Nachhaltiges IoT für die Praxis
Am 23. September 2026 waren IoT-Interessierte aus Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung an der Universität Liechtenstein zu Gast. Auf der grenzüberschreitenden IoT Sustainability Lab Konferenz tauschten sie sich über Entwicklungsergebnisse des Innovationslabs aus. Im Zentrum stand die Frage, wie die angewandte Lab-Forschung zum Internet der Dinge (IoT) zu einer nachhaltigkeitsorientierten Optimierung der Gebäude und Dienstleistungen von Unternehmen und Kommunen beitragen kann. Die Konferenz stärkte die grenzüberschreitende Vernetzung und den Forschungstransfer.
Programmteil 1: Chancen erkennen
Nach einer Begrüßung durch den Vizedekan der Liechtenstein Business School, Prof. Dr. Marco Furtner, und einer Einführung durch die fachliche Lab-Leiterin von der HTWG Hochschule Konstanz, Prof. Dr. Doris Bohnet, erhielten die Gäste in 3 Impulsvorträgen interessante Einblicke in Potenzial- und Anwendungsfelder für nachhaltige IoT-Systeme in Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung.
Impulsvortrag 1: Wissenschaft
Den Aufschlag machte der gastgebende Professor für Daten- und Anwendungssicherheit an der Universität Liechtenstein, Prof. Dr. Pavel Laskov, mit seinem Vortrag zum Thema „Energy Efficiency of LLM-generated Code: Implications for IoT Sustainability?“. Auf Basis experimenteller Ergebnisse zeigte er auf, dass mit Large-Language-Models (LLM) KI-generierte Software-Codes deutlich weniger effizient und CO2-intensiver sind als der beste menschengenerierte Benchmark-Code. Bei der Steigerung der Code-Effizienz durch die Übersetzung in eine andere Programmiersprache verhält es sich hingegen umgekehrt: LLM-Code steigert die Code-Effizienz in wesentlich höherem Maße als der beste menschenoptimierte Vergleichscode und senkt den CO2-Verbrauch mindestens um den Faktor 5. Gutes Fachpersonal kann also effizienter programmieren als LLMs, während LLMs Code besser optimieren können, wenn gut gepromptet wird. Derartige Erkenntnisse können genutzt werden, um Entscheidungen über den effizienten Einsatz von Fachpersonal und LLMs zu verbessern, etwa bei der Programmierung/Optimierung von IoT-Software. Sie können aufzeigen, wo es kontraproduktiv ist auf KI zu setzen und wo KI zu einer Verbesserung der ökologisch-ökonomischen Perrformance einer Organisation führen kann. Zudem kann die Methodik des Effizienz-Benchmarking in anwendungsorientierte Ansätze zur Ermittlung der Nachhaltigkeit von IoT-Software integriert werden.
Impulsvortrag 2: Wirtschaft
Eine spannende Unternehmensperspektive eröffnete der Global Sustainability Program Manager bei der Hilti AG, Maximilian Kneppler, in seinem Impulsvortrag mit dem Titel „IoT for a more sustainable Real Estate Portfolio“. Er zeigte auf, warum Hilti aus Nachhaltigkeitserwägungen, mit Blick auf gute Stakeholder-Beziehungen und zur Realisierung von Marktchancen seine systematische Nachhaltigkeitsstrategie „Lead 2030 – Making Contruction Better“ verfolgt. Er ging darauf ein, wie sie ausgestaltet ist, zu welchen Erfolgen sie bei der Steigerung der Energieeffizienz in Produktionsstätten und der Ressourceneffizienz in Wertschöpfungsketten geführt hat und welche Rolle IoT-Systeme bei ihrer Umsetzung spielen. Anschaulich arbeitete er heraus, welche IoT-basierten Monitoring- und Optimierungsansätze für verschiedene Gebäudetypen wie Fabriken, Wartungs- und Logistikzentren, Büros oder Verkaufsniederlassungen genutzt werden, welche Erfahrungen Hilti gesammelt hat und welche Erfolge bei der Steigerung der Gebäudeeffizienz erzielt wurden. Es wurde deutlich, dass nachhaltigkeitsorientierte IoT-Systeme in der Wirtschaft anschlussfähig sind, wenn Nachhaltigkeitsziele mit Effizienzsteigerungen, Stakeholder-Erwartungen und Marktchancen in Einklang gebracht werden. Gelingt dies, kann es im Marktwettbewerb dank der Innovationskraft von Branchen-Champions zur schnellen Verbreitung entsprechender IoT-Systeme kommen.
