Virtueller Anlagenführer

Ein junges Unternehmen aus Bonn verknüpft klassische HKL-Anlagen mit Künstlicher Intelligenz. Die Anlagen werden optimiert und maßgeschneidert betrieben und ermöglichen dadurch Energieeinsparungen von rund 20 Prozent.

Das Streben nach Effizienz ist immer und überall. Nicht seit ewig, aber doch seit einigen Jahren verstärkt. Weltweit suchen Planer, Techniker und Ingenieure Konzepte und Lösungen, um den Betrieb von Gebäuden möglichst ressourcenschonend zu gestalten. Zu tun gibt es viel, denn viele Bauten der Vergangenheit sind alles andere als effizient. Es gibt da und dort große Bürohäuser, in denen die Heizung und Kühlung zugleich in Betrieb sind. Es gibt Schulen und Hotels, in denen die Lüftung permanent auf Hochtouren läuft, obwohl die Belegung gering oder gar nicht gegeben ist. Und es gibt gestiegene Komfortbedürfnisse und ein ausgeprägteres Bewusstsein bei Immobilieneigentümern und -betreibern, die Betriebskosten und damit verbunden, den CO²-Fußabdruck möglichst niedrig zu halten.

Im Neubau kommt dafür häufig modernste und vernetzte Technik zum Einsatz. Im Bestand findet man oft funktionierende, aber wenig kommunizierende HKL-Technik vor. Genau hier setzt die Firma Recogizer aus Bonn an. Das inzwischen zum 15-Mitarbeiter-Unternehmen gewachsene Büro hat 2014 begonnen, sich mit KI-Ansätzen für den Gebäudebetrieb zu beschäftigen. Die zentrale Frage für das aus Ingenieuren und IT-Entwicklern bestehende Team lautete damals wie heute: „Wie ist es möglich, Bestandsimmobilien CO²-bewusst und effizient zu betreiben? “, so der Geschäftsführer Carsten Kreutze im Building Times Web-Interview. Gefunden hat man die Lösung in einer Verknüpfung der Bestandstechnik mit Künstlicher Intelligenz. Kurzum, Daten aus den HKL-Anlagen werden mit Gebäudedaten, Wetterdaten und Belegungsdaten und den jeweiligen Prognosen ergänzt und damit der Betrieb neu aufgesetzt.

Die Voraussetzungen für eine vorausschauende Optimierung des Betriebs sind eine Gebäudeleittechnik und offene Schnittstellen, die den Zugang zu den einzelnen HKL-Systemen ermöglichen. Bei Gewerbeimmobilien sind diese meist vorhanden, wie Kreutze erklärt. „Wir brauchen Feedback in Form von Daten aus dem Gebäude“, betont der gelernte Betriebswirtschaftler. Falls man Datenlücken – zum Beispiel bei Temperaturfühlern – vorfindet, kann man diese durch Nachrüstsensoren ergänzen. Das sei möglich, weil die Sensorik inzwischen sehr günstig und flexibel geworden ist.

Daten verknüpft mit Daten

Das Herz einer Installation ist eine sogenannte Control-Box, ein Industrie-PC, der an der Gebäudeleittechnik angedockt wird und das technische Monitoring erledigt. Das geschieht über Standardschnittstellen wie BACnet, Modbus oder auch OPC UA. Die generierten Daten werden in die Cloud übertragen und dort mit Temperatur- und Anwesenheitssensoren, Belegungsdaten von Gebäuden und Wetterdaten sowie Prognosen verknüpft. „Wir erstellen einen digitalen Zwilling, der mit Daten aus verschiedenen Quellen gefüttert wird“, so der Recogizer-Chef. Dabei werden auch Auskühlzeiten von Gebäuden, die Heizzeiten von bauteilaktivierten Gebäudeteilen und bei Bedarf auch Sonderdaten, wie Ferienzeiten oder verkaufsoffene Sonntage berücksichtigt. Aus diesen Daten erlernt der digitale Zwilling und damit das Modell von Recogizer das Anlagen- und Gebäudeverhalten. Das ist die Basis, um die HKL-Anlagen bedarfsorientiert und vorausschauend ganzjährig zu regeln. Veränderungen in der Nutzung werden automatisch laufend berücksichtigt. Kreutze sieht das erste Betriebsjahr nach einer Installation als Lernphase für die KI-Lösung, wo bereits enorme Einsparungen erzielt werden. Spätestens ab dem zweiten Jahr stellt sich der selbstlernende Effekt des Systems in vollem Umfang ein. Das Gebäude weiß also sozusagen von selbst, was es braucht, um das geforderte Komfortniveau mit dem geringstmöglichen Energieeinsatz zu realisieren.

Die Kosten für die Lösung sind projektabhängig. Die Amortisationszeit bewegt sich in der Regel bei ca. 12 Monaten. wie der Anbieter sagt. „Meistens liegen die erzielten Einsparungen im Bereich von 20 Prozent und höher“, so Kreutze. Die Kunden seines Unternehmens können die Performance ihres Gebäudes permanent auf einem Dashboard einsehen. Natürlich haben sie auch weiterhin Einfluss darauf, wie und mit welchen Vorgaben der Betrieb über die Bühne geht. Klar sei etwa, dass eine höhere Luftwechselrate höhere Kosten mit sich bringt. Einige Kunden haben diese Anforderung an das Bonner Unternehmen gegeben, um auch besonders im Pandemie-Betrieb bedarfsorientiert zu regeln. Es sei Betreibern einfach bewusst, dass hundert Prozent Außenluft bei 30 Prozent Belegung eine riesige Energieverschwendung sei, so der Firmenchef. Entsprechend regelt die KI-Lösung mit höheren Luftwechselraten oder erhöhtem Außenluftanteil – aber eben orientiert an der Belegungssituation der Gebäude. Interessant sind für das Team von Recogizer Bauten in der Größenordnung ab 6.000 m² Fläche, bei Hotels sollten 250 Zimmer vorhanden sein, um den Aufwand der Installation wirtschaftlich darstellbar zu machen. Die Einsatzgebiete erstrecken sich von Büro- und Verwaltungsbauten über Schulen und Krankenhäuser bis hin zu Einkaufszentren oder größeren Einheiten des Einzel- oder Möbelhandels. Nachdem Apleona Deutschland an Recogizer beteiligt ist, ist das Unternehmen inzwischen über den FM-Dienstleister auch hierzulande in Projekten präsent.

RECOGIZER – DIE DATEN ZUR STORY

Am Anfangstand die Vision: 2014 fanden Carsten Kreutze und ein paar Weggefährten zusammen, um Gebäuden ein „Gehirn“ zu verpassen, das Energie einspart. Damals wurden die Rechenpower von Computern und Grafikprozessoren gerade deutlich günstiger. Damit war das Sprungbrett vorhanden, um nach und nach selbstlernende Algorithmen zu entwickeln, die sich wirtschaftlich schnell auszahlen. Der erste Erfolg ließ nicht lange auf sich warten: Ein Jahr nach der Gründung des Unternehmens wurde ein Pilotprojekt mit dem Gebäudeautomationsunternehmen Kieback&Peter realisiert. Daraus entstand eine weiterhin bestehen de Partnerschaft, Kieback vertreibt die Lösung heute als „MPC 2.0“. Seit Anfang 2020 ist Apleona Deutschland zu gut 40 Prozent an Recogizer beteiligt. Die weiteren Unternehmensanteile halten die Gründer sowie eine Investorengruppe.