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Horst liebt LiZA

Redaktion BWI

Innovation, Bundeswehr

Es ist kurz nach neun Uhr morgens und für Horst ist der Tag eigentlich schon gelaufen. Er ist heute auf Dienstreise und weil er keinen Parkplatz am Gebäude gefunden hat, ist er zu Fuß quer durch die Liegenschaft gelaufen. Zu seinem Meetingraum musste er sich durchfragen und nachdem er jetzt endlich da ist, findet er die Fernbedienung des Beamers nicht. Auch wenn ihn das als langjährigen Bundeswehrangehörigen nicht aus dem Konzept bringt, „es ärgert ihn aber doch, dass er seinen Termin nicht wie geplant abhalten kann“, ist Tobias Orthey sich sicher. Und Orthey muss es wissen, denn er gehört zu dem Team, das Hauptmann Horst geschaffen hat.

Hauptmann Horst ist eine Persona – eine fiktive Figur, die in sich die Interessen, Erfahrungen und Erwartungen einer Zielgruppe vereint. Entstanden ist Horst auf Basis von Interviews mit Bundeswehr-Mitarbeiter*innen. Er arbeitet eigentlich im Stabsdienst an einem festen Dienstort und ist nur gelegentlich auf Dienstreise. „Horst hat mit den Jahren gelernt, kreativ mit solchen Situationen umzugehen; ‚Er lebt in der Lage‘“, erläutert Orthey mit einem Lächeln. „Aber zufrieden macht ihn das natürlich nicht.“

Die Liegenschaft als „Smart City“

Als Persona ist Horst ein Kernelement von LiZA. LiZA steht kurz für „Liegenschaft der Zukunft – API“ und ist eines von vier Experimenten der BWI Innovationskampagne „Hier will ich dienen – Leben und Arbeiten in der Liegenschaft der Zukunft".

Die Grundidee von LiZA: Wenn wir alle Daten der bei der Bundeswehr verwendeten Büro– und Gebäudetechnologien konsequent miteinander vernetzen würden, ließe sich nicht nur der Komfort von Mitarbeiter*innen wie Horst verbessern, sondern die Effizienz und Sicherheit an Bundeswehrstandorten erhöhen. „Als privater Anwender kennen wir das als ‚Smart-Home-‘ oder ‚Internet-of-Things‘-Anwendungen, kurz IoT: Wenn ich z. B. die Raumtemperatur an meine Anwesenheit koppele oder mir das Smartphone berichtet, wenn im Haus ein Fenster offen steht“, führt Orthey aus. „In den Liegenschaften der Bundeswehr ist die Situation leider ungleich komplexer als bei uns zu Hause.“ 

„In den Liegenschaften der Bundeswehr ist die Situation leider ungleich komplexer als bei uns zu Hause.“

Tobias Orthey, BWI GmbH
Internet-of-Things made by BWI: Team „LiZA“ entwickelt, baut und programmiert ein mögliches Bundeswehrgebäude der Zukunft. © BWI GmbH

Unzählige Inseln ohne Verbindung

Die Bundeswehr unterhält allein in Deutschland mehr als 1.600 Liegenschaften mit über 33.000 Gebäuden: Kasernen mit Unterkünften, Büros und Werkstätten; Truppen- und Standortübungsplätze, Flugplätze, Hafenanlagen, Depots, Bunkeranlagen, Krankenhäuser, Verwaltungsgebäude und auch eine stetig steigende Zahl von Kindertagesstätten – um nur einige Gebäudetypen zu nennen. So zahlreich wie die Gebäudearten, so vielfältig und unterschiedlich sind auch die dort eingesetzten Gebäudetechnologien.

Erschwerend kommt hinzu: Die technische Gebäudeausstattung in Bundeswehrliegenschaften ist nie Bestandteil der im Rahmen von HERKULES vollzogenen IT-Konsolidierung der Bundeswehr gewesen. Sie wird bis heute eigenverantwortlich von den jeweiligen hausverwaltenden Dienststellen geplant, realisiert und betrieben. Zutrittssysteme von Kasernen, Überwachungstechnik in Munitionsdepots oder Heizanlagen in Kitas – all das ist nicht Teil des von der BWI betriebenen Bundeswehr-Netzwerks und somit auch nicht standortübergreifend verbunden. „Die unzähligen Insellösungen sind in Summe nicht nur deutlich aufwendiger in Betrieb und Verwaltung. Sie hindern uns vor allem daran, das volle Potenzial der Digitalisierung auszuschöpfen“, ist sich Tobias Orthey sicher.

Zwei Jahre hat sich der BWI-Lead-Architect im Auftrag des Kunden mit den Liegenschaften der Bundeswehr beschäftigt und ergründet, welche Potenziale moderne IT für die Infrastruktur der Bundeswehr bietet. LiZA ist eine der Ideen, die ihm im Rahmen seiner Arbeit kamen.

Die Spinne im Netz

Um Komfort und Effizienz nachhaltig zu verbessern und so beispielsweise bis zu 30 Prozent Wärme und Strom zu sparen, müssten alle Informationen von Sensoren und Aktoren der Gebäudetechnologie bundeswehrweit einheitlich zusammengeführt und mit weiteren Daten aus internen und externen Quellen, wie etwa Outlook-Terminkalendern und Wetterberichten, kombiniert werden. Eine technische Voraussetzung für eine solche Vernetzung ist eine einheitliche Programmierschnittstelle, ein sogenanntes Application Programming Interface, kurz API. „Und genau das will LiZA sein“, erläutert Tobias Orthey, „die zentrale Schnittstelle, zwischen der IT der physikalischen und der virtuellen Welt in der Bundeswehr. Die Spinne im Netz, bei der alle Fäden zusammenlaufen.“

Als Orthey die Idee seiner API bei der Innovationskampagne der BWI einreicht, ist er zwar überzeugt von LiZAs enormen Potenzial – wie genau sich eine solche API aber realisieren lässt, davon hat er nur eine vage Vorstellung. Das ändert sich grundlegend, als seine BWI-Kollegen Lars Friedrichs und Niels Bartmann von LiZA erfahren. 
 