Impulsvortrag 3: Verwaltung
Eine interessante Verwaltungsperspektive eröffnete der Leiter des Amts für Digitalisierung, Smart City und Informationstechnik der Stadt Friedrichshafen, Ralph Erhardt. In seinem Vortrag mit dem Titel „IoT im öffentlichen Raum der Stadt Friedrichshafen – Potenziale für nachhaltiges IoT“ gab er Einblicke in IoT-Projekte zum IoT-gestützten Monitoring von Zufahrten für Rettungsfahrzeuge und von Rettungsringen am Bodenseeufer, das den effizienteren Einsatz von Ordnungskräften zur Freihaltung kritischer Rettungswege und die Lokalisierung „verschwundener“ Rettungsringe ermöglichen kann. Er zog das Fazit, dass im Sinne des Erfolgs von IoT-Projekten Mehrwerte für die Bürgerschaft im Blick behalten, breite Unterstützung geschaffen, der Gesamtprozess berücksichtigt und Sensorik kreativ eingesetzt werden sollten. Mit dem Publikum diskutierte er Nachhaltigkeitspotenziale, politische Restriktionen und rechtliche Rahmenbedingungen. Eine wichtige Lektion: Nicht alles, was technisch möglich und aus Sicht der Lebensrettung und Nachhaltigkeit sinnvoll erscheint, kann problemlos realisiert werden. Der erfolgreiche Transfer von Lab-Lösungen in die Verwaltungspraxis erfordert ein gutes Gespür für die Logiken des politischen Systems, die von politischen Mehrheiten und Prioritäten und ihrem Zusammenspiel mit Verwaltungsstrukturen geprägt sind.
Programmteil 2: Tools verstehen
Nach den Impulsvorträgen folgte die Vorstellung wissenschaftlich fundierter Lab-Tools zur Evaluierung, Simulation, Optimierung und Entwicklung nachhaltiger IoT-Systeme. Sie sind für Akteure nützlich, die entsprechende IoT-Systeme entwickeln oder anwenden wollen. Nach einer Einführung durch Prof. Dr. Doris Bohnet (HTWG) wurden 4 Lab-Tools in Pitches vorgestellt:
Tool 1: Evaluation
Dr. Hans-Dieter Zimmermann (OST) präsentierte ein Framework zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung von IoT-Projekten, das zur Nachhaltigkeitsoptimierung von Projekten genutzt werden und eine Informationsgrundlage für die Projektkommunikation liefern kann.
Tool 2: Simulation
Corinna Baumgartner (ZHAW) stellte die Software IoT ecoSIM zur Simulation der ökologischen Performance von IoT-Systemen zur Automatisierung von Gebäuden und der Abfallentsorgung vor. Sie liefert eine Informationsgrundlage für die nachhaltigere Ausgestaltung von IoT-Systemen und Komponenten sowie von Investitionsentscheidungen.
Tool 3: Optimierung
Prof. René Pawlitzek (OST) stellte auf Basis eines integrierten Gesamtkonzepts mehrere nachhaltige IoT-Lösungen vor. Sie können von IoT-Entwickler:innen zur Verbesserung der Datenkommunikation, der Interoperabilität, der bauteilübergreifenden Nutzung von Sensordaten, der Cloud-Nutzung und der Software-Entwicklung genutzt werden.
