Einsatz von Technologie zum Bau intelligenter Häuser und zur Verhinderung von Naturkatastrophen

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Angesichts der verheerenden Auswirkungen von Naturkatastrophen spielt der Einsatz von Technologie beim Bau intelligenter Gebäude eine wichtige Rolle bei der Reaktion auf und Verhinderung von Schäden durch Naturkatastrophen.

Erdbebensichere Hausbautechnologie

Nach Angaben der Weltorganisation für Meteorologie wird Asien im Jahr 2023 von den meisten Naturkatastrophen der Welt heimgesucht, am häufigsten von Erdbeben.

Bei einem Erdbeben sind starke Erschütterungen die Hauptursache für den Einsturz von Gebäuden, insbesondere von Gebäuden, die nicht erdbebensicher gebaut sind. Dies geht mit Erdrutschen einher, die häufig in Bergregionen oder an steilen Hängen auftreten. Heutzutage haben Regierungen aller Länder Vorschriften für die ordnungsgemäße Planung und Konstruktion von Häusern erlassen, um die Widerstandsfähigkeit gegenüber starken Erschütterungen zu erhöhen und Sachschäden zu minimieren.

Ein Beispiel ist Japan – ein Land in einem Gebiet mit starker seismischer Aktivität und hoher Erdbebengefahr. Die meisten Gebäude in den Großstädten Japans sind mit Frühwarnsystemen ausgestattet, die Erdbeben besser erkennen und Gas und Strom automatisch abschalten, um Brände zu verhindern. Einige Luxuswohnungen und Eigentumswohnungen verfügen zudem über automatische Feuerlöschanlagen und Notbeleuchtung, um im Falle eines Erdbebens die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten.

Die erdbebensichere Gebäudestruktur besteht aus einem fest verbundenen Stahlbetonrahmen, der ein solides Tragsystem bildet. In Kombination mit tiefen Fundamentaushubarbeiten wird die Stabilität des Gebäudes gewährleistet und das Risiko von Setzungen und Rissen minimiert. Horizontale und vertikale Verstrebungen erhöhen zusätzlich die Tragfähigkeit des Hauses. Ein typisches Beispiel ist die Struktur des Taishin-Hauses mit Balken, Säulen und Wänden, die starken Vibrationen standhalten. Das Taishin-Haus verwendet seismische Isolationslager, die dem Gebäude bei einem Erdbeben horizontale Bewegungen ermöglichen. Durch die Anwendung von Fundamentisolierung und Schwingungsdämpfung wird der Druck auf die Struktur reduziert und Schäden minimiert.

Entwicklung intelligenter Gebäudesysteme

Die Integration intelligenter Gebäudetechnologie in Immobilien verbessert die Katastrophenhilfe und -bewältigung erheblich. Ein Hauptvorteil intelligenter Gebäudetechnologie ist die Echtzeitüberwachung, die es Rettungskräften ermöglicht, die Gebäudesicherheit schnell zu beurteilen und gefährdete Bereiche zu identifizieren. Ein Beispiel hierfür ist die Integration digitaler Building Information Modeling (BIM)-Tools in die intelligente Gebäudetechnologie.

Dr. Haresh Jayaram (University of Maryland) erklärte, dass intelligente Gebäudetechnologie es Gebäudeeigentümern und Rettungskräften ermögliche, Gebäudesysteme von einer zentralen Plattform aus fernzusteuern. So könne sichergestellt werden, dass kritische Systeme nach einer Katastrophe schnell und effektiv verwaltet würden. So würden beispielsweise bei einer Beschädigung der elektrischen Anlage eines Gebäudes Informationen sofort an die Rettungskräfte übermittelt, sodass die Anlage proaktiv abgeschaltet und Brand- oder Explosionsgefahr vermieden werden könne.

Einige intelligente Gebäude verfügen zudem über Mechanismen zur automatischen Abschaltung kritischer Systeme im Katastrophenfall. Dies verringert das Risiko weiterer Schäden und gewährleistet die Sicherheit der Gebäudenutzer und Rettungskräfte. Laut dem US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) trägt intelligente Gebäudetechnologie durch die Möglichkeit zur Steuerung und Automatisierung von Gebäudesystemen wie Notstromversorgung, Fernanalyse und -steuerung usw. dazu bei, die Katastrophenhilfe und -resilienz zu verbessern.

Laut der Internationalen Energieagentur tragen Gebäude maßgeblich zum weltweiten CO2-Ausstoß bei. Der Gebäudebetrieb verursacht 30 % des weltweiten Endenergieverbrauchs und 26 % der weltweiten energiebedingten Emissionen. Mehrere Länder, darunter die USA, die Philippinen und Japan, haben zahlreiche Finanzmaßnahmen ergriffen, um den Bau und die Entwicklung intelligenter Gebäudesystemtechnologien für eine nachhaltige Entwicklung zu unterstützen.

Tatsächlich setzen viele Unternehmen BIM-Technologie in Kombination mit verschiedenen Systemen ein, beispielsweise mit Elektro- und Klimaanlagen (HLK), einschließlich Beleuchtungs-, Sicherheits-, Heizungs- und Lüftungssystemen. Dabei stehen die Reduzierung von Emissionen und die Verbesserung der Katastrophenvorsorge im Mittelpunkt. Nach Angaben des japanischen Ministeriums für Wirtschaft , Handel und Industrie ist die HLK-Technologie für etwa die Hälfte des Stromverbrauchs in Bürogebäuden des Landes verantwortlich.

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