Idee trifft Community

Bartmann und Friedrichs arbeiten als Lead-Enterprise-Architekten bei der BWI und teilen eine Leidenschaft: In ihrer Freizeit basteln und programmieren sie IoT-Anwendungen für eigene Heimautomationen. Sie sind Teil einer privat organisierten IoT-Community, in der sich fast hundert BWI-Kolleg*innen austauschen. Als Lars Friedrichs im Rahmen der Innovationskampagne auf LiZA stößt, nimmt er direkt Kontakt zu Orthey und Bartmann auf und schlägt eine Beteiligung der Community am Experiment vor. Orthey ist sofort begeistert: „IoT-Anwendungen gehören nicht direkt zum Geschäftsauftrag der BWI. Das heißt es hätte im Unternehmen auch keinen Fachbereich gegeben, an den ich mich für eine Realisierung hätte wenden können.“

Bartmann und Friedrichs werden umgehend Teil des LiZA-Kernteams, das direkt erste Use-Cases konzipiert: Das Team entscheidet sich für den Büro-Kontext, um den Benefit der Vernetzung von Betriebstechnologie und IT zu demonstrieren. Interviews mit Stakeholdern aus dem Bundeswehrumfeld liefern dem Experiment Überblick über Motivation, Bedürfnisse und Wünsche von Nutzer*innen und Rollenträger*innen. Es ist der Augenblick, in dem Horst geboren wird. „Horst wird in unserem Experiment als eine von zwei Personas eine User-Journey durchleben. Einen klassischen Büroarbeitstag, wie man ihn unzählige Male in der Bundeswehr erleben würde – wenn es LiZA gäbe“, erläutert Orthey.

Horst erwacht zum Leben

Der Clou: Um all das so konkret wie möglich zu machen, beschließt das Team, Horst und seinen Arbeitstag zum Leben zu erwecken. Pläne für ein maßstabsgetreues Modell eines Bundeswehrverwaltungsgebäudes entstehen. In der IoT-Community werden parallel erste Architekturansätze für eine API entwickelt.

Die Arbeiten gipfeln schließlich in einem Hackathon: Zweimal kommt das Team Ende 2020 für jeweils zwei Tage zusammen, um zu basteln, zu löten, zu programmieren und so Stück für Stück Sensoren und Aktoren unterschiedlichster Gebäudetechnik untereinander und schließlich mit der bei der Bundeswehr im Einsatz befindlichen Büro-IT zu verbinden. Mit der Unterstützung einer Modellbauerin der IBM und dem Makerspace Bonn e. V., einer offenen Werkstatt, die Räumlichkeiten, Hardware und Mitarbeiter*innen stellt, entstehen so in kurzer Zeit sowohl das Modell eines mit moderner Gebäudeautomation ausgestatteten Verwaltungsgebäudes als auch die dazugehörigen IoT-Anwendungen und ihre API.

LiZAs Welt

Und so sieht für Horst ein Start in den Tag in LiZAs Welt aus: Sobald er einen Termin über seine Office-Anwendung einstellt, reserviert das System einen Parkplatz und bucht die nötige Raumtechnik. Bei seiner Ankunft öffnet sich die Schranke automatisch und ein optisches Parkleitsystem führt ihn zu seinem Parkplatz, dessen Poller sich nur für Horsts PKW absenkt. Die Technik im Besprechungsraum ist vorbereitet, die Jalousien für die geplante Präsentation an einem sonnigen Tag automatisch zugezogen.

Horsts Start in den Tag gibt dabei nur einen kleinen Einblick von dem, was das Modell und vor allem die API bereits in der Lage sind zu leisten. „Das Wichtigste ist: Die Sensoren, die Aktoren, die Büro-IT vom Bundeswehr-PC, unsere API: Das ist alles echt“, betont Lars Friedrichs. „Es handelt sich im Grunde um ein MVP – ein Minimum Viable Product“, ergänzt Niels Bartman sichtlich stolz. „Es stecken noch viele Kompromisse drin, aber im Prinzip würde es in einer Liegenschaft genauso funktionieren.“

„Auf Basis eines solch sicheren Frameworks lassen sich schnell eine ungeheure Vielzahl von Digitalisierungsprojekte umsetzen: Ladesäulen für E-PKWs, die die Kosten verursachergerecht direkt an die Personalabrechnung weiterleiten. Oder eine Energieverwaltung, die lokal produzierten Strom bei Engpässen gezielt an die Verbraucher rationiert, die für die Aufrechterhaltung der Führungsfähigkeit benötigt werden. Der Phantasie sind hier kaum Grenzen gesetzt“, zeigt sich Orthey zum Abschluss des Experiments begeistert.

Nach Fertigstellung wird das Modell auf Reisen gehen, um möglichst vielen Menschen aus dem Bundewehrumfeld einen konkreten Eindruck davon zu vermitteln, was IoT für die Bundeswehr leisten kann. Und Horst? Tobias Orthey lächelt: „Den werden die Kollegen vermutlich eine längere Zeit nicht mehr an seiner Dienststelle sehen. Der geht sicher sehr gern mit LiZA auf Dienstreise!"

„Das Wichtigste ist: Die Sensoren, die Aktoren, die Büro-IT vom Bundeswehr-PC, unsere API: Das ist alles echt.“

Lars Friedrichs, BWI GmbH

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