Gemeinsam haben Skanska und PRODYNA ein innovatives Portal entwickelt, das den Betrieb von Gebäuden in großem Maßstab vereinfacht und verbessert. Optimieren Sie die Energieeffizienz des Gebäudes, reduzieren Sie seinen CO2-Fußabdruck, verringern Sie den Zeitaufwand für das Gebäudemanagement und verbessern Sie die Lebensqualität der Bewohner.

Kunde

Skanska ist ein führendes multinationales Bau- und Entwicklungsunternehmen, das für seine Kompetenz bei Bau- und Infrastrukturprojekten bekannt ist. Skanska ist sowohl im Gewerbe- als auch im Wohnungsbausektor stark vertreten und konzentriert sich auf die Bereitstellung nachhaltiger und innovativer Lösungen.

Herausforderung

Angesichts der drängenden globalen Herausforderungen befindet sich die bebaute Umwelt an einem entscheidenden Scheideweg.

Angesichts der Tatsache, dass Gebäude für schwindelerregende 40 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen verantwortlich sind und in der Regel bis zu 200 % unter ihren Konstruktionsspezifikationen liegen, benötigte die Bau- und Immobilienbranche dringend innovative Lösungen, um ihre Umweltauswirkungen zu verringern.

Skanska, ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich Bau und Immobilienentwicklung, erkannte, dass herkömmliche Ansätze für das Gebäudemanagement keinen nachhaltigen, effizienten Betrieb ermöglichten. Gebäudesysteme wurden isoliert betrieben, ohne Integration zwischen kritischen Komponenten wie HLK, Beleuchtung und mechanischen Systemen. Die Wartung wurde nach starren Zeitplänen und nicht auf der Grundlage der tatsächlichen Bedingungen durchgeführt, was zu einer Verschwendung von Ressourcen und einem vorzeitigen Ausfall der Anlagen führte. In der Zwischenzeit erlebten die Nutzer des Gebäudes eine Umgebung, die ihre Produktivität und ihr Wohlbefinden beeinträchtigte, da Probleme wie schlechte Luftqualität unerkannt und ungelöst blieben.

Die Herausforderung war klar: Wie kann Skanska Technologien einsetzen, um intelligente Gebäude zu schaffen, die den Kohlendioxidausstoß erheblich reduzieren, die Betriebseffizienz optimieren und die Produktivität der Nutzer verbessern - und gleichzeitig eine messbare Rendite für die Gebäudeeigentümer erzielen?

Lösung

Dieser dringende Bedarf führte zur Entwicklung von Intellekt, einer innovativen Plattform für intelligente Gebäude. Intellekt basiert auf der AWS-Cloud-Infrastruktur von PRODYNA und schafft eine bidirektionale Verbindung zwischen zuvor isolierten Gebäudesystemen, die Echtzeitüberwachung, datengestützte Erkenntnisse und automatische Steuerung ermöglicht.

Intellekt stellt einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise dar, wie Gebäude verwaltet und betrieben werden, und beweist, dass Gebäude mit der richtigen Technologie endlich so funktionieren können, wie sie geplant wurden - oder sogar besser - und gleichzeitig ihre Umweltauswirkungen drastisch reduzieren und gesündere, produktivere Räume für die Bewohner schaffen.

Das Herzstück des innovativen Portals von PRODYNA war eine robuste IoT-Infrastruktur, die mit dem wachsenden Betrieb mitwachsen und gleichzeitig kosteneffizient sein konnte. PRODYNA und Skanska lieferten eine umfassende Lösung, die die Leistung der serverlosen AWS-Dienste nutzte und eine Grundlage für das Ökosystem der verbundenen Geräte schuf.

Die von uns entworfene Architektur verfolgte einen strategischen Multi-Datenbank-Ansatz und wählte sorgfältig spezialisierte Speicherlösungen für optimale Leistung aus. Amazon Aurora bildete das zuverlässige Backbone für alle Backend-Vorgänge, während Amazon Timestream speziell für IoT-Zeitreihendaten implementiert wurde, um leistungsstarke Analysen und Einblicke in Echtzeit zu ermöglichen. Für maximale Zugänglichkeit und Leistung wurden alle statischen Frontend-Assets auf Amazon S3 gehostet.

Aus Gründen der Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit entschied sich unser Team für den verwalteten Kubernetes-Service (EKS) von AWS, um die containerisierten Frontend- und Backend-Workloads zu verwalten. Ein weiterer Grund für die Wahl von Kubernetes für die Kerndienste der Intellekt-Plattform war die Möglichkeit, die Anwendung problemlos in neuen Umgebungen bereitzustellen. So ist beispielsweise geplant, eine hochsichere Version der Anwendung als Single-Tenant-Instanz im Rechenzentrum des Kunden (z. B. in einem AWS-Außenposten) zu betreiben.

