu ökologischen High-Tech-Cities formieren, die ihre Energieversorgung autonom gestalten und sogar Arbeitsplätze generieren - eine erfreuliche Vision.

Der Begriff Teleport wurde von der World Teleport Association (WTA) im Jahre 1984 eingeführt. Er bezeichnet ein telekommunikationstechnisch voll versorgtes geografisches Gebiet, welches mit Intelligent Buildings (IB) ausgestattet ist. Dies ist etwa mit einer Hafenstadt zu vergleichen, die über die Hafeneinrichtung mit Gütern versorgt wird.

Ein Teleport wird im allgemeinen von einer Teleport-Betriebsgesellschaft mit Telekommunikationsdiensten und -netzen versorgt. Die Betriebsgesellschaft kann darüber hinaus auch andere Dienste, wie das sogenannte Facility Management , Schreibdienste, Gebäudeüberwachung, Rechenzentren etc., anbieten (Abb. 1).

Zum Teleport gehört besonders die telematische Infrastruktur. Deren Aufgabe ist es, an jedem Punkt des geografischen Teleportareals auf Kundenwunsch hin jeden Telematikdienst zur Verfügung zu stellen, denn Teleportkunden und -mieter sind vielfach an einer globalen Mediensphäre interessiert (Abb. 2).

Die telematischen Wide Area Networks (WANs), Teleportdienste und -netze reichen stufenweise, je nach Kundenwunsch und gegebenenfalls mit eingeschränkter, lokaler Verfügbarkeit vom historischen analogen Telefonnetz (POT, Plain Old Telephone, bis 19,2 KB/s) über das Integrierte Datennetz (IDN, bis 64 KB/s) und das Integrated Services Digital Network (ISDN, mit 64 KB/s) bis hin zu den Vorläufersystemen des Integrated Broadband Communications Network (IBCN, mit 155 MB/s).

Die telematischen Private Networks (PNs) schließen sich überwiegend auf dem geografischen Gebiet der Intelligent Buildings (IB) beziehungsweise des Teleports an die Vermittlungs- und Verteilungseinrichtungen der IBs beziehungsweise Tele-ports (Teleport hybride switch) an. Zu nennen sind hier insbesondere Local Area Networks (LANs) sowie Multimedia-Terminals, die direkte ISDN- oder IBCN-Anschlüsse besitzen. Die überwiegende Anzahl der Anschlüsse bei historisch gewachsenen IBs und Teleports beruht aber noch auf der IDN- und POT-Ausstattung.

In zunehmendem Maße werden heute Hochgeschwindigkeitsnetze eingesetzt. Hier ist das Fiber Distributed Data Interface (FDDI) hervorzuheben, das mit 100 MB/s arbeitet und Entfernungen von zirka 100 Kilometer zu überbrücken gestattet. Das FDDI-Hochgeschwindigkeitsnetz, das vom American National Standard Institute (ANSI) im Standard ANSI X3T.9.5 definiert wurde, ist zu den privaten Netzen zu zählen. Mit seinen vielen verfügbaren Schnittstellen zu konventionellen LANs und WANs stellt es ein offenes Netz par excellence dar.

Dagegen sind die Metropolitan Area Networks (MANs), die mit 34, 45 und 140 MB/s arbeiten und die hinsichtlich ihrer zellularen Framestruktur mit dem kommenden IBCN kompatibel sind, zu den Telekom-betriebenen öffentlichen Netzen zu zählen. Das Kommunikationsprotokoll der MANs ist der sogenannte Distributed Queue Dual Bus (DQDB). Er ist im IEEE 802.6 Standard beschrieben. Die Reichweite von MANs liegt in der Größenordnung von FDDI-Netzen.

Ein Teleport versorgt unterschiedliche Immobilien

Weiterhin soll ein voll ausgebauter Teleport über sämtliche Funktionen verfügen, die telematisch voll versorgte Immobilien beanspruchen. Derartige Immobilien können sein: - Intelligent Homes. Dies sind private IBs, die mit allen gewünschten Telekommunikationsdiensten und -netzen ausgestattet sind, was zum Beispiel Telework, Teleeducation, Telemedicine, Teleshopping und Telebanking erleichtert.

- Intelligent Offices. Diese IBs werden im wesentlichen für die Büronutzung eingesetzt und können im Prinzip wieder alle Telekommunikationsdienste und -netze bereitstellen. Hierdurch wird eine funktionale Flexibilität des Gebäudes erzielt, die bis zum vollen Verbund von Intelligent Offices mit den Intelligent Homes reicht.

- Intelligent Produktion Facilities. Darunter versteht man physische Produktionseinrichtungen in IBs. Typischerweise handelt es sich hier um sogenannte Clean Production Facilities, die vor allem mit ökologisch sauberen Produktionsverfahren ökologisch unbedenkliche Waren herstellen.

