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Die Welt ist in einem permanenten Wandel und damit auch unsere Branche! Seit einigen Jahren erleben wir jedoch eine ganze Reihe von „Beben“, die einerseits durch den Klimawandel und durch geopolitische Spannungen, andererseits durch Digitalisierung und Künstliche Intelligenz ausgelöst werden – beides wird begleitet von einem folgenschweren Wertewandel.
Wirtschaft und Gesellschaft stehen deshalb vor ungeahnten Herausforderungen, die aber auch Chancen bieten. In einer Welt des Wandels gilt es – mit kritischem Optimismus – diese Chancen zu identifizieren und zu nutzen. Das kann zu radikalen Innovationen führen. Auf dem Deutschen Ingenieurtag 2025 rief Prof. Dr. Ing. Lutz Eckstein (Präsident des VDI) mit folgenden Worten „Die kommenden Jahrzehnte bis 2050 sind entscheidend für den Erhalt und Ausbau unseres Wohlstands. Notwendig ist der Aufbruch in eine neue Zeit der Innovation. Aus Ideen muss Wertschöpfung werden.“ Dieser Apell gilt in besonderem Maße für die Baubranche, die gerade in Punkto Digitalisierung hinterherhinkt.
Wirtschaftliche Folgen von Wertewandel und globalen Krisen
Werte sind das, was uns als Gesellschaft ausmacht, welche Ziele wir verfolgen und welche Ideale wir hochhalten. Die Wertvorstellungen der Menschheit haben sich immer wieder verändert. Wir sprechen dabei von einem Wertewandel. So ging es nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges vorrangig um materielle Ziele: Besitz, Wohlstand, der Wunsch nach Ordnung und Beständigkeit. In der Folgegeneration des deutschen Wirtschaftswunders entwickelte sich schleichend ein Wertewandel. Nachdem das Bedürfnis nach Besitz befriedigt war, wurden in privilegierten Bevölkerungsschichten neue Ideale wichtiger.
Eine herausragender Bedeutung für diese Entwicklung hatte der Berliner Mauerfall von 1989. Er steht sinnbildlich für das Ende des Kalten Krieges. In den Folgejahren wuchs – nicht nur in Deutschland – in wesentlich breiteren Bevölkerungsschichten die Bedeutung postmaterieller Werte (vgl. Bild 1). An die Stelle von Wohlstand und Sicherheit trat nun der Wunsch nach Selbstverwirklichung. Soziale Bedürfnisse (z.B. Mitbestimmung) waren nun wichtiger als die materiellen Werte (z.B. wirtschaftliches Wachstum).
Megatrend Nachhaltigkeit
Gleichzeitig avancierte der Megatrend Nachhaltigkeit zu einem übergreifenden Leitbild für die Gesellschaftsentwicklung. Einschneidend war der Erdgipfel von Rio de Janeiro im Jahre 1992, das größte und bedeutendste internationale Zusammentreffen zum Thema Umwelt und Entwicklung. 154 Staaten der Erde verpflichteten sich dem neuen Leitbild der „Nachhaltigen Entwicklung“ und die Agenda 21definierte die zugehörigen Leitlinien. In den 2000er Jahren verabschiedeten die UN die Millennium-Entwicklungsziele. 2015 verabschiedeten die Vereinten Nationen die Agenda 2030. Diese ist mit ihren 17 Zielen für eine inklusive, nachhaltige und gerechte Welt im Vergleich zur Agenda 21 wesentlich breiter aufgestellt. Im selben Jahr einigten sich 196 Staaten mit dem Pariser Klimaabkommen auf die Beschränkung des Anstiegs der weltweiten Durchschnittstemperatur von maximal 2 Grad. In der Folge entstand eine kontroverse Diskussion, ob und inwieweit nachhaltige Entwicklung durch Reduzierung des Ressourcenverbrauchs (Effizienz), durch veränderte Konsum- und Lebensstile (Suffizienz) oder durch an Ökosysteme angepasste Prozesse (Konsistenz) erreicht werden kann bzw. soll.