Cloud-native IoT-Architektur

Unsere Lösung nutzt die Prinzipien von Infrastructure as Code, wobei die gesamte Cloud-Umgebung mit Terraform und Terragrunt über Github definiert und bereitgestellt wird. Dieser Ansatz ermöglicht eine automatisierte Infrastrukturbereitstellung über CI/CD-Pipelines in einer AWS Landing Zone-Architektur mit mehreren Konten, die Konsistenz gewährleistet und Bereitstellungsrisiken reduziert.

Als Herzstück unserer IoT-Datenpipeline bietet AWS IoT Core eine sichere Gerätekonnektivität durch gegenseitige TLS-Verschlüsselung und führt gleichzeitig wichtige Datenumwandlungsfunktionen aus. Diese vorverarbeiteten Daten fließen nahtlos in Amazon Timestream ein, das für die Speicherung und Analyse von IoT-Zeitseriendaten optimiert ist.

Der Benutzerzugriff wird durch AWS WAF-Schutz am CloudFront-Edge verstärkt, wodurch ein sicheres Netzwerk zur Bereitstellung von Inhalten mit globaler Reichweite und minimaler Latenz entsteht. Die Anwendung selbst wird auf Amazon EKS ausgeführt, das eine robuste Kubernetes-Umgebung für unsere anspruchsvolle dreistufige Anwendungsarchitektur bereitstellt.

Die Backend-Dienste aggregieren und verarbeiten Daten aus den Timestream- und Aurora-Datenbanken und bieten einen umfassenden Einblick in die IoT-Telemetrie in Echtzeit und in relationale Geschäftsdaten. Keycloak kümmert sich um die Authentifizierung und Autorisierung, während der Entwicklungsstack Spring Boot für die Backend-Dienste mit ReactJS für die responsive Frontend-Oberfläche kombiniert.

Diese Architektur bietet Sicherheit auf Unternehmensniveau, automatische Skalierbarkeit und hohe Leistung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der betrieblichen Effizienz und Kosteneffizienz - die Markenzeichen einer wirklich erfolgreichen Cloud-nativen IoT-Implementierung.

Intellekt auf einen Blick

Benefits

• Senkung des Stromverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen
• Kosteneinsparungen durch Remote Facility Management
• Vorausschauende Wartung zur Vermeidung von Ausfällen
• Verbesserung der Luftqualität für die Bewohner

Ergebnisse

Mit Intellekt kann Skanska die Leistung der Gebäude, in denen die Plattform eingesetzt wird, deutlich verbessern.

Dies ist ein Beispiel für ein Gebäude in London:

• 35% Energieeinsparung
• 29T CO²-Reduktion
• Verbesserung der Effizienz der Gebäudeverwaltung um mehr als 10
• 1,2K Bäume gerettet

Fazit 

Gemeinsam haben PRODYNA und Skanska eine innovative Plattform geschaffen, die es Gebäudemanagern ermöglicht, die Gebäudenutzung effizient aus der Ferne zu überwachen und zu verwalten. Dies führt zu erheblichen Prozessverbesserungen, einer Reduzierung des Energieverbrauchs und der Kohlendioxidemissionen, einem rationalisierten Gebäudemanagement und einer vorausschauenden Wartung auf der Grundlage der tatsächlichen Nutzung der Komponenten.

Umwandlung von Unternehmen

• Verbesserte Effizienz: Das intelligente Portal hat den Energieverbrauch optimiert und die Betriebskosten gesenkt.
• Verbesserte Gebäudeverwaltung: Fernverwaltungsfunktionen haben die Gebäudedienste effizienter und weniger zeitaufwändig gemacht.
• Vorausschauende Wartung: Die Technologie des digitalen Zwillings ermöglicht proaktive Wartungsentscheidungen, wodurch Ausfallzeiten und Reparaturkosten reduziert werden.

Positionierung für zukünftiges Wachstum

• Nachhaltigkeit: Die Lösung unterstützt das Engagement von Skanska für Nachhaltigkeit, indem sie den CO2-Fußabdruck des Unternehmens minimiert.
• Skalierbarkeit: Die Fähigkeiten der Plattform können auf andere Projekte übertragen werden, wodurch Skanska für weiteres Wachstum und Innovationen in der Baubranche gerüstet ist.
• Kundenzufriedenheit: Skanska hat sich sehr zufrieden mit dem Projekt geäußert und auf den langfristigen Nutzen hingewiesen, den die Lösung weiterhin bietet. Die Verbesserungen bei der Energieeffizienz, den Betriebsabläufen und der Wartung haben nicht nur den laufenden Betrieb verbessert, sondern auch eine solide Grundlage für künftige Entwicklungen geschaffen.