Digitaler Gebäudezwilling als Gamechanger
Nur jede fünfte Heizung in Deutschland ist richtig eingestellt, 80 Prozent[1] laufen sogar im Sommer durch. Der zu hohe Energieverbrauch verursacht nicht nur hohe Energiekosten, sondern auch vermeidbare CO2-Emissionen. Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz müssen daher direkt im Heizungskeller ansetzen, der mithilfe KI-basierter Lösungen schon heute fit für die Zukunft gemacht werden kann.
Mehrfamilienhäuser sind in Deutschland für etwa 35 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs sowie für 28 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich.[2] Ein nicht unerheblicher Teil dieses Energieverbrauchs ist auf die Heizungskeller der Liegenschaften zurückzuführen. So zeigen etwa Auswertungen einer vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Studie[1], dass 80 Prozent der Heizungen in deutschen Mehrfamilienhäusern falsch eingestellt und überdimensioniert sind. Dies resultiert in übermäßigen Verbräuchen, vermeidbaren Emissionen und letztlich zu hohen Energiekosten – eine enorme Bremse für die Energiewende in Gebäuden.
Doch wie kommt es zu diesen Versäumnissen in der Betriebsführung? Gründe sind in den meisten Fällen fehlende Transparenz über Anlagenkomponenten sowie unzureichende Einblicke in die Energieverbräuche. So arbeiten selbst erfahrene Fachkräfte in der Regel nur mit einer Momentaufnahme der Anlage, ohne dabei alle der über 20 Parameter einbeziehen zu können. Die Folge: Eine Vielzahl der Anlagen laufen im absoluten Blindflug, sogar im Sommer durch oder werden in der Nacht nicht abgesenkt. Und das, obwohl ein optimierter Anlagenbetrieb einen zentralen Hebel für die Kosten- und CO2-Reduktion in Gebäuden darstellt.
Digitalisierung schafft Transparenz im Heizungskeller
Um die Betriebsführung zu optimieren, müssen die relevanten Daten der Heizungsanlage demnach transparent verfügbar gemacht werden. Nur so gewinnen Fachkräfte die notwendigen Erkenntnisse für die korrekte Einstellung der Anlage. Damit aussagekräftige Daten vorliegen, gilt es diese kontinuierlich, statt punktuell und nur wenige Male im Jahr zu erfassen. An dieser Stelle kommt der Einsatz digitaler, geringinvestiver Lösungen zum Tragen: Mithilfe eines digitalen Heizungsmonitorings können Anlagendaten im Minutentakt erfasst und aus der Ferne analysiert werden. Dafür braucht es zur Installation vor Ort oft nicht mehr als Temperatursensoren sowie ein stromgebundenes Gateway, das die generierten Temperatur- und Zählerdaten sammelt und gebündelt zur Auswertung an eine Cloud übermittelt. Um den sicheren Transfer von sensiblen Informationen zu garantieren, verschlüsselt das Gateway die Daten dabei.
Auf diese Weise lassen sich, in Kombination mit weiteren Daten, liegenschaftsspezifische Modelle trainieren und in einem digitalen Zwilling der Heizungsanlage abbilden. Mit Hilfe einer KI werden eine Vielzahl unterschiedlicher Analysen durchgeführt, aus denen sich konkrete Handlungsempfehlungen ableiten lassen. Störungen erkennt das System zudem automatisch, wodurch diese schneller geprüft und behoben werden können. Darüber hinaus trägt die selbstlernende Technik zu einer kontinuierlichen Weiterentwicklung und Optimierung der Analyseverfahren bei.
KI als Schlüsselelement: Simulationen verringern Komplexität
Das kontinuierliche Monitoring ist damit nur der erste Schritt zur Optimierung. Mithilfe KI-basierter Technologie wird der Heizungskeller dagegen zur modernen Schaltzentrale für mehr Energieeffizienz im Gebäude. Und so setzt Techem mit seinem Service „Digitaler Heizungskeller“ zur Identifikation liegenschaftsspezifischer Optimierungspotenziale in Mehrfamilienhäusern auf künstliche Intelligenz, wie sie in virtuellen Assistenzsystemen, Algorithmen oder den ersten selbstfahrenden Autos bereits zum Einsatz kommt. In der Cloud analysiert die KI die aus der Liegenschaft übermittelten Daten und wertet sie aus. Zusätzlich kann sie mit externen Datenquellen wie etwa Wetterdaten oder der Außentemperatur angereichert werden. So fließen nicht nur Liegenschaftsdaten, sondern auch Standortdaten sowie äußere Einflussfaktoren in die Analyse und Erkenntnisgewinnung mit ein, wodurch die Handlungsempfehlungen deutlich spezifischer ausfallen.