Im August 2018 begann Greta Thunberg in Schweden ihre Schulstreiks für das Klima. Schnell entstand daraus eine globale Bewegung. Nur ein Jahr später sprach sie als 16-Jährige beim UN-Klimagipfel in New York. Ende 2019 stellte die Europäischen Kommission mit dem „Europäischen Green Deal“ eine umfassende Initiative vor, die darauf abzielt, Europa bis 2050 zum ersten klimaneutralen Kontinent zu machen. Bestandteile sind u.a. die Taxonomie- und die Ökodesign-Verordnung, die neue Kreislaufwirtschaftsstrategie sowie die „Corporate Sustainability Reporting Directive“. Grüne Technologien und umweltfreundlichere Produktionsmethoden sowie klimafreundliche Wertschöpfungsketten und Dekarbonisierung gewannen damit erheblich an Bedeutung. Damit wurde Nachhaltigkeit zu einem der zentralen Erfolgsfaktoren für Unternehmen. Im März 2021 errangen Fridays-for-Future-Aktivisten vor dem Bundesverfassungsgericht einen Sieg, indem dieses das Bundes-Klimaschutzgesetz teilweise für verfassungswidrig erklärte, weil es die zukünftigen Freiheits- und Selbstbestimmungsrechte der jungen Generation erheblich einschränkt.
Folgen multipler Krisen
Beim Eintritt ins 21. Jahrhundert stand Europa vor weiteren schweren Herausforderungen. So verstärkten die High-Tech-Krise 2002/2003 sowie die Wirtschafts- und Finanzkrise 2008/2009 den Eindruck, dass international alles mit allem zusammenhängt und vieles extremen Schwankungen unterliegt. Die 2020er-Jahre entwickelten sich noch chaotischer. Prognosen wurden durch die Corona-Pandemie Anfang 2020 noch schwieriger, denn diese Krise beendete zehn Jahre stetigen Wachstums der deutschen Wirtschaft und war Ausgangspunkt der aktuellen Rezession. Letztendlich führte dies auch dazu, dass die Fridays-for-Future-Bewegung nur noch kleine Gruppen mobilisieren konnte. Es folgten in schneller Folge immer wieder neue, nicht vorhersehbare humanitäre und wirtschaftliche Krisen, verursacht durch heftige Stürme, Erdbeben sowie andere Naturkatastrophen. Gleichzeitig verschärften sich Konflikte, Gewalt und Vertreibung in Syrien, in Jemen und in Afghanistan dramatisch. 2022 war geprägt von Russlands Überfall auf die Ukraine. Er steht für einen Wendepunkt der Geschichte und eine ungewisse geopolitische Zukunft. 2023 eskalierte der Nahostkonflikt durch den Terroranschlag der Hamas und den nachfolgenden Aktionen von Israel im Gazagebiet. Die durch Krisen verursachten Flucht- und Migrationsbewegungen verursachen erhebliche Spannungen in Deutschland und der EU.
Parallel dazu verzahnt die Globalisierung und Digitalisierung weltweit sämtliche Lebensbereiche. Gerade für Deutschland ergaben sich neue Handlungsspielräume, aber die wachsende Konkurrenz aus Ostasien und neue digitale Geschäftsmodelle setzen die deutsche Wirtschaft unter den Druck. Die durch die Globalisierung verursachte internationale Aufteilung von Arbeit hat Abhängigkeiten in der Wertschöpfungskette erzeugt, die aber problematisch sind, wenn durch Krisen bedingt die Energie und Güter nicht mehr in üblicher Menge importiert werden können. Durch die Störung der Lieferketten befinden wir uns in einer Phase der extremen Ungewissheit. Die Zeit ist vorbei, dass wir uns auf eine regelbasierte Weltordnung verlassen können und dass wirtschaftliche Verflechtungen ein verlässlicher Faktor der Friedenssicherung zwischen Staaten wäre.
