Pictures of the Future Herbst 2005
Intelligente Vernetzung – Trends
Netzwerke fürs Leben
Verkehrsstaus vermeiden, Sicherheit erhöhen, die Produktion in der Industrie und die Vertriebswege effizienter machen oder schlichtweg das Leben bequemer gestalten: Mit intelligenter Vernetzung gelingt das immer öfter. Wie kaum eine andere Firma besitzt Siemens auf diesem Gebiet besonderes Know-how – egal ob es um Sensoren, Aktoren, Software oder die nötige Informations- und Kommunikationstechnik geht.
Soziale Lebewesen: Sie haben Erfolg, weil sie sich über Netzwerke organisieren. Das gilt für Delfine auf der Jagd ebenso wie für Buschmänner in der Wildnis, Blattschneiderameisen beim Nestbau oder Aktienbroker an der Börse
Buschmänner in der afrikanischen Savanne und Aktienbroker im New Yorker Großstadtdschungel oder Ameisenvölker und Delfine haben mehr gemein als mitunter angenommen: Ihre Gesellschaft funktioniert, weil sie kommunizieren, sich organisieren und Netzwerke knüpfen – nur so können soziale Lebewesen die Herausforderungen ihrer Umwelt meistern. Dieses seit Urzeiten gültige Erfolgsrezept macht sich auch moderne Technik zunutze: Dank Sensoren und Aktoren sowie einer Software, die den Dingen eine gewisse Intelligenz und Identität verleiht, werden technische Systeme mehr und mehr autonom – und zugleich können sie sich auf einer höheren Ebene mit Hilfe von Kommunikationstechnik untereinander wieder vernetzen. Im Verbund arbeiten sie dann effizienter, flexibler, kostengünstiger und schneller als ihre isolierten Pendants.
Dieses Prinzip des "Mehrwerts durch intelligente Vernetzung" ist einer der Megatrends unseres Jahrhunderts. Es gilt für die Gebäudetechnik ebenso wie für die Industrieautomatisierung, für die Warenverfolgung in der Logistik gleichermaßen wie für die Verkehrstelematik, für die Vernetzung im Gesundheitswesen nicht weniger als in der Energietechnik – und natürlich geht auch der Erfolg des Internets und der weltweiten Funknetze auf intelligente Vernetzung zurück. Auf all diesen Gebieten kann Siemens seine Lösungskompetenz einbringen wie kein anderes Unternehmen: Siemens besitzt umfassendes Know-how für Sensorik und Aktorik ebenso wie für die nötige "eingebettete" Software und die Kommunikationstechnologien – und noch wichtiger: Die Siemens-Experten kennen auch die Bedürfnisse der Kunden auf all den genannten Feldern.
Synergien bei Siemens. Der Trend zur intelligenten Vernetzung ist daher eine Klammer, die alle Siemens-Bereiche umfasst und Synergien ermöglicht. So kommt die Entwicklung von Sensoren, Software-Plattformen und Kommunikationstechnologien vielen Bereichen zugute (siehe Pictures of the Future, Herbst 2004). Sich selbst organisierende Sensornetze können etwa bei der Bekämpfung von Bränden in Gebäuden ebenso eingesetzt werden wie als Lawinenwarnsysteme oder zur Effizienzsteigerung von Offshore-Windparks. "Eine umfassende Informatisierung und Vernetzung der Welt rückt immer näher", prophezeit Prof. Friedemann Mattern von der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich. "Langfristig entsteht so ein Internet der Dinge – das wird uns wie unsichtbare Magie vorkommen.".
Besonders im Verkehrssektor bringt intelligente Vernetzung einen hohen Mehrwert, denn die Mobilität der Menschen nimmt immer mehr zu – allein in Europa hat der Personenverkehr nach EU-Angaben seit Anfang der 90er Jahre um mehr als 18 % zugelegt. Entsprechend schnell wird künftig auch der Markt für Telematiksysteme wachsen: nach einer Frost & Sullivan-Studie von derzeit etwa 3,7 Mrd. € in Europa auf 5,8 Mrd. € im Jahr 2010 (siehe ? Fakten und Prognosen). Der Weltmarkt für Verkehrstelematik umfasst 25 bis 27 Mrd. € mit Wachstumsraten von 6 bis 7 % im Jahr. Eine Lösung von Siemens gegen Staus, Unfälle, Umweltverschmutzung und Verspätungen im öffentlichen Nahverkehr wird derzeit im Ruhrgebiet, Europas größtem Ballungsraum, realisiert: der Ruhrpilot. Herzstück des Systems ist ein Zentralrechner, der mit mehreren tausend Sensoren vernetzt ist. Die technischen Späher sind über das ganze Gebiet verteilt. Sie messen laufend die Verkehrsdichte sowie die Richtung und Geschwindigkeit der Autos und senden ihre Daten an den Rechner. Daraus gewinnt die Zentrale ein aktuelles Bild der Lage und kann dann den Verkehrsteilnehmern etwa via Internet, Handy oder Navigationssystem Informationen für eine Optimierung der Reiseroute übermitteln. Mit Hilfe von Simulationen kann der Ruhrpilot sogar Behinderungen bis zu 60 Minuten im Voraus prognostizieren. "Damit können wir Staus, Engpässe und Unfälle um bis zu 20 % reduzieren und auch der CO2-Ausstoß nimmt bis zu 10 % ab", sagt Hans-Joachim Schade von Siemens Industrial Solutions and Services. Auch lässt sich die optimale Reiseroute über alle Verkehrsmittel hinweg ermitteln. Sollte mit dem Auto kein Durchkommen sein, werden die Reisenden zu Parkplätzen geleitet, wo sie in Busse oder Bahnen umsteigen können.
