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Grüne Gebäude auf dem Vormarsch

Während die Welt mit den Auswirkungen des Klimawandels kämpft, sind nachhaltige Gebäude ein wichtiger Teil der Lösung. Ob Wohnhäuser, Büros, Krankenhäuser oder Schulen: Moderne, intelligente Gebäude machen das Leben nicht nur leichter, sondern tragen auch zu einer grüneren Zukunft bei.

Energie
Erneuerbare Energien
Energieeffiziente Gebäude
Artikel

Juli 10, 2025

In die Zukunft investieren

Grüne Gebäude bedeuten viel mehr als grüne Fassaden und energieeffiziente Isolierung. Sie erfordern eine Vielzahl von Hightech-Lösungen, die als System zusammenwirken müssen. Eine treibende Kraft dabei ist das wachsende Interesse von Entwicklern und Investoren an ESG-konformen Immobilien.

Kennen Sie das Pixel Building“ in Melbourne, das 2010 fertiggestellt wurde? Es ist das erste kohlenstoffneutrale Bürogebäude der Welt. Vielleicht kennen Sie auch „The Edge“ in Amsterdam, ein futuristisches Bürogebäude, das mit Sonnenkollektoren, Regenwassernutzung und intelligentem Design einen Netto-Null-Energieverbrauch erreicht.

Berlin's modern main train station, building on the left side is known as the Cube
Berlin's modern main train station, building on the left side is known as the Cube
Berlin's modern main train station, building on the left side is known as the Cube

„The Cube“ in Berlin, das weltweit erste Gebäude aus Karbonbeton, ist ein weiteres Beispiel für ein wirklich intelligentes und vollständig digitalisiertes Gebäude. Unter dem Motto „Tracking Everything“ versorgen über 3.700 Sensoren den zentralen elektronischen Bildschirm, eine KI-Systemplattform, mit Informationen. Das System kann die Heizungs-, Kühlungs- und Belüftungsleistung auf der Grundlage der erfassten Personenanzahl regulieren.

Das „nachhaltigste Gebäude der Welt“ befindet sich jedoch in China: der „Shanghai Tower“. Als höchstes LEED-zertifiziertes Gebäude der Welt verfügt es über 47 grüne Technologien mit verschiedenen Vorteilen, darunter Energieeinsparungen von mehr als 50 Prozent. Auch hier spielen moderne Sensorsysteme eine Schlüsselrolle.

Sensoren – das Nervensystem eines Gebäudes

Eine Schlüsselkomponente eines grünen Gebäudes ist sein Sensorsystem, das kontinuierlich Daten aus der Umgebung des Gebäudes über den Betrieb und die Nutzung des Gebäudes sammelt, analysiert und austauscht. Sensoren, Aktoren und Steuereinheiten sind in allen Bereichen miteinander verbunden und können mit einem menschlichen Nervensystem verglichen werden, das als direkte Reaktion auf Signale bestimmte Reaktionen auslöst.

Sensoren überwachen zum Beispiel die Anzahl der Personen in einem bestimmten Raum und wie sie sich bewegen, ein Mikrocontroller analysiert die Daten und gibt dem Gebäudemanagementsystem die Anweisung, Beleuchtung, Lüftung und Temperatur entsprechend anzupassen. Der Energieverbrauch wird so an den tatsächlichen Bedarf und die Belegung gekoppelt. Wir bieten verschiedene Arten von Sensoren an, die diese Art von „intuitivem Erfassen“ ermöglichen, z. B. Radarsensoren, CO2-Sensoren, Drucksensoren und akustische Sensoren.

Shanghai tower
Shanghai tower
Shanghai tower

Intelligente Wege zur Raumkühlung

Woman lying on couch with Air Condition in living room
Woman lying on couch with Air Condition in living room
Woman lying on couch with Air Condition in living room

Wussten Sie, dass fast 20 Prozent des weltweiten Gesamtenergieverbrauchs für die Kühlung von Gebäuden verwendet werden? Tatsächlich geht etwa ein Fünftel des gesamten Strombedarfs in Gebäuden auf das Konto von Klimaanlagen und elektrische Ventilatoren. Und mit Blick auf den gesamten globalen Stromverbrauch sind es ganze 10 Prozent.1

Die Temperaturen steigen weltweit, und damit steigt auch die Nachfrage nach Kühlsystemen. In den nächsten drei Jahrzehnten wird die Nutzung von Klimaanlagen stark zunehmen und zu einem der Haupttreiber der weltweiten Stromnachfrage werden. Die Internationale Energieagentur hat drei Schlüsselfaktoren zur Begrenzung dieses Verbrauchs identifiziert, Energieeffizienz gilt als die wichtigste. Ein weiterer zentraler Aspekt ist die Gesundheit: Uns ist allen bewusst geworden, welche Rolle saubere Luft in Innenräumen spielt, besonders in Büros, Schulen oder Krankenhäusern.

