Automatisierung

Gebäudeautomatisierung und Künstliche Intelligenz

Bis zum Jahr 2050 will die Bundesregierung einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand realisieren. Insbesondere im Bereich der Nicht-Wohngebäude (Bürokomplexe, kommunale Liegenschaften etc.) hat die Gebäudeautomatisierung einen erheblichen Einfluss auf die Zielerreichung.

Klimapolitische Ziele: Notwendiger Beitrag des Gebäudesektors

Im Jahr 2030 dürfen im Gebäudesektor noch höchstens 70 Mio. Tonnen CO2 emittiert werden. Dies entspricht einem Rückgang um 67% gegenüber 1990. Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, wird ein Mix aus verstärkter Förderung, Information und Beratung, Bepreisung von CO2 sowie Ordnungsrecht angestrebt. Mit der Förderung der seriellen Sanierung will die Bundesregierung eine standardisierte Installation von Anlagentechnik, inklusive der Versorgung mit eigenerzeugtem Strom in Verbindung mit neuen Investitions- und Vertragsmodellen fördern. Hier kann der Markt der Gebäudeautomation (kurz: GA) bedeutende Potentiale und Ansatzpunkte für Versorger und Kommunen bieten. GA ist die Bezeichnung für die automatische Steuerung, Regelung, Überwachung und Optimierung im Gebäudebetrieb.

Ziel dabei ist, neben der Verbesserung des Nutzungskomforts, vor allem Energie-, Betriebskosten, und CO2 einzusparen sowie komplexe Funktionsabläufe automatisch abzuwickeln. So werden etwa Solltemperaturen in Räumen festgelegt und durch die GA – meist ohne menschlichen Eingriff – eingehalten.

Schaltzentrale einer Gebäudeautomatisierung

Technologische Innovationen

Zur vorrausschauenden Steuerung werden zunehmend Lösungen aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz angewandt. Dabei werden z.B. das thermische Gebäudeverhalten, das Nutzungsverhalten sowie weitere Parameter (z.B. Wettervorhersagen, Raumbelegung) analysiert und eine intelligente Steuerung ermöglicht. Ein auf Datenaufzeichnungen basierender Algorithmus sagt dabei den tatsächlichen „Nutzerbedarf“ voraus.

Kolumbus hat mit dem Startup Dabbel-Automation Intelligence eine Zusammenarbeit zum Thema GA mithilfe Künstlicher Intelligenz initiiert und im Pilotprojekt erfolgreich erprobt. Die Softwarelösung verbessert die energetischen Effizienzbestrebungen in den Bestandsgebäuden und bietet Potential für Kosteneinsparungen. Mit der Lösung ist ein wesentlicher Baustein auf dem Weg zur Entwicklung von Smart Buildings gelegt.

Gebäude als digital unterstützten Lebensraum verstehen

Im Gebäudesektor sind private Wohngebäude von Zweckbauten (Schulen, Büro- und Verwaltungsgebäude) zu unterscheiden. In Wohngebäuden werden schon heute häufig Smart-Home-Lösungen eingesetzt um die Wohnqualität und auch Betriebskosten zu senken. Weitaus mehr technologisches Potential besteht in Zweckbauten, in denen es um die intelligente Vernetzung, Optimierung und Automatisierung von Nutzungs- und Betriebsabläufen, aber auch um Sicherheitsaspekte eines Smart Building geht. Grundlage dafür ist eine vielfältige und verfügbare Sensortechnik einer GA. Erst die Vernetzung der Sensoren und die zentrale Auswertung der Daten ermöglichen dann eine intelligente Steuerung. Smart Buildings passen sich durch ihre automatisierte, intelligente Gebäudetechnik sowohl an die Umgebung als auch an das Nutzerverhalten bzw. an die Nutzerbedürfnisse dynamisch an. Smart Buildings bilden damit eine wesentliche Grundlage für die Entwicklung von Smart City-Ansätzen.

Ansatzpunkte für Kommunen und Versorger

In Energieeffizienznetzwerken haben erste Kommunen und Versorger bereits das Potential im kommunalen Gebäudebestand analysiert, bewertet und technische Optimierungen an Bestandsgebäuden vorgenommen. Weitaus mehr Möglichkeiten als ein Energiemonitoring liefert die Entwicklung der datenbasierten GA bei gleichzeitig überschaubarem Investitionsaufwand in den Gebäuden. Dabei muss man die Nutzerbedürfnisse kennen und man sollte heute beginnen, bereits vorhandene Daten aus bestehenden Sensoren zu sammeln und zu strukturieren, um später daraus Erkenntnisse ableiten zu können. Daten- und IT-Sicherheit sowie Datenschutz rücken somit ebenfalls unabdingbar in den Vordergrund, was in Zeiten von Cloud-Diensten aber transparent regelbar ist.

Konsequent weitergedacht geht die Entwicklung zu Analyse- und Aufbereitungsplattformen. Neue Player, von Startups und Open-Source-Initiativen bis hin zu Großkonzernen bringen sich in Stellung, um die Hoheit über Daten zu erlangen. Für Energieversorger und Kommunen besteht hier die Chance, herstellerunabhängige und regionale Datenplattformen aufzubauen. Dabei kann ein neues datenbasiertes Geschäftsfeld entstehen, das die bisherigen Einzelakteure rund um das Thema Gebäude miteinander vernetzt.

GELSENWASSER bietet mit integrierten Systemlösungen im Bereich der GA und dem Gebäudemanagement bereits seit einigen Jahren erfolgreich Dienstleistungen an und ist damit im wachsenden Markt positioniert. Es sind auch alle eigenen Gebäude in eine eigene Leittechnik integriert, so dass das vorhandene Know-how stetig ausgebaut wird.