Auch in Bauwerken setzt Siemens vernetzte Systeme ein. Etwa im T-Com-Haus in Berlin – dort verwandeln sie ein konventionelles Fertighaus in ein intelligentes Hightech-Heim. In diesem weltweit einmaligen Smart Home sind fast alle technischen Geräte vernetzt und können miteinander kommunizieren. Das reicht von der Hausautomation bis zu den Sicherheitssystemen. Für Sicherheit sorgt vernetzte Technik auch in Freizeitparks und in Straßentunnels – gerade dort ist ihr Einsatz besonders wichtig, denn Unfälle in Tunnels können verheerende Folgen haben. Damit solche Unglücke künftig der Vergangenheit angehören, arbeitet z.B. im Schweizer Giswil-Tunnel seit einem Jahr eine intelligente Videoüberwachungsanlage von Siemens. Das System kann stehende Fahrzeuge, Staus oder auch Brände selbstständig aufspüren. Entdecken die Kameras etwa einen Brandherd, leiten sie die Information an die anderen Kontrollsysteme weiter und lösen automatisch Alarm aus. Das macht die 2 km lange Röhre zum modernsten und sichersten Tunnel Europas.
Alle Kraftwerke im Blick
Vernetzung kann Kosten sparen und Prozesse effektiver gestalten. Das ist eine Erfahrung, die seit Januar 2005 auch der chinesische Kraftwerksbetreiber Guohua Electric Power Corporation (GEPC) macht: In der Pekinger Zentrale der Firma hat Siemens ein so genanntes Cockpit Portal installiert. Ein vergleichbares System gibt es bislang in China noch nirgendwo. Damit hat die GEPC die Situation in ihren Kraftwerken jederzeit im Blick und kann wesentlich schneller als zuvor auf Ereignisse, etwa Betriebsausfälle, reagieren. "Das Cockpit Portal liefert detaillierte Daten für tiefgehende Analysen sowie hochwertige Übersichtsdarstellungen für schnelle Management-Entscheidungen", sagt Guohua-CIO Li Wei. "Das ist sehr wichtig für den Erfolg im Energiemarkt Chinas." Die Kontrollinstrumente in den Kraftwerken sind mit dem Cockpit Portal komplett vernetzt. Dadurch kann das System alle wichtigen Informationen wie Brennstoffmanagement, Instandhaltungs- oder Prozess-Daten aus der Leittechnik sammeln. Das System bereitet die Datenflut auf großen Bildschirmen grafisch auf und meldet dem Nutzer automatisch, wenn in einem Bereich Unstimmigkeiten herrschen – gerade im energieknappen China ein unschätzbarer Vorteil: "Ein plötzlicher Stillstand, etwa nach einem Defekt, kann den Betreiber teuer zu stehen kommen", sagt Andreas Schimanski von Siemens Power Generation. "Deshalb sind die Verfügbarkeiten der Kraftwerke extrem wichtig." Das Cockpit Portal meldet rechtzeitig, wenn diese nicht erreicht werden können. "So können die Betreiber viel schneller auf Unstimmigkeiten reagieren, etwa mit einer frühzeitigen Last-Umverteilung – das kann eine halbe Million Euro pro Tag sparen", weiß der Experte.
Vernetzte Wolkenkratzer. Umfassende Überwachung ist auch im höchsten Bürogebäude der Welt nötig: Der 500 m hohe Taipei 101 Tower in Taiwan verfügt mit dem Zutrittskontrollsystem SiPass über eine der ausgeklügeltsten Sicherheitsanlagen der Welt. SiPass ist mit dem Energiekontrollsystem EMCS vernetzt, das u.a. die Beleuchtung und das Klimasystem im Wolkenkratzer regelt: Meldet sich beispielsweise jemand am Zugangsterminal eines Parkdecks an, informiert SiPass das Energiemanagement – EMCS schaltet daraufhin das Licht auf dem Deck ein. Das erhöht die Sicherheit der Bewohner und spart gleichzeitig Betriebskosten.
Um Kostensenkung und höhere Transparenz geht es auch bei einer anderen Form der Vernetzungstechnik, an der Siemens bereits seit über 20 Jahren arbeitet: Mit RFID-Chips lassen sich Gegenstände elektronisch markieren und so die Produktions- und Logistikprozesse vernetzen. Das macht die Abläufe transparenter, den Warenfluss schneller und die Prozesse effizienter. RFID wird in der Logistik eine große Zukunft prophezeit. Siemens ist hier Vorreiter – schon heute bietet das Unternehmen als einzige Firma RFID-Komplettlösungen für eine Vielzahl von Branchen an.
Florian Martini