Aktuelle und tiefe Einblicke in die globale Infrastrukturwende bietet der Infrastructure Transition Monitor (ITM) 2025 von Siemens: Die Studie basiert auf einer weltweiten Umfrage unter 1.400 Führungskräften – ergänzt durch Expert:inneninterviews – und untersucht, wie die durch digitale Technologien ermöglichte Entwicklung der Energieinfrastruktur den Fortschritt in Richtung einer klimaneutralen Zukunft vorantreibt und welche Entwicklungen, Prioritäten und Herausforderungen die Dekarbonisierung von Gebäuden prägen. Zudem gibt sie einen Einblick in die Fortschritte der Industrie auf dem Weg zur Nachhaltigkeit. Die Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Forschungstätigkeit von Aspern Smart City Research (ASCR) – und umgekehrt: Das von Siemens, Wien Energie, Wiener Netzen und der Stadt Wien initiierte Forschungsprojekt fokussiert bereits seit 2013 auf die städtische Energiezukunft. Besonders deutlich wird das Zusammenspiel zwischen dem Infrastructure Transition Monitor und ASCR in drei Themenfeldern: resiliente Betriebsführung, kosteneffiziente Digitalisierung und menschenzentrierte Autonomie.

„Als zentrale Fähigkeit zukünftiger Infrastrukturen gilt heute Resilienz. Gemeint ist damit nicht nur die Robustheit im Design, sondern die Fähigkeit, dynamisch auf volatile Rahmenbedingungen zu reagieren – insbesondere auf schwankende Energiepreise, erneuerbare Einspeisung und steigende Belastung der Verteilnetze“, präzisiert Lukas Krammer, Senior Research Scientist im Bereich Sustainable Energy Solutions bei Siemens Österreich. Mit zunehmender Marktvolatilität rücken neue Funktionen in den Vordergrund, etwa die Anbindung an Energiemärkte, Schnittstellen zum Verteilnetz oder aktive Nutzung von Flexibilität aus Photovoltaik, Batterien und steuerbaren Lasten.

© Siemens

Mit zunehmender Marktvolatilität rücken neue Funktionen in den Vordergrund, etwa aktive Nutzung von Flexibilität aus Photovoltaik.

Als zentralen Enabler nennt der Infrastructure Transition Monitor die Digitalisierung, macht aber zugleich deutlich, dass fragmentierte, manuelle oder rein kostengetriebene Ansätze nicht mehr tragfähig sind. „Genau an diesem Punkt setzen die Smart-Office-Aktivitäten im Rahmen von ASCR an“, sagt Michal Majerech, Digital Services & Business Development im Gebäudetechnikbereich bei Siemens Österreich. Ausgangspunkt ist eine einfache, aber zentrale Erkenntnis: Nicht der Raum ist das Problem, sondern die fehlende Sichtbarkeit seiner Nutzung. Viele Gebäude werden noch immer mit statischen Layouts, periodischen Belegungsstudien und isolierten Tools für Buchung, Feedback und Kommunikation betrieben. Das führt häufig zu Unterauslastung, unnötigen Kosten und verpassten Potenzialen, die sich auch auf den Energiebereich und Gebäudebetrieb auswirken.

Inkrementeller Digitalisierungsansatz

Die ASCR-Forschung verfolgt deshalb einen inkrementellen Digitalisierungsansatz: Bestehende Systeme bleiben erhalten und neue Fähigkeiten werden schrittweise und möglichst kostenoptimal ergänzt. Zudem liegt der Fokus auf einem kontinuierlich aktualisierten Zustand statt punktueller Analyse. Mit diesem lassen sich Smart-Office-Funktionen mit minimalem Installationsaufwand und sehr niedrigen Einstiegskosten realisieren – eine entscheidende Voraussetzung für Skalierung. Diese Logik wird in Building X Space & Workplace weitergeführt und damit genau das adressiert, was der Infrastructure Transition Monitor fordert: Digitalisierung als Mittel zur Anpassungsfähigkeit, Effizienz und Nutzerakzeptanz – und nicht als Selbstzweck.

© Getty Images

Smart-Office-Aktivitäten sind Teil des inkrementellen Digitalisierungsansatzes von Aspern Smart City Research.