Doch damit nicht genug: Techem setzt zur weiteren Konkretisierung der Handlungsempfehlungen auf einen digitalen Gebäudezwilling. Das Modell wird mit den gesammelten Daten aus Heizungskeller und externen Quellen gefüttert, führt auf deren Basis Simulationen durch und stellt so Leistungsprobleme, weitere Anomalien sowie Optimierungspotenziale fest. Die daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen für Immobilienverantwortliche werden in einem webbasierten Portal zur Verfügung gestellt. Die Verantwortlichen können dann selbst entscheiden, ob und inwieweit sie die Maßnahmen umsetzen. In der Regel basiert der Prozess auf vortrainierten, von Expertinnen und Experten geprüften Modellen – Ergebnisse aus den Simulationen leitet die selbstlernende KI jedoch selbstständig ab und entwickelt sich so weiter. Diese kontinuierliche Optimierung von Analyseverfahren und konkrete Handlungsempfehlungen macht KI zu einem echten Gamechanger für die digitale Energiewende im Gebäude.
Messbar Energie einsparen und Ausfallzeiten reduzieren
Vom Einsatz modernster Technologien wie dem digitalen Zwilling profitieren sowohl Immobilienverantwortliche als auch Mieterinnen und Mieter mit Blick auf Energieverbrauch und -kosten. So kann durch eine optimal eingestellte Heizungsanalage ohne Komfortverlust Energie eingespart und das Risiko eines Legionellenbefalls sowie der damit verbundenen Gesundheitsgefährdung vermieden werden.
Vermieterinnen und Vermieter erhalten durch die fortlaufende digitale Erfassung des Betriebszustandes die erforderliche Transparenz, um weitere Einsparpotenziale aufzudecken und diese nutzbar zu machen. Gleichzeitig bietet ein digital überwachter Heizungskeller einen fundierten Einblick in die Effekte der bereits ergriffenen Maßnahmen und das mit einer vergleichsweise geringinvestiven Lösung. Auswertungen von Techem zeigen, dass sich allein durch die Optimierung des Anlagenbetriebs durchschnittlich 15 Prozent des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen von Mehrfamilienhäusern vermeiden lassen, was wiederum in vielen Fällen zu einer Verbesserung der Energieklasse der Liegenschaft führt.[3] Ein weiteres Plus für Vermieterinnen und Vermieter: Richtiges und effizientes Heizen bei kalt-feuchten Bedingungen erspart witterungsbedingte und kostenintensive Sanierungsmaßnahmen.
Störungen werden vom Digitale Heizungskeller zudem frühzeitig erkannt, so dass bereits gehandelt werden kann, bevor Mieterinnen und Mieter es bemerken. Das Kundenportal lässt dabei Rückschlüsse auf die Art der Störung zu und gibt weitere Informationen zur betroffenen Liegenschaft. Fachkräfte müssen das Problem nun nur beheben und nicht mehr identifizieren, wodurch sie wertvolle Zeit sparen. Darüber hinaus kann dadurch festgestellt werden, ob überhaupt eine Störung besteht. Dies reduziert den Verwaltungsaufwand und vermeidet unnötige Leerfahrten und Handwerkereinsätze.
Digital in die CO2-neutrale Zukunft
Die KI-gestützte Digitalisierung im Heizungskeller ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zum CO2‑neutralen Gebäudebestand. Mit weiteren digitalen Lösungen – wie der unterjährigen Verbrauchsinformation und Smart Metering zur Erfassung der Endenergieverbräuche – erhalten Mieterinnen und Mieter sowie Immobilienbesitzerinnen und -besitzer eine maximale Transparenz über die Energieverbräuche und individuelle Optimierungsmaßnahmen. Nur dadurch kann der Energieverbrauch weiter optimiert werden kann.
Mit der Digitalisierung einzelner Komponenten in den Liegenschaften sowie herkömmlicher Verbrauchserfassung ist es demnach nicht getan. Dieser Ansatz greift zu kurz. Die Immobilienwirtschaft muss vielmehr eine umfassende Digitalisierungsoffensive anstoßen, die im Rahmen einer offenen Datenökonomie digitale Gebäudedaten zugänglicher macht – auch für die KI-gestützte Analyse. Nur mit höchstmöglicher Transparenz über Verbräuche und verursachte Emissionen lassen sich erforderliche Maßnahmen für mehr Energieeffizienz und Klimaschutz ableiten, um langfristig noch größere Einsparpotentiale zu heben. Der Schlüssel für die Energiewende im Gebäude und einen CO2-neutralen Bestand liegt klar im Einsatz moderner, digitaler Technologien – angefangen beim Heizungskeller und seinem digitalen Zwilling.
Quellenverzeichnis:
[1] „Einfluss der Betriebsführung auf die Effizienz von Heizungsaltanlagen im Bestand“, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Mai 2021.
[2] Verbrauchskennwerte 2021 – Studie der Techem Energy Services GmbH.
[3] Durch Techem ermittelt auf Basis wissenschaftlicher Studien und Techem-eigener Untersuchungen.
