Gebäudetechnik Produktentwicklung

Smart Home Bedienzentrale

Smart Home Bedienzentrale (Mechanical Engineering by M.TEC)

Designorientiertes High-End-Produkt, langlebige Mechanik – Entwicklungsaspekte: Edel, Günstig fertigbar, Langelebig, Diebstahlsicher, Wärmebeständig, Robust

Materialien, technische Anforderungen, Erwartungen der Marktakteure, Designansprüche – M.TEC macht diese Komplexität für Sie und Ihre Produktideen beherrschbar. Als breit aufgestellter Engineering-Dienstleister bietet Ihnen M.TEC das interdisziplinäre Know-how für erfolgreiche kunststofftechnische Produktentwicklungen in der Gebäudetechnik.

Das Engineering im komplexen Markt der Gebäudetechnik umfasst unter anderem:

 

Trends und Marktentwicklungen

Design

Durch die Verbreitung von Smartphones und Tablets ist der Designanspruch gestiegen: Hochwertiges Gehäusedesign und Materialien mit edel anmutender Optik und Haptik sind ein Kaufargument. Bei der Bedienung über Touchscreens etablieren sich brillante, hochauflösende Displays.

Smart Home

Gebäudetechnik kann besser auf Lebensgewohnheiten und Nutzerbedürfnisse eingehen, z. B. durch eine zeitversetzte und räumlich unabhängige Steuerung. Ebenso kommen Randbedingungen der Umwelt ins Spiel, wie etwa schwankende Energieerzeugung oder sich über den Tag ändernde Sonneneinstrahlung. Smart Home-Produkte passen sich solchen Gegebenheiten an.

Vernetzung / IoT (Internet of Things)

Die Anbindung an das Internet ermöglicht den Datenaustausch für alle erdenkliche Einsatzzwecke: Räumlich entfernte Überwachung und Steuerung von Gebäudeautomation/Gebäudeautomatisierung und Gebäudemanagement. Weiter können Geräte Daten untereinander austauschen und mit internetbasierten Dienstleistern und Portalen kommunizieren (Überwachungssysteme, Notrufsysteme, "Intelligenter Kühlschrank" etc.).

Miniaturisierung

Die allgemeine Tendenz zur Verkleinerung von Elektronik erweitert die Einbaumöglichkeiten, ist ein akzeptierter Designtrend und wird von den Marktteilnehmern und vor allem den Endverbrauchern auch in der Gebäudetechnik erwartet.

 

Design und Funktion

Gebäudetechnik als Life-Style-Produkt

In der Kundenwahrnehmung ist moderne Gebäudetechnik, die den Alltag begleitet, zum Life-Style-Produkt aufgestiegen. Der Anspruch an das Design ist hoch. Die Steuerung über Apps oder Bediengeräte findet unterwegs ebenso statt wie im Wohnzimmer auf der Couch. Es gibt einen Wunsch nach Aufwertung der Gebäudetechnik, die Technik soll "für die Menschen da sein und schick aussehen".

Design als Treiber der Kaufentscheidung

Design spricht Emotionen an und weckt Begehrlichkeiten. Ein einzelnes Produkt kann zum Statussymbol aufsteigen. Kurzum: Gutes Design erhöht den Wert eines Produkts in der Kundenwahrnehmung. Dies ist gerade in der sich rasant entwickelnden intelligenten Gebäudetechnik ein wichtiger Faktor.

Produktaufwertung: Design als Funktionserweiterung

Ein Beispiel für eine gelungene Produktaufwertung sind Schaltersysteme und Steckdosen mit eingebautem LED-Orientierungslicht als Funktionserweiterung (Wegbeleuchtung). Durch die Miniaturisierung und Weiterentwicklung der Lichttechnik wird dies möglich.

 

Bedienung, Usability

Einfachheit der Bedienung als Kaufargument

Eine durchdachte Bedienungsführung – hohe Usability – ist wichtig: Es ist angenehm, sich schnell und ohne Bedienungsanleitung mit einem Gerät zurechtzufinden. Es erhöht die Akzeptanz eines Produktes. Dies gilt in der Gebäudetechnik gleichermaßen: "Ease of use" bedeutet "Joy of use".

Physische Einschränkungen von Nutzern

Menschen mit physischen Einschränkungen brauchen zu ihren Eingaben verlässliche Rückmeldungen des Geräts. Es gilt, eine Vielzahl möglicher Defizite in der menschlichen Wahrnehmung (haptisch, optisch, akustisch) mit einzubeziehen.