Tool 4: Entwicklung
Mira Rohrbach (ZHAW) stellte ein Product-Service-System-Framework zur Entwicklung nachhaltiger smart IoT-Services vor, das entsprechenden Dienstleistern oder In-House-Expert:innen eine methodische Anleitung zur nachhaltigeren Ausgestaltung oder nachhaltigkeitsorientierten Optimierung ihrer IoT-basierten Service-Portfolios bietet.
Nach den Tool-Pitches hatten die Gäste an Tool-Stationen die Gelegenheit, sich einen konkreten Eindruck von den Tools zu machen und mit den Entwicklungsteams in den Austausch zu gehen. Dies vertiefte ihr Verständnis von der Funktionsweise und den Vorteilen der Tools und ging für Entwicklungsteams mit wertvollem Feedback einher.
Programmteil 3: Erfahrungen teilen
Der Nachmittag stand im Zeichen des Erfahrungsaustauschs zur Umsetzung von Forschungsergebnissen. Erfahrungswerte aus anwendungsorientierten Fallstudien sind für Akteure interessant, die vergleichbare IoT-Projekte durchführen und auf Best-Practice-Beispiele zurückgreifen wollen. Nach einer Einführung durch Prof. Dr. Doris Bohnet wurden 4 Use-Cases-Bereiche vorgestellt und diskutiert.
Use-Case-Session 1: Wärme
Mohamed Ramadane (HTWG) präsentierte den Use-Case-Schwerpunkt zur loT-optimierten Gebäudebeheizung und zeigte konkrete Einsparpotenziale für ein Verwaltungsgebäude auf. Diese hängen im IoT-Betrieb von der energetischen Effizienz des Gebäudes und von der Fähigkeit des IoT-Systems ab, die Raumbelegung vorherzusehen und die Raumbeheizung vorausschauend zu regulieren. Eine Implikation: In gut isolierten Gebäuden mit schwer vorhersagbarer Raumbelegung sollte auf den Einsatz von IoT-Systemen verzichtet werden. In anderen Gebäuden sind mit IoT-befähigten Thermostaten im Einklang mit Use-Case-Ergebnissen große Energieeinsparungen möglich. Bezüglich der energetischen Bilanz von IoT-Systemen selbst liegt das größte ökologische Optimierungspotenzial auf Hardware-Ebene vor, wo nicht selten deutlich mehr als die Hälfte des ökologischen Fußabdrucks entstehen, während es bei der Datenübertragung weniger Einsparpotenzial gibt. Der Anwendungskontext ist für eine erfolgreich IoT-optimierte Gebäudebeheizung entscheidend.
Use-Case-Session 2: Licht
Ali Balaj (FHV) stellte den Fallstudienschwerpunkt zur IoT-optimierten Beleuchtung von Produktionsstätten vor. Auf Basis eines wissenschaftlichen Rahmenwerks entstanden im Zuge von Kooperationen zwischen der Partnerhochschule FHV und der Partnerfirma Zumtobel 3 Lab-Fallstudien. Die erste Fallstudie ergab, dass die Positionsbestimmung von IoT-Bauteilen über die Signalstärke im systeminternen Datenaustausch die Effizienz von IoT-Systemen steigern kann, wenn es gelingt, die Störungsanfälligkeit der Signalermittlung zu reduzieren. Die zweite Fallstudie führte zu dem Ergebnis, dass eine optimale Konfiguration von Leuchtenparametern wie z.B. Dimm- und Abschaltzeiten den Energieverbrauch der Beleuchtung von Produktionsstätten stark reduzieren kann. Dank des Aufbaus einer optimierten Simulationsumgebung kann dies – etwa bei einer geringen Datenauflösung – bereits vor der Real-Erprobung geprüft werden. Die dritte Fallstudie ergab, dass für teure Beleuchtungssysteme die Entwicklung eines datengetriebenen Stress-Indikators sinnvoll ist – als Grundlage eines Frühwarnsystems für kritische Betriebsbedingungen und zur Sicherstellung eines nachhaltigen Betriebs und einer vorausschauenden Wartung.