Intelligente Klimageräte sind mit Sensoren ausgestattet, zum Beispiel Radar-, Akustik- oder Umweltsensoren von Infineon. Derartige Geräte haben maßgebliche Vorteile in Punkto Effizienz, Komfort und Gesundheit. Sensoren befähigen die Klimaanlage ihre Umgebung zu „sehen“, zu „hören“ und zu „fühlen“, so dass sie ihre Leistung an die tatsächlichen Bedürfnisse anpassen kann. Das intelligente Klimagerät ändert die Ventilatorgeschwindigkeit und den Schwenkbereich in Abhängigkeit von Anzahl und Standort der Personen im Raum (gezielte Kühlung). Außerdem misst es die Temperatur, die CO2-Konzentration sowie die Luftqualität und passt die Frischluftzufuhr entsprechend an. Fortschrittliche Mikroelektronik steigert so das Wohlbefinden und senkt den Energieverbrauch erheblich.

Reine, frische Luft – genau so viel wie nötig

Die Belüftung ist eine Schlüsselfunktion jedes Klimagerätes. Ein eingebauter CO2-Sensor ist daher sehr vorteilhaft. Der Sensor misst die CO2-Konzentration im Raum und passt die Lüftung entsprechend an (bedarfsgesteuerte Lüftung). Der Raum wird mit einer berechneten Menge an Frischluft versorgt – nur so viel wie nötig. Der Sensor kann auch selbstständig arbeiten und signalisiert, wenn es Zeit ist, ein Fenster zu öffnen bzw. triggert die Anlage zu belüften. Dies sorgt für eine gesunde Luftqualität, zum Beispiel für Mitarbeiter, Studenten und Patienten. Außerdem wird so die Energieaufwand für Heizen und Kühlung verringert.

Eine Lüftungsanlage mit einem Umweltsensor kann den Energieverbrauch um bis zu 55 Prozent senken. Der Effekt ist noch größer, wenn der Sensor mit intelligenten Thermostaten und anderen Gebäudeautomationssystemen kombiniert wird.

image of an energy storage system
image of an energy storage system
image of an energy storage system

Wussten Sie schon?

Der CO2-Sensor (XENSIV™ PAS CO2) von Infineon hat kürzlich die Leistungsanforderungen der international anerkannten Zertifizierungen für grüne Gebäude WELL und LEED erfüllt. Der Sensor trägt zu elf Merkmalen bei (z. B. optimierte Energieleistung), die Gebäuden helfen, ihre Zertifizierung zu erhalten.

NEWS: XENSIV™ PAS CO2-Sensor von Infineon erfüllt die Kriterien der internationalen Green-Building-Standards WELL und LEED

Energie aus der Natur

Effiziente Strom- und Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen ist ein weiterer wichtiger Hebel zur Verringerung der CO2-Bilanz von Gebäuden. Dazu gehören Technologien wie Photovoltaik und Wärmepumpen. Schauen wir uns das im Detail an.

Photovoltaik

Große Gebäude wie Einkaufszentren oder Bürogebäude verfügen in der Regel über große Dächer, die für Sonnenkollektoren genutzt werden können. Die Herausforderung besteht darin, so viel Sonnenenergie wie möglich einzufangen und verlustfrei abzugeben oder zu speichern. Infineon liefert innovative und zuverlässige Mikroelektronik für den Wechselrichter, wie SiC-Leistungsbauelemente und Gate-Treiber, die durch Steuerungs-, Sensor- und Konnektivitätslösungen ergänzt werden. Diese Komponenten sorgen dafür, dass die Solarenergie zuverlässig und effizient genutzt, umgewandelt und gespeichert werden kann. Im Jahr 2023 wurden Infineon-Komponenten in 2,9 Millionen neue Solarsystemen installiert, und es wird erwartet, dass diese Zahl in den kommenden Jahren weiter steigt.