Änderung der EU-Regelungen
Im November 2024 – ziemlich genau fünf Jahre nach den „EU Green Deal“ – veröffentlichte die EU angesichts neuer geopolitischer Gegebenheiten sowie wirtschaftlicher und demografischer Herausforderungen einen „Neuen Deal“. Die Pläne wurden im Januar 2025 im „EU Competitive Compass“ konkretisiert. Demnach soll die EU zwar weiterhin klimaneutral werden, aber gleichzeitig seine Wettbewerbsfähigkeit, Widerstandsfähigkeit und Souveränität steigern sowie Wohlstand und Sicherheit der Bürger gewährleisten. Dies ist Ausdruck eines zweiten Wertewandels innerhalb von 30 Jahren! Die Bedeutung materieller Werte wächst seitdem in breiten Bevölkerungsschichten stetig an (vgl. Bild 1). An die Stelle von Selbstverwirklichung tritt wieder die Forderung nach Sicherheit. Verantwortlich für den gegensätzlichen Wertewandel waren aber nicht nur die Krisen der letzten fünf Jahre, sondern auch die Transformation des Energiesystems, die zu neuen Herausforderungen und heftigen Gegenkräften führte. Auf die Aufbruchsstimmung in den ersten beiden Jahrzehnten des 21. Jahrhundert folgen nun Verunsicherung, Sorge und eine Angst vor Veränderungen, die bis zur „Veränderungsresistenz“ führt.
Die EU bündelt aktuell in ihrer Omnibus-Initiative Vorschläge aus verschiedenen Gesetzgebungsbereichen, um die Wettbewerbsfähigkeit in den Mitgliedsstaaten zu stärken und den Übergang zu einer nachhaltigen Wirtschaft weiter zu fördern, beispielsweise durch
- die Vereinfachung der Nachhaltigkeitsberichterstattung,
- die Förderung klimafreundlicher Investitionen und
- die Integration bestehender Regelungen.
Im Februar 2025 stellte die EU-Kommission das erste sogenannte Omnibus-Paket vor. Die Teile 2 und 3 sind derzeit in Planung und sollen bis Ende 2026 schrittweise eingeführt werden. Die neue deutsche Bundesregierung bekennt sich in ihrem Koalitionsvertrag zu den nationalen und europäischen Klimazielen. Deutschland soll jedoch – unter Beibehaltung wirtschaftlicher Leistungsfähigkeit, sozialer Ausgewogenheit und technologischer Innovationskraft – ein Industrieland bleiben, um die Stagnation der deutschen Wirtschaft aufzuheben und zu den wachsenden großen Volkswirtschaften der Welt aufzuschließen. Auf dem World Economic Forum wurde bereits im Januar 2025 festgestellt, dass geopolitische Krisen, wirtschaftliche Unsicherheiten und gesellschaftliche Spannungen das Vertrauen in Institutionen weltweit erschüttert haben. Diese Vertrauensfrage wird zur Schlüsselfrage des 21. Jahrhunderts und damit auch das Thema Sicherheit.
Exogene Gefahren führen zu mehr Brandschutz
In den vergangenen Jahren haben wir schmerzhaft erlebt, dass aus theoretischen Gefahren – die außerhalb des eigenen Kontrollbereichs liegen – schnell reale Störungen werden können, die unsere Gesellschaft und Wirtschaft ernsthaft bedrohen. Derartige exogene Gefahren lassen sich in Natur- und Umweltgefahren sowie Systemgefahren unterteilen (vgl. Bild 2). Zur zweiten Gruppe zählen Kriege und Zölle sowie veränderte Vorschriften. Sie haben uns in jüngerer Vergangenheit stark verunsichert. In die erste Gruppe fallen beispielsweise heftige Stürme mit Hagel und Starkregen sowie Erdbeben und andere Naturkatastrophen, die – auch als Folge des Klimawandels – zu erheblichen materiellen und gesundheitlichen Schäden - bis hin zu Todesfällen - geführt haben.
Auch die Zunahme von Bränden und Feuerkatastrophen sind Teil der Natur- und Umweltgefahren, die erhebliche materielle und menschliche Schäden anrichten. So sterben in Deutschland jährlich etwa 600 Menschen an den Folgen von Verbrennungen oder Rauchvergiftung, während 6.000 verletzt werden.