Autonomie ist eines der prominentesten Themen im Infrastructure Transition Monitor – und zugleich eines der sensibelsten. Die ASCR-Forschung liefert hierzu eine realistische, schrittweise Annäherung an autonome Gebäudefunktionen auf Basis von Siemens Building X – der offenen digitalen Plattform für zukunftsfähige Gebäude. „Der nächste Entwicklungsschritt liegt darin, Gebäude nicht nur transparent und digital steuerbar zu machen, sondern sie innerhalb definierter Grenzen zunehmend selbstständig agieren zu lassen. Genau so entsteht der Weg vom smarten zum autonomeren Gebäude“, so ASCR-Geschäftsführer Matthias Gressel. Entscheidend ist dabei jedoch nicht allein die Technik, sondern das Betriebsmodell. „Autonome Systeme sollen Routinetätigkeiten übernehmen, während Menschen die Kontrolle über Ziele, Prioritäten und Eskalationen behalten“, beschreibt Gressel die zugrundeliegende Vision. Gerade darin liegt der Mehrwert: operative Abläufe werden stabiler, Reaktionszeiten kürzer und Abhängigkeiten von manuellen Eingriffen geringer – ohne die Verantwortung aus der Hand zu geben. „Das Testbed der ASCR bietet dafür die ideale Umgebung, um solche Ansätze gemeinsam mit unseren Stakeholdern unter realen Bedingungen praxisnah zu erproben“, betont Gressel.

© Siemens

Die ASCR-Forschung liefert eine realistische, schrittweise Annäherung an autonome
Gebäudefunktionen auf Basis von Siemens Building X.

Gefordert sind dabei natürlich auch die Netzbetreiber, denn das Stromnetz muss ein hohes Maß an Flexibilität zulassen. Ähnlich wie bei den Gebäuden führt auch im Netz der Weg in Richtung KI. Hier sieht Matthias Gressel Chancen und Stärken, denn die KI kann „Betriebsmodi vorschlagen, Varianten aufzeigen oder Analysen erstellen und daraus Empfehlungen ableiten. Und sie kann innerhalb eines definierten Rahmens laufende Systeme autonom optimieren.“ Alfred Einfalt, Principal Key Expert für Distributed Energy Systems bei Siemens, ergänzt: „Der entscheidende Punkt ist nicht die Technik, sondern das Betriebsmodell. Die Vision lautet: Autonome Systeme übernehmen Routinetätigkeiten – Menschen behalten Kontrolle über Ziele, Prioritäten und Eskalationen.“

Interaktion autonomer Gebäude

Wie autonome Gebäude mit den Gebäuden innerhalb eines Quartiers interagieren, erforscht ASCR aktuell mit Siemens und der Wirtschaftsagentur Wien, dem Gebäudeeigentümer des eigenen Technologiezentrums. „Wir wollen für die drei bestehenden und die zwei noch zu errichtenden Bauteile ein ganzheitliches und aus ökologischer und ökonomischer Sicht ideales Energiesystem realisieren“, sagt der ASCR-Geschäftsführer. Konkret wird diese Anforderung durch b.eos (Building Energy Optimization Suite) adressiert, das maßgeblich im Kontext von Aspern entwickelt und weiterentwickelt wurde mit dem Ziel, Gebäude nicht isoliert, sondern als aktive Teilnehmer im Energiesystem zu betrachten. Die Erfahrungen daraus flossen bereits sichtbar in die Kernaussagen des Infrastructure Transition Monitors ein. Lukas Krammer: „Mit diesem Projekt entsteht eine empirische Grundlage, wie resiliente Konzepte tatsächlich umgesetzt werden können.“

Während man sich in der Vergangenheit sehr intensiv mit der Optimierung neu errichteter Gebäude befasst hat, betrachtet die Forschung nun vermehrt Bestandsgebäude. Nicht zuletzt die ASCR-Partner Wirtschaftsagentur Wien und die Wiener Stadtwerke, die Eigentümer einer großen Anzahl älterer Gebäude – bis zurück zu Gründerzeit – sind, bewegt das Thema, diese mit erneuerbaren Energiequellen an Stelle von Gas zu versorgen. „Wenn möglich, ist neben der thermischen Sanierung die Nutzung erneuerbarer Energiequellen in Kombination mit smarter Technik ein großer Hebel, dieses Ziel zu erreichen“, sagt Matthias Gressel, doch das ist nicht überall im vollen Umfang möglich. Die Nutzung von Fernwärme wäre ebenfalls möglich, sie müsste jedoch vollständig dekarbonisiert werden. Das wird aktuell in Wien unter anderem mit leistungsfähigen Tiefengeothermieanlagen forciert. Ein Forschungsprojekt zu diesem Thema läuft derzeit mit einer Gewerbeimmobile der Wirtschaftsagentur Wien. Dieses soll anhand vieler simulierter und praktischer Versuche den optimalen Weg aufzeigen und als Prototyp die Wissensbasis für viele weitere Gebäude generieren.