- Intelligent Studios. Dieser Begriff umfaßt medienrelevante Produktionsbereiche, wie zum Beispiel Film, Funk, Fernsehen, Softwareherstellung, Multimedia-Produktionen und werblich orientierte Betriebe sowie Zeitungsredaktionen und Verlage, die in IBs untergebracht sind.

- Intelligent Service Centers. Hier sind insbesondere Ausbildungszentren, Schulen, Forschungseinrichtungen sowie Sportstätten in IBs zu nennen. Ihnen kommt eine multifunktionale Umwidmungsfähigkeit der IBs sehr entgegen; über Multimediapräsenz der vielen Telekommunikationseinrichtungen wird ein erheblicher Effektivitätszuwachs ermöglicht.

Eine Kombination hieraus bezeichnet man als Intelligent City. Sie wird von einem oder mehreren telematischen Service Centers - Local Teleport, Customer Teleport oder Terminalspezifischen Teleport zum Beispiel für spezielle Verwaltungs- und Buchungszentralen im Sinne von "Closed User Groups" - versorgt. Die Förderung von Intelligent Cities zum Beispiel über Programme der Public-Private-Partnership (PPP) dient der Wirtschaft von Städten, Regionen oder ganzen Ländern (Japan).

Intelligent Buildings mit funktionaler Flexibilität

Intelligent Buildings sind nicht nur durch ihre telematische Ausstattung und internes Facility Managements charakterisiert:

Die funktionale Flexibilität von IBs wurde insbesondere durch aufgeständerte Kabelfußböden und sogenannte abgehängte Klimadecken erzeugt. Sie erleichtern den flexiblen Einsatz von Einrichtungen der Telekommunikation überall im Gebäude. Darüber hinaus sind versetzbare Zwischenwände vorzusehen. IBs sollen ausreichende und modular ausbaubare Einrichtungen für "passive" Kabelinstallationen sowie für "aktive" Vermittlungs-, Verteil-, Server- und Hostsysteme enthalten.

Ferner sind Netze und Systeme für die optimale Automation von Heizung, Klima und Lüftung vorzusehen, die den Energieeinsatz für das Gebäude minimieren. Das Gebäude kann über Solarkollektoren und Photovoltaik sogar zum energieerzeugenden System werden.

Weiterhin sind IBs mit Überwachungseinrichtungen ausstattbar, die einen Schutz vor Einbruch und Vandalismus gewährleisten sollen (Intrusionsschutz).

Für die Besucherführung in großen IBs sind Gebäudeleitsysteme zweckmäßig, die Besucher über Chipkarten und variable Raumanzeige zu dem Ansprechpartner führen, den sie suchen.

Feuerwarn- und Löschsysteme für IBs sind selbstverständlich. Ein besonders wichtiger Punkt ist die ausreichende Anbindung an vorhandene Verkehrssysteme.

Ökologische Gebäude könnten Biomasse schaffen

Intelligent Eco-Buildings (IEBs) erscheinen als ein entscheidender Schritt in eine ökologisch gesicherte, urbane Zukunft: Diese Form der IBs schaffen durch intensiv begrünte Dächer, umlaufende Ökofassadenbänder und interne Wintergärten einen höheren Biomasseanteil am Gebäude als durch die Baumaßnahme selbst vernichtet wird (Abb. 3). Das Verhältnis von Biomasse-Vernichtung zu Biomasse-Erzeugung durch ein IEB bezeichnet man als Ökofaktor. Ein IEB muß einen Ökofaktor von eins oder größer haben.

Durch entsprechende Maßnahmen der Gebäudeautomatisierung kann die Bewässerung und, Düngung über Prozeßsteuerungssysteme geregelt werden. Weiterhin sind IEBs energieautonom oder sogar energieerzeugend gestaltbar. Hierzu dienen Solarkollektoren, Wärmetauscher und photovoltaisch beschichtete Gläser.

Diese Kombination von Teleport-versorgten IBs mit hohen Ökofaktoren und hoher Energieautonomie bezeichnet man als Intelligent Eco-Cities.

Ökonomische Effekte der Teleports und IBs

Produktion und Verwaltung werden zunehmend automatisiert und roboterisiert, auch in der Computerindustrie selbst. Unter der Leitlinie der abstrakt monetären Gewinnmaximierung entsteht eine Spirale der Mikrominiaturisierung und Kosten-Preis-Reduktion, die in ihren Effekten mit denen eines sogenannten schwarzen Lochs aus der Astrophysik vergleichbar ist.

Der gegenwärtige Zustand der IT-Industrie ist ein sehr gutes Beispiel dafür.

In entgegengesetzter Richtung wirken dagegen Systemeinrichtungen von Intelligent Eco-Cities, wie man aus der Betrachtung der ökonomischen Effekte eines IEBs leicht erkennen kann.