Wir begegnen diesen Gefahren mit Brandschutzmaßnahmen, die sich in den vorbeugenden Brandschutz (bauliche Maßnahmen…) und den abwehrenden Brandschutz (Löschen…) aufteilen. Beide verfolgen den Personen und Sachschutz. Der bauliche Brandschutz soll Brandentstehung, Brandausbreitung und Brandübertragung auf ein Mindestmaß reduzieren bzw. ganz verhindern. Da bei schätzungsweise 50–80 % der Brandtoten Rauchvergiftungen und nicht Verbrennungen als Todesursache gelten, sind auch Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA) ein wichtiges Mittel zur Verringerung des Schadensumfangs. Während der Rauchabzug insbesondere für den Personenschutz gefordert wird (z.B. Sicherung der Flucht- und Rettungswege), dient der Wärmeabzug vornehmlich der Erhaltung der Feuerwiderstandsdauer von Gebäuden (insbes. Schutz der Gebäudekonstruktion). Grundsätzlich steht beim Brandschutz jedoch immer der Personenschutz im Vordergrund, um die Gefahr für Leib und Leben möglichst gering zu halten.
Risikomanagement als Schlüsselkompetenz
Die Bewertung von Gefahren ist ein zentraler Bestandteil des Risikomanagements, bei dem die Eintrittswahrscheinlichkeit und das potenzielle Schadensausmaß betrachtet werden. Erstere beschreibt, wie wahrscheinlich es ist, dass ein Risiko eintritt (Kategorien sehr unwahrscheinlich, wahrscheinlich, gering, mittel oder hoch). Das Schadensausmaß gibt an, wie groß die negativen Folgen wären, wenn der Schaden eintritt (Kategorien gering, mittel, hoch) oder in finanziellen Beträgen oder anderen messbaren Größen bewertet. In der Praxis werden meist auf der Grundlage einer Risikomatrix aus Eintrittswahrscheinlichkeit und Schadensausmaß, gezielte Maßnahmen zur Risikominimierung festgelegt.
Unsere Gesellschaft und Wirtschaft, einschließlich der Bau- und Immobilienbranche, werden Natur- und Umweltgefahren sowie Systemgefahren in der Zukunft noch stärker ausgesetzt sein. Deshalb sollte auch die Baubranche diesen Gefahren mit innovativen und nachhaltigen Lösungsansätzen begegnen.
Innovative und nachhaltige Lösungsansätze
In einer Welt, die sich neu sortiert, können die resultierenden Herausforderungen auch als Chance begriffen und als Quelle für Innovationen genutzt werden. Grundsätzlich werden Innovationen bezüglich ihres Innovationsgrades und ihres Veränderungsumfangs unterschieden. Im ersten Fall geht es um die Frage ob eine Innovation für ein Unternehmen, einen Markt, eine spezielle Branche oder für die gesamte Welt neu ist. Der Veränderungsumfang kann schrittweise erfolgen (inkrementell) oder radikal sein. Bei inkrementellen Innovationen handelt es sich um Verbesserungs-, Anpassungs- oder Folgeinnovationen. Dagegen umfassen radikale (disruptive) Innovationen grundsätzlichere Veränderungen, durch die komplett neue Märkte entstehen können. Daneben stellt sich die Frage, wodurch die Innovation ausgelöst wurde. „Market-Pull-Innovationen“ gehen vom Markt aus und werden durch einen konkreten Kundenwunsch initiiert. Dagegen entstehen „Technology-Push-Innovationen“ durch neue Technologien, für die passende Anwendungsmöglichkeiten gesucht und realisiert werden. Neben Produkt-Innovationen können dies auch Service-, Prozess-, Technologie- oder Geschäftsmodell-Innovationen sein.
Gemäß einem gängigen Nachhaltigkeitsverständnis gilt es, im Innovationsprozess ökologische, ökonomische und soziale Aspekte sowie die Bedürfnisse heutiger und künftiger Generationen gleichrangig und gleichberechtigt zu berücksichtigen (Bild 3). Innovative und nachhaltige Lösungsansätze müssen ressourcenschonend, umwelt- und gesundheitsverträglich sowie gestalterisch ansprechend sein. Deren Grundlage sind zum einen das Hinterfragen und Verändern eingefahrener Denkmuster, Strukturen und Regeln, zum anderen systemisches Denken. In weiten Teilen unserer Gesellschaft überwiegt jedoch eine Detailwahrnehmung, die eine Vernetzung mit positiven bzw. negativen Rückkopplungsmechanismen ausblendet und Nebenwirkungen nicht berücksichtigt.