Use-Case-Session 3: Strom
Jonas Bechler (ISC Konstanz) deckte in seinem Vortrag den Fallstudienschwerpunkt zur IoT-optimierten Energieversorgung von Gebäuden ab. Er stellte die Fallstudie zum nachhaltigen Wohnquartier SoLAR in Allensbach vor, die Erfahrungswerte zur gebäudeübergreifenden und automatisierten Optimierung von Energieerzeugungs- und Verbrauchsentscheidungen für 9 Gebäude und 130 flexible technische Geräte liefert. In der Fallstudie wird anstelle eines frequenzbasierten Ansatzes auf eine ganzheitliche prädiktive Optimierung durch die TH-E Box zur thermischen und elektrischen Quartiersversorgung gesetzt, die Photovoltaikanlagen, Stromspeicher, eine Batteriezelle für die Kraft-Wärme-Kopplung, Wärmepumpen und Wärmespeicher kombiniert, ihren Einsatz mit der Nutzung von Verbrauchsgeräten harmonisiert und im Sinne von Nachhaltigkeitszielen zu einer Verbesserung der Energiebilanz entsprechend ausgestatteter Wohnquartiere beitragen kann.
Use-Case-Session 4: Abfall
Dr. Hans-Dieter Zimmermann (OST) und Nico Meier (ZU) leiteten die Session zum IoT-optimierten Abfallmanagement, die sich auf ein IoT-System zur ressourcenoptimierten Routenplanung für die Leerung öffentlicher Mülleimer konzentrierte, bei dem Sensoren an Abfallbehältern Füllstände an ein zentrales System melden. Die Referenten zeigten auf, dass erst das Zusammenspiel aus präziser Datenpflege, angepassten Betriebsprozessen und menschlicher Erfahrung zu einem erfolgreichen IoT-Einsatz führt. Gelingt dies, kann es im Sinne der ökologischen Nachhaltigkeit zu einer spürbaren Reduktion von Fahrkilometern und Energieverbrauch, im Sinne der ökonomischen Nachhaltigkeit zu einem Abfedern von Kapazitätsengpässen ohne Teuerung bei der Personalakquise und im Sinne der sozialen Nachhaltigkeit zu einer hohen Arbeitsplatzsicherheit, einer Reduktion monotoner Fahrten und einer verbesserten Sauberkeit im öffentlichen Raum kommen.
Programmteil 4: Potenziale ausloten
Am späten Nachmittag wurde der Erfahrungsaustausch zur Anwendung von Lab-Ergebnissen vertieft. Nach der prägnanten Vorstellung der Transfer-Roadmap des Labs zur nachhaltigen IoT-Nutzung durch den verantwortlichen Aktivitäten-Lead Nico Meier von der Zeppelin Universität Friedrichshafen, fanden 2 parallele Workshop-Sessions statt, die darauf abzielten, gemeinsam technische und institutionelle Voraussetzungen für den erfolgreichen Einsatz nachhaltiger IoT-Systeme in Unternehmen und Verwaltungen besser zu verstehen .
Workshop 1: Digitale Zwillinge
Der Leiter des Digital Innovation Lab beim Forschungs- und Innovationszentrum Rheintal RhySearch, Prof. Dr. habil. Michael Schreiner, und der Projektleiter des Digital Innovation Lab, Dr. Robert Graczyk, nahmen in ihrem Workshop die Leitfrage in den Blick, wie IoT und Digitale Zwillinge in Organisationen genutzt werden können. Als virtuelles Abbild des optimierten Systems bringen digitale Zwillinge die Daten der IoT-Sensorik mit Steuerungsansätzen in Einklang und haben demnach eine Schlüsselrolle bei der IoT-basierten Optimierung von Gebäuden oder Services.