Innovation und Partnerschaft: Infineon und SolarEdge unterzeichnen mehrjährige Vereinbarung zur Kapazitätsreservierung

Solar power plant and romantic sky at sunset
Solar power plant and romantic sky at sunset
Solar power plant and romantic sky at sunset
Heat pump outside in the garden
Heat pump outside in the garden
Heat pump outside in the garden
Wärmepumpen

Effizienz ist auch bei Wärmepumpen das A und O. Ihr Zauber liegt in der Fähigkeit, vorhandene Wärme aus der Umwelt zu nutzen, anstatt sie zu erzeugen. Sie übertragen gespeicherte Wärmeenergie aus Boden, Grundwasser und Luft in die Gebäude. Dieser Ansatz bedeutet, dass Wärmepumpen weniger Energie verbrauchen, als sie letztlich liefern – eine positive Energiebilanz. In Kombination mit Energiespeichersystemen können Wärmepumpen auch Schwankungen bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ausgleichen. Infineon bietet neben Halbleiterlösungen für erneuerbare Kraftwerke und Energiespeichersysteme auch alles, was für die Entwicklung intelligenter und effizienter Wärmepumpen benötigt wird, darunter Leistungsmodule, Gate-Treiber und -Steuerungen und sogar Konnektivität.

Laut dem IEA-Szenario „Net Zero Emissions by 2050“ wird die Zahl der weltweit installierten Wärmepumpen im Jahr 2030 rund 600 Millionen erreichen.

Mehr zu Wärmepumpen für Privathaushalte

Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung: Ineffizienzen vermeiden

Probleme beheben, bevor sie entstehen: Die Vorbeugung von Geräte- und Systemausfällen, wie zum Beispiel ein defekter Aufzug oder eine schlecht funktionierende Klimaanlage, ist für einen energieeffizienten Gebäudebetrieb unerlässlich. Grüne Gebäude benötigen daher Möglichkeiten zur Überwachung ihrer Anwendungen und Geräte (Zustandsüberwachung), um Ausfälle vorhersagen zu können, bevor sie auftreten, und um eine vorausschauende Wartung durchzuführen. Sensoren, die innerhalb oder außerhalb eines Geräts oder Raums angebracht sind, sammeln Daten, die den Betriebszustand widerspiegeln. Die Daten werden dann analysiert, zum Beispiel in einem exakten digitalen Zwilling eines physischen Geräts oder der Umgebung.

Electronic engineers installs Air Condition on rooftop
Electronic engineers installs Air Condition on rooftop
Electronic engineers installs Air Condition on rooftop

Auf diese Weise können Sensoren den Zustand von Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen (HLK) überwachen und Abweichungen von den Normalwerten aufzeigen, die auf eine verringerte Leistung, einen erhöhten Stromverbrauch oder einen Ausfall der Anlage hinweisen. In einer HLK-Anlage kann der Luftdrucksensor von Infineon beispielsweise einen verringerten Luftstrom aufgrund eines verstopften Filters erkennen, der Magnetstromsensor kann einen Motorausfall anzeigen und unser Mikrofonsensor kann Geräuschanomalien im Kompressor erkennen.

Und Klimaanlagen sind nur ein Beispiel für die sensorgesteuerte Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung. Aufzüge, Ventile und Beleuchtung sind weitere kritische Bereiche, in denen halbleiterbasierte Systeme und fortschrittliche Software für eine nahtlose Wartung sorgen und störungsfreie, hocheffiziente Gebäudeanwendungen gewährleisten können. 

Power over Ethernet

Rainbow ethernet Cables in Hub
Rainbow ethernet Cables in Hub
Rainbow ethernet Cables in Hub

Eine leistungsstarke Informationsübertragung mit hoher Bandbreite gehört zu den wichtigsten Faktoren für moderne Gebäude, z. B. Büros. IP-basierte Netzwerke (Ethernet) sind weit verbreitet, da sie einfach zu installieren und zu warten sind und sich gut in die bestehende Infrastruktur integrieren lassen. Ethernet hat jedoch einen Nachteil: Seine Stromversorgung erfordert separate Kabelverbindungen.

Die Einführung und Weiterentwicklung des Power-over-Ethernet-Standards (PoE) trägt dazu bei, dieses Problem für Geräte wie IP-Telefone, Konferenzsysteme und Wi-Fi-Zugangspunkte zu lösen und die Energieeffizienz zu erhöhen. Infineon verfügt über langjährige Erfahrung in der Stromversorgung und bietet ein hochzuverlässiges und effizientes MOSFET-Portfolio für die Stromversorgung von PoE-Designs.

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Quellen:

[1] IEA (Mai 2018): The Future of Cooling