Resilienzprinzip als Grundlage für innovative und nachhaltige Lösungsansätze
Grundlage der nachfolgend vorgestellten Lösungsansätze zur Bewältigung von Störungen, die aus Natur- und Umwelt- oder Systemgefahren resultieren, ist das Resilienz-Prinzip. Resiliente Systeme sind in der Lage, sich von den negativen Folgen überwiegend abrupter Störungen zu erholen und/oder sich an dauerhafte Veränderungen anzupassen. Der Gegenbegriff zu Resilienz ist Vulnerabilität (Verwundbarkeit), der auch als Ansatz für Innovationen genutzt werden kann.
(Quelle ift Rosenheim)
Im Zusammenhang mit innovativen und nachhaltigen Lösungsansätzen lauten die zentralen Fragen:
- Wie kann im Fall einer Störung ein reibungsloses Funktionieren des Gebäudes bzw. der Gebäudehülle aufrechterhalten oder möglichst rasch zurückgewonnen werden?
- Mit welchen Mitteln lassen sich Ausfälle überbrücken, umgehen oder kompensieren?
Grundsätzlich unterscheidet man sieben unterschiedliche Resilienz-Strategien (Bild 4). Durch eine Analyse der Gefahren kann die optimale Resilienz-Strategie ermittelt werden.
Robustheit und Redundanz.
Traditionellen Lösungsansätzen ergeben sich aus den Prinzipien Robustheit oder Redundanz. Ziel der Robustheit ist die Rückkehr in den Ausgangszustand ohne Austausch von Komponenten. Sind derartige Konstruktionen für sehr seltene, extreme Lastfälle ausgelegt, führt dies oft zu einer unnötigen Überdimensionierung. Bei Redundanz geht es darum, zusätzliche (funktional gleiche oder vergleichbare) Mittel als Reserve vorhalten. Auch hier besteht das Risiko der Überdimensionierung.
Im Fall des Brandschutzes sind für beide Lösungsprinzipien Materialien zu bevorzugen, die einem Brand, zumindest eine gewisse Zeit lang, widerstehen und auf diese Weise die Ausbreitung des Brandes auf angrenzende Bereiche verhindern. Innovative Lösungsansätze bieten Phasenwechsel-Materialien („Phase Change Materials“) und „intelligente“ Materialien ("Smart Materials"), die in der Lage sind auf äußere Einflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit, Licht, elektrische Felder oder mechanische Belastungen dynamisch zu reagieren. Beispiele sind elektroaktive Polymere, thermo- bzw. photochrome Pigmente, Formgedächtnislegierungen und piezoelektrische Materialien.
Austauschfähigkeit
Eine Alternative für resiliente Systeme unter extremen Belastungen (z.B. Brand) kann aber auch die Austauschfähigkeitder Konstruktion (bzw. Komponenten!) sein. Ein Mittel zur Rückkehr in den Ausgangszustand ist hier der Ersatz defekter Komponenten durch gleichwertige, kompatible Komponenten. Hilfreich sind deshalb demontage-gerechte Konstruktionen, bei der folgende Konstruktionsprinzipien zu beachten sind:
- Verwendung lösbarer Verbindungselemente,
- Reduzierung der Anzahl von Verbindungselementen,
- erleichterte Zugänglichkeit von Verbindungselementen,
- Verwendung alterungs- und korrosionsbeständiger Verbindungselemente,
- Separierbarkeit wiederverwendbarer Baugruppen,
- Umkehrbarkeit der Montagevorgänge sicherstellen,
- Demontagegerechte Baustruktur mit einheitlichen Demontage- und Fügerichtungen.
