Energie sparen dank künstlicher Intelligenz: Ein Pilotprojekt am Hauptsitz in St. Gallen

Der Energiesektor ist global der grösste Verursacher von CO2-Emissionen. Darunter fallen auch die Gebäudetechnikanlagen, die mit Öl, Gas, Strom und weiteren Energieträger betrieben werden. Neue Technologien wie die künstliche Intelligenz können dazu beitragen, Anlagen möglichst effizient und nachhaltig zu steuern. Die Hälg & Co. AG Gebäudeautomation prüft dazu den Einsatz einer KI-basierten Softwaretechnologie am Hauptsitz in St. Gallen.

Die künstliche Intelligenz für die Energieeinsparung von Gebäudetechnikanlagen nutzen, das will R8 Technologies mit ihrer KI-basierten Softwaretechnologie «R8 Digital Operator» erreichen. Dank ihrer autonomen HLK-Lösung mit künstlicher Intelligenz verzeichnen bestehende Kundinnen und Kunden von R8 Technologies eine Reduktion von bis zu 30 % des Energieverbrauches in ihren Gebäuden. Nebst der Energieeinsparung und CO2 Emissionsreduktion wird ein optimales Raumklima und damit Behaglichkeit auf Basis von Messdaten angestrebt. Anomalien der Anlagen sollen frühzeitig erkannt werden, um unnötiger Energieverbrauch zu vermeiden und Langzeitschäden vorzubeugen. R8 Technologies berechnet das Energiesparpotential des Gebäudes und verrechnet für die Nutzung ihrer Technologie auf dieser Grundlage einen individuellen Quadratmeterpreis. Vor allem für Zweck- und Gewerbebauten ist das intelligente System geeignet. Dies und mehr wird dem Leser auf der Website des Unternehmens versprochen. Wir überprüfen aktuell, was dahintersteckt.

Das Unternehmen mit Hauptsitz in Estland bietet ihre Lösung laut eigenen Angaben in 17 Ländern, vorwiegend in Europa, an. Die Hälg & Co. AG Gebäudeautomation wurde als mögliche Vertriebspartnerin für dieses innovative Produkt in der Schweiz angefragt. In einem Pilotprojekt testen wir die R8-Lösung an den eigenen Anlagen der beiden Gebäude des Hauptsitzes in St. Gallen.

Die Gebäudeautomationssysteme sind in drei Ebenen, die Feld-, Automations- und Managementebene unterteilt. Auf der untersten Feldebene werden Informationen erfasst, die von Sensoren und Fühlern aufgenommen und von Aktoren in Schaltsignale umgewandelt werden, um sie für die oberen Ebenen bereitzustellen. Die sich in der Mitte befindende Automationsebene übernimmt die Überwachung, Steuerung und Regelung der technischen Anlagen. Zuoberst, auf der Managementebene, erfolgt die erweiterte Bedienung über das ganze Gebäude, indem Prozesse beobachtet und bei Störungen Alarme ausgelöst werden.

Hier setzt das intelligente Steuerungssystem von R8 Technologies an, welches die drei Ebenen beobachtet. Mittels künstlicher Intelligenz wurden Algorithmen entwickelt, welche die Bedürfnisse der unterschiedlichen Räume im Gebäude monitoren und automatisch optimieren. Durch die Berücksichtigung von Wettervorhersagen, Energiepreisen und Betriebszeiten kann eine Überhitzung, Unterkühlung oder Überlüftung in den Räumen vermieden und ein ausgeglichenes Raumklima und Behaglichkeit geschaffen werden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Gebäudeautomationssystemen hinken die Anpassungen nicht hinterher, sondern laufen durch die intelligente, proaktive und prädiktive Steuerung gleichzeitig mit und sorgen für automatische Optimierungen der Gebäudetechnikanlagen. Mit frühzeitigen Anpassungen von Temperatur, Luftmengen, der Beleuchtung sowie Beschattung kann Energie eingespart werden.

Im Beispiel unseres Hauptsitzes werden die Heizungs-, Lüftungs- und Kälteanlage sowie die Beleuchtung und Beschattung mit dem Gebäudeautomationssystem von Siemens reguliert. Über das Gebäudeleitsystem Desigo CC werden die Live-Daten direkt in Estland ausgewertet. Geprüft werden unter anderem die Wettervorhersagen für die kommenden drei bis fünf Tage in St.Gallen, um prädikativ auf das Gebäude Einfluss nehmen zu können. Je früher die Temperaturanpassung erfolgt, je höher ist die Energieeinsparung.

Die Einregulierungszeit von R8 beträgt etwa ein bis eineinhalb Jahre. Um einen klimatisch stabilen Gebäudebetrieb zu gewährleisten, sind die Daten aller vier Jahreszeiten erforderlich. Wie hoch das Einsparpotential in unserem Testobjekt effektiv ist, wird sich daher nach etwas mehr als einem Jahr zeigen. Erste Optimierungen konnten aber bereits seit der Integration des lernfähigen Systems R8 erzielt werden.

Nach der Einregulierungszeit überprüft unser Team die Optimierungen, die Energie- und Kosteneinsparungen sowie die Zusammenarbeit mit R8 im Detail. Basierend darauf wird entschieden, ob eine weitere Zusammenarbeit mit R8 als exklusiver Vertriebspartner der KI-gestützten HLK-Lösung in der Schweiz in Frage kommt.