Algorithmen machen das Heizen smarter
„Künstliche Intelligenz ist in der Lage, aus einer riesigen Menge von Daten zu lernen, darin Muster zu erkennen und Handlungsempfehlungen abzuleiten. Darin ist sie unschlagbar“, sagt Maximilian Thumfart, CTO des Technikanbieters Metr. Sein Unternehmen macht sich diese Eigenschaften der KI zunutze, um den Betrieb von Heizungen in Gebäuden zu verbessern. Denn dort gibt es viel Potenzial für Optimierungen.
„Besonders in Wohnimmobilien sind häufig Anlagen im Einsatz, die vor vielen Jahren installiert und seitdem nicht mehr überprüft oder nachjustiert wurden“, berichtet Thumfart. „Es gibt also sehr viel Instransparenz beim Betrieb. Daher war dieser Bereich der erste, den wir mit unserer Lösung ins Visier genommen haben.“
Bei der Lösung, von der er spricht, handelt es sich um ein System, das zwischen dem Heizungsregler und dem Außentemperaturfühler installiert wird und letzteren dadurch ersetzt. Die KI von Metr nutzt aktuelle Wetterdaten sowie -prognosen, um die optimale Temperatur für das Gebäude zu berechnen, und gibt den entsprechenden Befehl an den Regler.
Somit orientiert sich die Einstellung der Heizung laut Thumfart an der Temperatur im Haus, wie sie die Bewohner tatsächlich empfinden, und nicht am Außenfühler. Denn dessen Werte könnten schon mal in die Irre führen – weil er zum Beispiel für eine bestimmte Zeit von der Sonne beschienen wird oder es in der Nacht zu einer kurzfristigen, aber starken Absenkung der Außentemperatur kommt. „Wir arbeiten mit einem Temperaturmodell, das wir mit den Daten aus vielen verschiedenen Anlagen trainiert haben. Dieses Modell muss also nicht für jedes Gebäude neu angelernt werden.“
Energieeinsparungen bis zu 20 Prozent
Sehr anschaulich werde der Nutzen, wenn man an die Übergangszeiten im Frühling und im Herbst denke, so Thumfart. „Dann sind die Außentemperaturen zwar noch sehr niedrig, aber in der Wohnung ist es schon relativ warm, weil die Sonnen scheint und es windstill ist. Man macht die Fenster auf, doch die Heizung läuft noch auf Hochtouren, weil sie die Informationen vom Fühler erhält, dass es draußen kalt ist.“
Durch den optimierten Betrieb mit Hilfe von KI ließen sich Energieeinsparungen von bis zu 20 Prozent erreichen, sagt Thumfart. „Grundsätzlich ist es mit unserem System möglich, Heizungsanlagen ruhiger zu fahren – also mit weniger Temperaturausschlägen nach oben und unten.“ Durch den insgesamt geringeren Verbrauch könnten auch die Anschlussleistungen oder geplante Kesselleistungen reduziert werden.
Thermostate orientieren sich an der Personenzahl
Um ein Gebäude optimal zu erwärmen, kann KI aber auch an den einzelnen Heizkörper ihre Arbeit verrichten. Das Unternehmen Vilisto beispielsweise hat Thermostate entwickelt, in die drei Sensoren verbaut sind, die Schall, Licht und Bewegung registrieren. Eine KI verarbeitet deren Informationen und erkennt somit, ob ein Raum mit Personen belegt ist oder nicht. Dadurch können sich die Thermostate bei der Beheizung eines Raums automatisch an der tatsächlichen Anwesenheit von Menschen orientieren - statt auf Basis von vorab definierten Plänen.
Mit seinem System visiert der Hersteller vor allem große Nichtwohngebäude im Bestand an. Typische Projekte beginnen bei 100 Thermostaten pro Gebäude. Das Unternehmen verspricht Einsparungen von 20 bis 30 Prozent, weil Räume nur noch dann erwärmt werden, wenn sie wirklich genutzt werden.
Der Schweizer Anbieter Viboo will die Heizkörpersteuerung sogar vorausschauend machen und stellt dafür einen speziellen Service bereit. Mit Hilfe von selbstlernenden Algorithmen wird der Wärmebedarf von einzelnen Räumen prognostiziert. Die digitalen Thermostate werden dann entsprechend geregelt. Grundlage für die Berechnung sind Wettervorhersagen und die thermischen Eigenschaften des Gebäudes. Auch die Belegung der Räume wird in die Berechnung miteinbezogen.
Thumfart von Metr sieht noch mehr Möglichkeiten für KI. Sein Unternehmen arbeitet gerade an einem System, das den hydraulischen Abgleich vereinfachen soll. Dabei wird dieser nicht über die einzelnen Heizkörper in den verschiedenen Räumen einer Wohnung durchgeführt, sondern über die Strangregulierventile der Heizungsanlage. „Dieses Vorgehen liefert vielleicht nicht die perfekten Ergebnisse wie ein hydraulischer Abgleich nach Schulbuch, aber dafür lässt sich dieser mit weniger Aufwand und kontinuierlich umsetzen.“ Die KI kommt in diesem Fall zum Einsatz, wenn auch Wetterdaten in die Analyse miteinfließen sollen.
So wird die künstliche Intelligenz sicher auch noch weitere Anwendungsfelder erobern, um den Betrieb von Heizungen zu optimieren.