Adaptions- und Transformationsfähigkeit
Im Falle grundlegender, extern verursachter Veränderungen bieten sich die Resilienz-Strategien Adaptions- und Transformationsfähigkeit an. Ziel der Adaptionsfähigkeit ist der Übergang in einen höheren, weniger verwundbaren Zustand. Die Aufwertung der Konstruktion lässt sich durch den nachträglichen Einbau einzelner leistungsfähigerer Komponenten realisieren. Damit lässt sich das System an erhöhte Anforderungen anpassen. Bei Adaption geht es also um kleinere operative oder taktische Veränderungen. Bei der Transformation geht es jedoch um eine strategische Neuausrichtung, bei der ein neues System, mit grundlegend veränderten Funktionen und Leistungen entsteht. Hierbei werden wesentliche Komponenten durch leistungsfähigere ersetzt. Beim baulichen Brandschutz werden diese Prinzipien insbesondere bei Nutzungsänderungen von Gebäuden notwendig, bei denen eine neue Genehmigung einzuholen ist. Dann sind die brandschutztechnischen Anforderungen erneut zu bewerten und ggf. anzupassen. Bei beiden Strategien sind die oben beschriebenen demontage-gerechten Konstruktionen von Vorteil.
Reaktionsfähigkeit
Die Reaktionsfähigkeit hilft insbesondere dabei, im Fall kurzfristiger abrupter Störungen situationsgerechte Maßnahmen zur Stabilisierung bestehender Strukturen zu ergreifen. Dabei geht es um die Frage wie schnell die Entscheidung gefällt wird, welche der o.g. Maßnahmen wann erfolgen sollte sowie um die Dauer der Umsetzung für die geplante Maßnahme. Im Fokus steht die Steigerung der Robustheit oder Redundanz beim Wiederaufbau von Sicherheiten und Fehlertoleranz. Dies hilft z.B. im Brandfall dabei, die Sicherheit des Gebäudes durchzusetzen, aufrechtzuerhalten oder rasch zurückzugewinnen, um die Flucht- und Rettungswege im Wettlauf mit der Zeit möglichst lange zu sichern. Auch digitale Technologien können dabei eine wesentliche Rolle spielen. Smarte Komponenten beinhalten je nach Ausbaustufe folgende Komponenten
- Identifikatoren („ID“, z.B. auf Basis von RFIDs)
- Sensoren (z.B. für Temperatur, Rauch…)
- Aktoren (z.B. Antriebe)
- Eine Benutzerschnittstelle („MMI“, z.B. in Form eines Smartphones)
- Kommunikationssysteme (z.B. über WLAN)
- Prozessoren und Software (ggf. inkl. „KI“).
Typische Anwendungsfälle für automatische Brandschutzeinrichtungen sind die
- Branderkennung
- Alarmierung und Evakuierung gefährdeter Personen
- Alarmierung der Einsatzkräfte
- Bekämpfung von Entstehungsbränden
- Aktivierung sonstiger Brandschutzanlagen (z.B. Rauch- und Wärmeabzugsanlagen).
Smarte Materialien und Komponenten lassen sich bezüglich der Anpassung ihres Verhaltens in zwei Kategorien einordnen:
- selbstreagierende Systeme
Auslöser sind Änderungen physikalischer oder chemischer Umgebungsgrößen - induziert reagierende Systeme
Auslöser ist das (i.d.R. elektrische) Signal einer Steuerung oder Regelung.
Bei den Typen der zweiten Kategorie kann die Veränderung sowohl auf der Mikroebene (innerhalb der Materialien selbst), als auch auf der Makroebene (d.h. über bewegliche Komponenten) erfolgen.
Antizipationsfähigkeit
Die letzte Resilienz-Strategie – gleichzeitig die mit dem größten Innovationspotenzial – ist die Antizipationsfähigkeit als wirksames Mittel zur Vorbereitung auf das Unerwartete und wesentlicher Teil eines Frühwarnsystems. Hier kommen i.d.R. smarte Komponenten in der maximalen Ausbaustufe zum Einsatz. Dabei kann gerade der Einsatz Künstliche Intelligenz (KI) die Identifizierung und Bewertung kritischer Situationen verbessern und nachfolgend gleich eine zielgerichteten Reaktion auf Störungen veranlassen. Die erfassten Daten werden durch situationsgerechte Attribute (z.B. Kontext und Erfahrungswerte) ergänzt sowie anschließend verknüpft und strukturiert. Besondere Bedeutung haben dabei die
- Kombination und Interpretation spezifischer Datenquellen für typische Gefahrensituationen,
- Identifikation typischer Ursache-Wirkungs-Beziehungen,
- passgenaue Optionen als Entscheidungsgrundlage für konkrete Handlungen sowie
- schnelle, zielsichere und fundierte Entscheidungen.