Nach einer Impulspräsentation betrachteten die Teilnehmenden in Kleingruppen zunächst das Beispiel eines digitalen Autozwillings. Die Aufgabe bestand darin, einen Controller für die Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs zu skizzieren, der es unter Berücksichtigung langsamerer Fahrzeuge auf Basis von Sensordaten automatisch schnellstmöglich ans Ziel bringt. Hierbei lernten die Teilnehmenden bspw. die Bedeutung von Messunsicherheiten und Tradeoffs zwischen relevanten Größen wie Geschwindigkeit und Risiko kennen. Am Ende wurden die erarbeiteten Strategien für die Fahrzeugsteuerung hinsichtlich der Ziellerreichung miteinander verglichen.
Im nächsten Workshopteil ging es schließlich darum, die gesammelten Erfahrungen auf den eigenen Praxiskontext anzuwenden. In Gruppenarbeit ging es darum, in den nachfolgend dargelegeten 7 Schritten den ersten Piloten für einen Digitalen Zwilling zu skizzieren, der ein organisationsspezifisches Problem IoT-basiert lösen kann:
- Unser Problem: Was wollen wir verbessern?
- Betroffener Prozess: Wo entsteht das Problem?
- Relevante Daten: Was müssten wir messen/wissen?
- IoT: Welche Sensoren/Systeme liefern benötigte Daten?
- Digitaler Zwilling: Was wollen wir digital abbilden/simulieren?
- Mehrwert: Welche Entscheidung oder Optimierung wird möglich?
- Next Step: Was wäre ein realistischer erster Pilot?
Workshop 2: Policy Lab
Der Geschäftsführer des Wissenschaftsverbunds Vierländerregion Bodensee und Leiter des Zentrums für wissenschaftliche Politikberatung CUBE, Prof. Dr. Markus Rhomberg, konzipierte seinen Workshop als Policy Lab. Anhand der Fallbeispiele Smart Building und Smart Waste Management diskutierte er mit Teilnehmenden die Entscheidungssituation von Kommunen vor der möglichen Einführung eines nachhaltigen IoT-Systemes. Konkret ging es um die Fragen, welche Informationen benötigt werden, welche Annahmen Erfolgsversprechen zugrunde liegen, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen und was in der Praxis fehlt / den Ausschlag gibt.
Die interaktive Workshop-Arbeit führte bezüglich der Implementierungsbedingungen für nachhaltige IoT-Systeme in Verwaltungen zu 6 wichtigen Erkenntnissen:
- Institutionelle Voraussetzungen sind entscheidungsrelevanter als technische
- Kosten-Nutzen-Erwägungen beeinflussen die Investitionsentscheidung stark
- Bürgerinteressen/Mehrheiten sind für Verwaltungen der zentrale Maßstab
- Personelle Kapazitäten sind ein Engpassfaktor für die Systemeinführung
- Klare und sichtbare Zuständigkeiten entscheiden über den Erfolg
- Wissenschaftliche Evidenz allein führt selten zur Anwendung
Fazit
Ein Apéro rundete den und erfolgreichen Konferenztag ab und gab Interessierten die Möglichkeit sich weiter zu vernetzen und Eindrücke Revue passieren zu lassen.
Wir bedanken uns herzlich bei der gastgebenden Universität Liechtenstein, die es uns ermöglicht hat, ihre schönen Räumlichkeiten für die Konferenz zu nutzen und die uns vor Ort bei der Organisation und Durchführung der Veranstaltung unterstützt hat.
Ein herzliches Dankeschön gilt auch allen Referierenden und Workshopleitern für ihre spannenden Konferenzbeiträge. Wir hoffen, dass der Tag für alle Gäste eine Bereicherung war und das Anliegen des Labs vorangebracht hat, die nachhaltige Nutzung von IoT-Systemen in der Praxis zu stärken und die Ergebnisse unserer fleißigen Forschungs- und Entwicklungsteams in die Anwendung zu bringen.
Förderung
Das Lab wird aus Mitteln des Interreg VIProgramms „Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein“ gefördert, dessen Mittel vom Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und vom Schweizer Bund zur Verfügung gestellt werden. Wir bedanken uns für die Förderung und die damit verbundene Möglichkeit, die Lab-Konferenz durchzuführen.