Bedienbarkeit in Gefahrensituationen

Bei Notrufsystemen erfolgt die Bedienung unter Stress. Daher ist ein klarer Aufbau von Design und Bedienelementen entscheidend für die Funktionserfüllung.

 

Zielgruppen, Marktakteure

Architekt, Planer

Bei der Planung von Gebäuden sind Systemfähigkeit und Flexibilität von Gebäudetechnik-Produkten essenziell. Mehr Design- und Farboptionen ergeben mehr Möglichkeiten für den Einsatz in Großprojekten.

Großhandel, Händler

Für eine reibungslose Distribution spielen Verpackungsgrößen und die Handhabung der Produktverpackungen eine Rolle: Paletten beispielsweise sollten restlos zu befüllen sein.

Handwerker, Installateur

Wesentlich für den Produkterfolg in der Gebäudetechnik ist eine schnelle Montage mit Standardwerkzeugen ohne Erklärungsbedarf oder Anleitungen. Die Montage muss in unterschiedlichen Gebäudezuständen (Neubau, Altbau, Wandunebenheiten, Tapetenausgleich) gleichermaßen reibungslos verlaufen. Ein möglicher Sturz aus einem Meter Höhe oder hohe Belastungen, die einmalig beim Einbau auftreten, erfordern Robustheit in der Bauteilkonstruktion. Montagehilfen wie z. B. Schablonen können den Einbau beschleunigen. Bei aufwändigeren Systemen wird von den verbauenden Betrieben zusätzlich ein guter Hersteller-Service erwartet.

Benutzer, Endverbraucher

Sowohl die Privatperson im Eigenheim als auch der Benutzer in kommerziellen oder öffentlichen Umgebungen hat Ansprüche an das Design, verlangt mechanische Robustheit, möchte klare und unmissverständliche Bedienungsroutinen und erwartet eine hohe Lebensdauer.

 

Regularien, Normen

Behördliche Regularien

Die zur Zulassung für einen Markt geltenden Normen auf behördlicher Ebene sind oft regional unterschiedlich, z. B. in Europa, Asien und den USA. International vertriebene Gebäudetechnik muss diesen lokalen Unterschieden gleichermaßen gerecht werden.

Hersteller-Anforderungen oft schärfer

Die Hersteller von Gebäudetechnik legen häufig Qualitätsmaßstäbe an, die über behördliche Normen hinausgehen. Dies gilt vor allem für kritische Punkte, die die Qualitätswahrnehmung der Benutzer stark prägen, wie beispielsweise Tapetenvergilbung durch Wärmeeintrag.

Verbandssiegel/Prüfsiegel: VDE, KEMA (DEKRA), CE-Kennzeichnung

Bekannte Prüfsiegel von Verbänden wie VDE, KEMA und auch die CE-Kennzeichnung sind ein selbstverständliches Verkaufsargument. Demnach ist die Erfüllung der entsprechenden Anforderungen in der Produktentwicklung von Anfang an bedeutsam.

 

Risikomanagement

Unterschiedliche Zielgruppen und Bedürfnisse

Die vielen Marktakteure haben unterschiedliche Anforderungen und Erwartungen, die teilweise widersprüchlich sein können. Je nach Ausrichtung des Produkts gilt es, sie richtig zu gewichten.

Hohe Prüfanforderungen

Im schlimmsten Fall kann es bei Nichtbestehen von behördlichen Prüfungen zu einem möglichen Lieferstopp kommen. Derartige Probleme beseitigt eine schnelle, zielgerichtete Analyse und Problemlösung.

Hohe Umweltanforderungen / Robustheit

Sowohl im Innenbereich als auch im Außenbereich wirken verschiedenste Einflüsse auf Konstruktion und Materialien – teils über lange Zeiträume hinweg. Mögliche Beschädigungen oder Beeinträchtigungen des Produkts sind ein wesentlicher Bestandteil der Risikobewertung eines Produkts.

Unterschiedlichste Einbausituationen

Ziel der Produktentwicklung in der Gebäudetechnik ist das bestmögliche Ergebnis für eine große Anzahl verschiedener Einbausituationen mit zahlreichen möglichen Einschränkungen.

 

Konstruktion, Technik

Kompatibilität mit Bestands-Produkten

Bestimmte Produktgruppen wie Schaltwippen und Abdeckungen erfordern häufig eine Rückwärtskompatibilität mit bestehenden Herstellersystemen.