Von entscheidender Bedeutung ist die Priorisierung von Handlungsoptionen, die auf Grundlage von Wahrscheinlichkeiten und dem Schadensausmaß bei Eintritt getroffen werden sollte. Die technische Grundlage derartiger Vorgänge ist ein Cyber Physical System, welches es smarten Komponenten ermöglicht mit Hilfe des Internet der Dinge (Internet of Things – IoT) miteinander zu kommunizieren. Es geht um den Aufbau eines Netzwerkes intelligenter, über ein Kommunikationsmedium verbundener Komponenten. Neu ist neben der grundsätzlichen Intelligenzerweiterung bisher nichtintelligenter Objekte vor allem die synergetische Kombination der unterschiedlichen Technologien. Smarte Komponenten erfassen also nicht nur isoliert und lokal eigene Zustandsdaten, sondern steuern sich gemäß einem gespeicherten Algorithmus selbst, bei dem die Kommunikationsschnittstelle mit anderen Objekten, Speichermedien oder Anwendungen genutzt werden. Dadurch ist auch eine ortsungebundene Überwachung und Steuerung möglich. Aus einem geschlossenen, lokalen wird so ein global offenes System.
Kontextadaptive Systeme verfügen über erweiterte Fähigkeiten zur
- Wahrnehmung (insbesondere Umwelt und Nutzer)
- Kommunikation und Interaktion (mit anderen smarten Komponenten)
- Prozessverarbeitung (Analyse der erfassten Daten und Entscheidung über Anpassung des eigenen Verhaltens)
- Umsetzung der getroffenen Entscheidung (ggf. nach Freigabe durch das Betriebspersonal).
((Anm: Hier wäre ein fikitves Praxisbeispiel zur Veranschaulichung sehr hilfreich für die Verständlichkeit der Leser)
Eine wichtige Grundlage der Komponenten ist die „Interoperabilität“, also die Fähigkeit mit anderen smarten Komponenten (auch anderer Gewerke) Informationen effizient auszutauschen und abgestimmt zu handeln. Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, ermöglicht das Internet der Dinge (IoT) einen kontinuierlichen, wechselseitigen Austausch von Daten im konkreten Einsatz zwischen dem Hersteller und den von ihm gelieferten Komponenten. Dies ist die Grundlage dafür, dass der Hersteller neben den smarten Komponenten auch die dazu passenden Dienstleistungen anbietet. So können über eine Online Verbindung die Sensordaten von der smarten Komponente zum Hersteller zurückgespielt werden und der Hersteller kann an den smarten Komponenten Aktualisierungen vornehmen, um z.B. neue Funktionen einzuführen oder bestehende zu verändern. Es handelt sich dann um Produkt-Service-Innovationen bzw. um Geschäftsmodell-Innovationen. Dies ist in der Automotive Branche mittlerweile fast ein Standard geworden. Diese Funktionalität ist natürlich auch mit einer großen Verantwortung verbunden, weil gerade in Sicherheitsrelevanten Bereichen eine nahezu 100%ige Funktionsfähigkeit gewährleistet werden sollte.
Zusammenfassung und Ausblick
Unsere Geschichte ist geprägt von permanentem Wandel. Veränderung sind Teil unseres Lebens und unserer Entwicklung. Wir müssen uns laufend neu erfinden und diese Transformationen weniger als Risiko, denn als Chance sehen. Wandel korrigiert die Vergangenheit, Transformation schafft Zukunft. Auch die Baubranche befindet sich aufgrund der veränderten technologischen, ökologischen, demografischen und werteorientierten Dimensionen in einem massiven Umbruch, der eine proaktive Zukunftsgestaltung notwendig macht. Um die möglichen Chancen zu nutzen, sind ein Stimmungswandel sowie von Optimismus getragene, technologieoffene Innovationen erforderlich.
