Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat die Förderung des Forschungsprojektes SECAI – Sustainable heating through Edge-Cloud-based AI systems – bekanntgegeben. Das Projekt entwickelt mithilfe des Einsatzes Künstlicher Intelligenz ökologisch nachhaltige und schnell umsetzbare Lösungen für das effizientere Heizen von Privatwohnungen.
Durch die Kombination von Edge- und Cloud-Technologien sollen in Zukunft Optimierungspotenziale im Bereich der Heizungssteuerung von Privatwohnungen und der Gesamtheizungsanlage in Bestandsgebäuden identifiziert werden. SECAI trägt damit zur Reduktion des Heizenergieverbrauchs bei.
Über 75 % der Wohnungen in Deutschland heizen mit fossilen Brennstoffen wie Erdgas und Erdöl. Allein für die Beheizung und Kühlung von Gebäuden sowie die Warmwasserbereitstellung fallen circa 18 % aller deutschen CO2-Emissionen an (BDEW, 2021, 21. Dezember. Beheizungsstruktur des Wohnungsbestandes in Deutschland 2021). Derzeit bestehende Lösungen im Bereich der Heizungssteuerung betrachten nur einzelne Wohnungen. Auch eine Vernetzung der verschiedenen Edge-Geräte eines Gebäudes zur ganzheitlichen Optimierung und nachhaltigen Energieeinsparung fehlt bislang.
Dezentrale Datenverarbeitungstechnologien
SECAI unterstützt die Unternehmen der Wohnungswirtschaft durch die Entwicklung dezentraler edge- als auch cloudbasierter Datenverarbeitungstechnologien bei der schnellen Erfüllung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) und hilft ihnen, ihrer Betreiber- und Datenverantwortung nachzukommen. Im Vergleich zu kostenintensiven und langwierigen Sanierungsmaßnahmen bietet die Nachrüstung von Edge-Sensorik und KI-Funktionalitäten kostengünstige und schnell realisierbare Optimierungspotenziale.
SECAI verfolgt einen stark nutzerzentrierten Ansatz und bezieht die Bedürfnisse der Mieter gezielt mit ein. Im Rahmen des Projekts ist unter anderem die Entwicklung von Federated-Learning-basierten KI-Algorithmen geplant, um Heizaktivitäten und -bedarfe zu analysieren. Ziel ist es, anhand dieser Ergebnisse personalisierte Handlungsempfehlungen und automatisierte Steuerungsmaßnahmen abzuleiten. Anders als bisherige Lösungen betrachtet SECAI dabei nicht nur einzelne Wohnungen, sondern das vielschichtige Zusammenspiel von diversen Teilen der Wohn- und Lebensumgebung – vom einzelnen Sensor über die Wohnung und das Gebäude bis zum gesamten Gebäudekomplex.
Interoperabilität und Datensicherheit
Die Integration bestehender Konzepte sowie europäischer und deutscher Initiativen wie ForeSight und Gaia-X dienen der Interoperabilität und Datensicherheit. Der Forschungsansatz des Projekts hat demnach das Potenzial, bestehende Lösungen von Unternehmen in den Domänen Smart Living, Heiz- und Kühltechnologie sowie Energie zu verändern.
„Wir freuen uns sehr, dieses innovative Projekt als Transfer- und Netzwerkpartner unterstützen und vorantreiben zu dürfen. Die Elektro- und Digitalindustrie ist ein zentraler Technologielieferant und Lösungsanbieter für Energieeffizienz und Nachhaltigkeit im Gebäudesektor. SECAI wird die wichtige Rolle des Gebäudes bei der Energiewende weiter stärken“, so Jochen Schäfer, Geschäftsführer der Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI.
Das Forschungsprojekt hat eine Laufzeit von drei Jahren. Das Konsortium besteht aus sechs Partnern: Connectivity Solutions, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI, Goethe-Universität Frankfurt, GSW Sigmaringen und Strategion (Konsortialleitung).