Themenmonat

Künstliche Intelligenz in Smart Buildings

L E I T A R T I K E L

Künstliche Intelligenz in Smart Buildings

Künstliche Intelligenz (KI) ist auf dem Vormarsch. Genauso wie für die Energiewirtschaft ergeben sich ebenso für die Wohn- und Immobilienwirtschaft daraus neue Anwendungsoptionen. Noch spannender wird es, wenn beide Bereiche stärker zusammengehen und auch Stromnetze sowie Mobilität miteinbezogen sind. Daraus ergeben sich Chancen, wie Wohngebäude und Gewerbeimmobilien nicht nur smarter, sondern auch effizienter, energiesparender und umweltfreundlicher werden. Schließlich sollen nach EU-Richtlinie zur Energieeffizienz von Gebäuden alle Gebäude in Europa bis zum Jahr 2050 Niedrigstenergiehäuser mit CO2-freier Energieversorgung sein.

Mit den Anforderungen und Möglichkeiten wächst die Komplexität in Gebäuden. Es stellt sich die Frage, wie ein Smart Building gemanagt werden kann. Ohne Einsatz digitaler Technologien und Lösungen ist das in Zukunft kaum vorstellbar. So sorgt beispielsweise das Internet der Dinge (IoT) für die notwendige Vernetzung von Gebäuden und -systemen. Über Sensoren, Aktoren und Gateways werden Gebäude vernetzt. Sie erheben und sammeln Daten aus dem Umfeld des Smart Buildings. Big Data und der Einsatz von Künstlicher Intelligenz sorgen für die Aufbereitung und Datenauswertung der Datenflut. Welche Anwendungen KI für Smart Buildings ermöglichen und wie sich auf die Weise Energie einsparen lässt, verdeutlicht der Beitrag. Doch vorab ein kurzer Blick auf den Begriff „Künstliche Intelligenz“ und was darunter zu verstehen ist.

Was meint Künstliche Intelligenz?

Die Digitalisierung bedingt ungeheure Datenmengen. Um aus diesen durch Abstrahierung, Analyse und Auswertung relevante Informationen zu gewinnen, braucht es Algorithmen. Diese in Software verpackt, generieren aus Daten Informationen und Wissen, als Basis für Entscheidungen, Prognosen und Anwendungen. Künstliche Intelligenz meint Algorithmen, die eigenständige Mechanismen entwickeln und automatisiert Daten verarbeiten können. Sie sind in der Lage Muster zu erkennen, Aktionen auszulösen und können Entscheidungen innerhalb bestimmter Systeme selbständig und ohne menschliche Interaktion treffen. Bei Künstlicher Intelligenz handelt es sich somit um „lernfähige“ Algorithmen. Dabei ist das Thema Künstliche Intelligenz breit angelegt. Es gibt unterschiedliche Formen und Anwendungen für Künstliche Intelligenz. Zu nennen sind hier beispielsweise Deep Learning, Maschinelles Lernen, Predictive Analytics, Advanced Analytics und Data Mining.

Anwendungen Künstlicher Intelligenz (KI) in smarten Gebäuden

Somit umschließt KI unterschiedliche Anwendungsbereiche. Einer davon liegt im Bereich Gebäude und betrifft „Smart Buildings“. Hier kann über eine intelligente Vernetzung einzelner Geräte wie auch Systemkomponenten Gebäudeleittechnik, Heiz-, Kühl- und Klimaanlagentechnik automatisiert gesteuert und gemanagt werden. Künstliche Intelligenz erkennt Abweichungen und Störungen. Regelbasiert leitet die KI eigenständig Maßnahmen ein, um beispielsweise Störungen zu beheben. Damit hilft sie bei Monitoring, Wartungs- und Instandhaltung von Gebäuden.

In Verbindung mit Energiemanagementsystemen kann KI für eine optimale Auslastung von Anlagen sorgen. Indem KI dabei unterstützt Anlagenerträge zu erhöhen, trägt sie zu einer verbesserten Wirtschaftlichkeit der Anlagen bei. Im Bereich Energieeinsparung kann KI ähnliches erzielen. Beispielsweise indem Verbrauchsdaten, Verhaltensweisen von Bewohnern und Gebäudenutzern sowie Geo- und Wetterdaten verarbeitet werden. Hier ermöglicht KI vorausschauende Prognosen, die für das Gebäudemanagement genutzt werden können. Mithilfe von KI können somit Prozesse automatisiert geregelt werden, ohne dass es eines Zutuns durch Bewohner, Nutzer oder Gebäudemanager bedarf. KI soll helfen Gebäude in Smart Buildings zu verwandeln und diese wiederum sollen Komfort, Nachhaltigkeit und Sicherheit in Gebäuden erhöhen.

Was KI im Bereich Smart Building bewirkt

Damit schafft KI, neben anderen modernen Technologien und Lösungen, die Basis für viele neue Anwendungsfälle im Bereich von Smart Buildings. Durch sie ist eine Optimierung von Energieverbräuchen möglich und kann die Energieeffizienz von Neubauten verbessert werden. Zudem können verschiedene Sektoren, wie Wärme, Strom und Verkehr gekoppelt an erneuerbare Energien, zusammenwachsen. Daraus erwachsen veränderte Nutzungsoptionen. Zwar stellt die Umsetzung von Smart Buildings im neuen Gebäudebestand heute kein Problem mehr dar. Herausforderungen liegen vor allem im bestehenden Gebäudebestand, der weit über 50 Prozent in Deutschland ausmacht, wie eine Studie zu Smart Buildings der Technologiestiftung Berlin konstatiert.

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