Smarte Gebäudetechnik für mehr Energieeffizienz
In einem automatisierten Gebäude arbeiten gebäudetechnische Anlagen optimal aufeinander abgestimmt. Dadurch erhöht sich der Komfort, gleichzeitig sinkt der Energieverbrauch.
Text — Raphael Hegglin
Zukunftsfähige Haustechnik soll agieren, nicht reagieren. Das allerdings ist nur möglich, wenn sämtliche Komponenten miteinander kommunizieren können und zentral gesteuert werden. Dazu ein Beispiel: Etwa 60 % der auf ein Fenster einstrahlenden Sonnenenergie gelangt ins Haus – und erwärmt dieses. Im Winter senkt dieser Effekt den Heizenergieverbrauch: Mit 18 Quadratmeter Fensterfläche lassen sich an einem sonnigen Wintertag in einer Stunde etwa 10 kWh Wärmeenergie gewinnen – gleich viel, wie in einem Liter Heizöl stecken.
Die Rechnung geht allerdings nur voll auf, wenn sich die Heizung auf die zusätzliche Heizenergie von aussen einstellen kann und genug früh gedrosselt wird. Ansonsten kommt
es zu einem andauernden Schwanken der Innentemperaturen, mal sind sie zu hoch, dann wieder zu tief – wodurch viel Energie verloren geht. Ganz anders ist der Fall im Sommer: Scheint dann die Sonne, überhitzen sich Innenräume aufgrund des solaren Wärmeeintrages schnell. Eine Klimaanlage wirkt dem zwar entgegen, sie erhöht den Energieverbrauch eines Hauses jedoch markant.
ENERGIEFLÜSSE IM EINKLANG
Auf künstlicher Intelligenz basierende Systeme lösen oben beschriebene Problematik: Sie überwachen in Echtzeit Faktoren wie das Wetter, die Raumbelegung sowie im Gebäude laufende, Abwärme produzierende Geräte. Die so ermittelten Daten ermöglichen eine dynamische Anpassung der Heizung, des Sonnenschutzsystems und falls vorhanden der Lüftung und der Klimaanlage. Die einzelnen Energieflüssen befinden sich so im Einklang.
Ändert sich etwas, kann das System schnell reagieren oder – wenn Wettervorhersagen einbezogen werden – sich sogar vorher darauf einstellen. In einem Smart Building sinkt die Raumtemperatur zum Beispiel automatisch, wenn Sensoren erkennen, dass sich niemand im Raum befindet. Die Heizung wiederum reduziert ihre Wärmeproduktion, bevor die durch die Fenster einfallende Sonnenstrahlung den Raum überhitzt.
ENERGIEMANAGER: DAS HIRN DES HAUSES
Auch die Beleuchtung lässt sich optimieren: Durch Sensoren gesteuerte Beleuchtungsanlagen reduzieren ihren Energieverbrauch, indem sie das Licht nur dann einschalten, wenn es benötigt wird: Zum Beispiel dann, wenn jemand im Raum ist. KI hilft zudem dabei, Muster in der Gebäudenutzung zu erkennen und Licht bedarfsgerecht einzustellen. Die Lichtstärke passt sich so der Aktivität und dem nutzbaren Tageslicht von aussen an.
Herz eines solchen Smart Homes ist ein KI-gestützter Energiemanager: Ein Betriebssystem, das den gesamten Energieverbrauch im Gebäude in Echtzeit analysiert, Optimierungspotenziale sofort erkennt und die einzelnen Haustechnik- Komponenten überwacht und zentral steuert. Auch schaltet der Energiemanager Geräte oder Anlagen automatisch aus, wenn sie nicht gebraucht werden, oder aktiviert sie zu Zeiten, in denen Energie günstiger oder erneuerbar verfügbar ist.