Die IT-Anwender könnten Arbeitsplätze generieren

Im Gegensatz zur automatisierten ökonomischen Selbstvernichtungsspirale in der konventionellen Produktionsindustrie entsteht durch den Einsatz von IT-Systemen eine große Anzahl neuer Arbeitsplätze nach der folgenden Faustformel:

(RZ-Hardwaremiete) x 3 = (RZ-Personalbudget)

Das heißt, die Pflege von Hard- und Software beim Anwender erzeugt dreimal höhere Kosten als die Hardwaremiete oder die kalkulatorischen Hardware-Leasingkosten selbst.

Diese Dienstleistungsformel ist der monetäre Ausdruck für die sogenannte "Software-Krise", die unter anderem darin besteht, daß es bis heute der Software-Branche nicht gelungen ist, die Erzeugung von anwenderorientierter Software zu automatisieren.

Der IT-Anteil an IBs läßt sich auf zirka zehn Prozent der Gesamtinvestitionen beziffern. Das heißt, zehn Prozent der Leasingrate eines IBs mal drei genommen ergibt das monatliche Personalbudget für das IB-immanente Advanced Facility Management.

Geht man zum Beispiel von einem IB mit einem Gesamtbudget von zirka einer Milliarde Mark aus (zum Beispiel Messedamm-Teleport Berlin), so ergibt dies bei einem Kapitalzinssatz von 10 Prozent eine jährliche Belastung von 100 Millionen Mark oder eine monatliche Miete von zirka 8,5 Millionen Mark für das Gesamtsystem.

Das monatliche Manpowerbudget ergibt sich hieraus wie folgt:

(8,5/10) x 3 = 2,55 Millionen Mark

Das heißt, bei einem monatlichen Einkommen mit Overheads von zirka 10 000 Mark pro Arbeitsplatz entstehen hier (2 550 000/10 000) = 255 neue permanente Arbeitsplätze, die eine Lebensdauer wie das Gebäude selbst haben, also zirka 50 bis 100 Jahre.

Es werden also 255 x 100 = 25 500 volkswirtschaftlich relevante Mannjahre geschaffen.

Im Vergleich dazu ist die Bauzeit mit zwei Jahren mit zirka 200 Mann und IT-Hardware-Erzeugung für das Gebäude mit zirka einem Jahr und 50 Mann anzusetzen, was in Summe 2 x 200 + 1 x 50 = 450 volkswirtschaftlich relevante Mannjahre ergibt. Ein IB ist also durch seine lange Lebensdauer und sein teilweise nicht automatisierbares Facility Management 56mal mehr Arbeitsplatz-generierend als ein konventionelles automatisierbares Produktionssystem (25 500/450 = 56,6).

Daneben erscheinen IEBs als Ökosystem-aufbauend und nicht wie die "Black-Hole-Industry" Ökosystem-zerstörend. Man kann also hoffen, daß mit dem Zeitalter der IEBs ein neues ökologisch tragfähiges Kapitel in der Industriegeschichte aufgeschlagen wird.

Wider die Selbstvernichtung

Der ökonomische Zusammenhang zwischen Telekommunikation und Stadtentwicklung wurde exemplarisch beim Bau der Twin-Towers des World Trade Centers in Manhattan deutlich. Durch unzureichende Ausstattung mit Einrichtungen für die Telekommunikation war die Vermietung und damit der wirtschaftliche Erfolg in Frage gestellt. Aus diesem Grund wurde auf Staten Island, dem anderen Ufer des Hudson, ein Teleport mit angeschlossenem Office Park gegründet, der die Twin-Towers telekommunikativ über Glasfaser mitversorgte und so den Wirtschaftserfolg dieser Immobilie sicherstellte.

Umfangreiche, über Prozeßautomation gesteuerte Begrünungssysteme ermöglichen darüber hinaus, telematisch voll versorgte Gebäude auch ökologisch sinnvoll zu gestalten. Diese Intelligent Eco*-Buildings vergrößern sogar die Ökosphäre der Erde. Außerdem könnten sie entscheidend mehr Arbeitsplätze pro investierter Kapitaleinheit schaffen als das konventionelle, die Ökosphäre angreifende Produktions- und Verwaltungssystem - das eine zunehmende Tendenz zur ökologischen und ökonomischen Selbstvernichtung aufweist und in einem schwarzen Loch der Mikrominiatisierung und Roboterisierung den Arbeitsmarkt verschwinden läßt.

Dieses System der ausschließlich abstrakten Profitmaximierung könnte durch Wirtschaftsförderung über die sogenannte Public-Private-Partnership (PPP) von Intelligent Cities, die sich aus teleportversorgten Agglomerationen von Intelligent Eco-Buildings zusammensetzen, durchbrochen werden.

*Eco = economie, ecological