(Quelle: ift Rosenheim)
In den vergangenen Jahren haben wir mehrfach Bedrohungen durch Gefahren erlebt, die außerhalb unseres Einflussbereiches liegen, insbesondere die durch den Klimawandel verursachten Wetterkatastrophen, die auch das Risiko und die Zunahme von Flächenbränden umfasst. Damit ist auch in Zukunft zu rechnen. Abhängig von Eintrittswahrscheinlichkeit und potenziellem Schadensausmaß der Gefahren lassen sich diese durch Produkt-, Service-, Prozess- und Technologie-Innovationen mit mehr oder weniger großem Veränderungsumfang bewältigen. Es geht um zweckmäßige, wirtschaftliche und sichere sowie innovative und nachhaltige Lösungsansätze.
Resiliente Systeme sind in der Lage, sich von den negativen Folgen abrupter Störungen zu erholen und/oder sich an dauerhafte Veränderungen anzupassen. Hierbei können die sieben Resilienz-Strategien (Robustheit und Redundanz, Austausch-, Adaptions- und Transformationsfähigkeit sowie Reaktions- und Antizipationsfähigkeit) genutzt werden. Es geht darum, nach der Störung entweder in den Ausgangszustand zurückzukehren oder um die Überführung in einen weniger verwundbaren Gleichgewichtszustand bzw. in einen Zustand mit grundlegend veränderten Funktionen und Leistungen.
Die Transformationsfähigkeit ist besonders bei Nutzungsänderungen von Gebäuden relevant, wenn sicherheitstechnische Anforderungen neu zu bewerten sind. Dagegen kommt die Austauschfähigkeit bei sehr seltenen extremen Belastungen (wie Brand) ins Spiel. Reaktionsfähigkeit hilft bei abrupten Störungen im Wettlauf mit der Zeit situationsgerechte Maßnahmen zur Stabilisierung bestehender Strukturen zu ergreifen. Die Antizipationsfähigkeit steht in engem Zusammenhang mit konkreten Indikatoren typischer Störungen. Gerade hier können digitale Technologien eine Rolle spielen. Alle Strategien eignen sich für den Personen- und Sachschutz durch vorbeugenden und abwehrenden Brandschutz.
Die Kombination dieser Resilienz-Strategien (vgl. Bild 8) bietet in einem von Volatilität, Unsicherheit, Komplexität und Mehrdeutigkeit geprägten dynamischen Umfeld zahlreiche Ansatzpunkte für innovative und nachhaltige Lösungsansätze.
In den nächsten Jahren werden – auch im Brand- und Rauchschutz – die größten Fortschritte in der Antizipations- und Reaktionsfähigkeit sowie der Adaptions- und Transformationsfähigkeit erwartet. So werden kontextadaptive Systeme, die ihre Struktur, Funktionalität oder ihr Verhalten ändern können, um sich an veränderte Umweltbedingungen (bzw. „Sicherheitslagen) und Nutzerbedürfnisse anzupassen. Beispielsweise orientieren sich „lastadaptive“ Fassaden am Wachstumsverhalten biologischer Systeme, wie z.B. Knochen oder Baumstämme. Stark beanspruchte Stellen werden verstärkt, weniger beanspruchte bilden sich zurück. Wenn Sensoren und Prozessoren bereits im frühen Herstellprozess in Fassadenkomponenten eingebettet werden, lassen sich Veränderungen automatisch und kontaktfrei identifizieren und lokalisieren und über eine IoT-Plattform (Internet of Things) untereinander sowie mit einem digitalen Zwilling vernetzen. Dies ermöglicht den stetigen, konsistenten (übereinstimmenden) Abgleich in Echtzeit zwischen virtuellem Abbild und realem Verhalten.
Zusätzliches Potenzial bietet die Künstliche Intelligenz. Sie unterstützt die Beteiligten bei der Beurteilung der Situation (Störungen und deren Auswirkungen) und operativen Entscheidungsfindung, also bei der Frage „Welche Resilienz-Maßnahme soll wann ergriffen werden?“