Reibungslose Installation

Schnell, einfach, bruchsicher und mit Standardwerkzeug – so sollte die Installation für den Monteur ablaufen. Bei technisch höherwertigen Produkten erwartet der Handwerker häufig auch einen guten Herstellerservice. Die Installationsroutinen erfolgreicher Produkte sind insgesamt sehr alltagstauglich.

Lange Lebensdauer

Der Endbenutzer erwartet die gleiche Leistung wie in der Konsumerelektronik (Smartphones, Tablets etc.), jedoch bei vielfach höherer Lebensdauer. Eine solide Konstruktion trägt dem Rechnung.

Energieverbrauchsmanagement

Durch permanente Betriebsbereitschaft verbrauchen Gebäudetechnikgeräte auch im Standby-Zustand Energie. Dies beeinflusst viele Dinge: Betriebskosten, Wärmeverluste, Lebensdauer, mögliche Akustikemission durch Lüfter etc.

Umweltanforderungen / Robustheit

Im Innenbereich wirkt die Oberflächenreinigung über große Zeiträume auf die Materialien ein. Im Außenbereich treten ebenso langfristige Belastungen auf: Von der Bewitterung (hohe Temperaturwechsel, Sonnen-/UV-Bestrahlung, Salz durch Winterdienst) über die Reinigung (chemische Belastung durch Reinigungsmittel, mechanische Belastung z. B. durch Hochdruckreiniger) bis hin zu möglichem Vandalismus.

Vernetzung / Schnittstellen

Die Möglichkeit der Vernetzung über zahlreiche Schnittstellen ist bei der hohen Lebensdauer in der Gebäudetechnik ein wichtiges Kaufargument bzw. "Einbauargument", was ein durchdachtes Elektronik-Design erfordert.

Elektrik / Elektronik

Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) kann die Funktionalität des eigenen Geräts oder anderer Geräte als Störfaktor negativ beeinflussen. Die elektrostatische Entladung (ESD) kann bis hin zu einer Beschädigung wirken. Entsprechende Absicherungen (Abschirmungen) der Elektronik dienen als Schutz gegen derartige Einflüsse.

Bauraumbeschränkungen

Einschränkungen des zur Verfügung stehenden Bauraums treten häufig durch alte Unterputzdosen/Hohlwanddosen auf. Ebenso weit verbreitet sind abweichende Größen der Standard-Systeme in unterschiedlichen Ländern.

Montagebedingung "unebene Wand"

Die "unebene Wand" oder auch der Tapetenausgleich ist ein wichtiger Faktor in der Gebäudetechnik. Durch vielfältigste Einbausituationen bzw. Montagebedingungen treten hier häufig Einschränkungen auf, die das Produkt selber ausgleichen muss.

Wärmeeintrag in die Wand

Der sprichwörtliche "PC in der Wand" bringt durch stärker werdende Netzteile auch eine steigende Verlustleistung mit sich. Daher muss die Gerätetemperierung beim Wärmeübergang viele Themen berücksichtigen: sicherheitsrelevante Aspekte wie Überhitzung (Brandgefahr) sowie Aspekte der wahrgenommenen Produktqualität (Perceived Quality): Tapetenvergilbung, Geräuschentwicklung durch Lüfter, mögliche Lebensdauerverkürzung als Folge schlechter Wärmeabführung etc.

 

Entwicklungsbeispiele Produktentwicklung Gebäudetechnik

  • Türkommunikation, Türsprechanlage, Gegensprechanlage, Türstationen (Wohnungsseite, Gebäudeseite)
  • Schalter, Schaltersysteme, Schalterprogramm mit KNX Bus-System, Funk-System
  • Steckdosensysteme, Stromsteckersysteme mit KNX Bus-System, Funk-System
  • Schaltwippen, Rahmen mit hohen Designanforderungen und besonderen Materialien (Kunststoffe, Metall, Holz,
  • Linoleum, Stein)
  • Ladestationen/Charger, Docking-Station für Smartphone/Tablet
  • Radio- und Lautsprecherboxen
  • Bediengeräte (KNX-Bussystem)
  • Mobilfunk-Inferface
  • Power-LAN-Adapter
  • Feuermeldebedieneinheit, Brandmelder
  • Bedieneinheit Wandtherme/Gastherme
  • Briefkasten-Systeme

Referenzen

ebmpapst
Gira
Vaillant
WaltherWerke

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