Künstliche Intelligenz kann dazu beitragen, die Effizienz zu verbessern und den CO2-Ausstoß zu reduzieren

Lösungen, die das Internet der Dinge (IoT) und künstliche Intelligenz integrieren, sind der Schlüssel zur Verbesserung der Leistung von Gebäudeeigentümern und -verwaltern. Darüber hinaus können Energieverbrauch, Kosten und CO2-Emissionen reduziert werden.

Intelligente Gebäude, definiert als Gebäude, die vernetzte digitale und automatisierte Technologien zur Leistungsoptimierung nutzen, werden zunehmend als Schlüssel zur Dekarbonisierung der gebauten Umwelt und zur Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs auf 1,5 °C in diesem Jahrhundert erkannt.

Laut dem Global Status Report 2020 der Internationalen Energieagentur (IEA) sind der Bau und der Betrieb von Gebäuden für 38 % der gesamten energiebedingten Kohlendioxidemissionen weltweit verantwortlich. 76 % der globalen Treibhausgase werden durch die Energieerzeugung erzeugt. Darüber hinaus verursachte der Betrieb einzelner Gebäude energiebedingte CO2-Emissionen, die mit 28 % der Gesamtemissionen einen Rekordwert erreichten.

Die wachsende Bedeutung der Dekarbonisierung von Gebäuden und die Rolle von Innovationen wie künstlicher Intelligenz (KI) und Lösungen für das Internet der Dinge (IoT) wurden auf der 27. Klimakonferenz der Vereinten Nationen in Sharm El Sheikh, Ägypten, anerkannt, an der mehr als 140 Teilnehmer teilnahmen konzentriert sich auf die Immobilien- und Baubranche.

Intelligente, anpassungsfähige Gebäudelösungen auf Basis von KI und IoT spielen eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung der langfristigen Rentabilität des weltweiten Gebäudebestands, wie im Global State of Building and Construction Industry Report 2021 bis 20504 dargelegt Der weltweite Gebäudebestand muss Netto-Null-Emissionen erreichen.

Mit intelligenter Technologie können alle Aspekte des Gebäude- und Anlagenmanagements überwacht und genutzt werden, von der Heizung, Lüftung und Klimaanlage (HLK) bis hin zur Energienutzung und -verteilung. Künstliche Intelligenz hat die Fähigkeit, noch einen Schritt weiter zu gehen und Gebäudesysteme so zu verbessern, dass sie lernen, schlussfolgern und sogar Probleme lösen können, was eine stärkere Optimierung und Dekarbonisierung der Infrastruktur ermöglicht.

Wie macht künstliche Intelligenz intelligente Gebäudesysteme möglich?

Es besteht kein Zweifel, dass wir alle mit künstlicher Intelligenz in Berührung gekommen sind und sie in vielen Aspekten unseres täglichen Lebens verankert ist, sei es in den sozialen Medien oder bei Unterhaltungs-Streaming-Diensten. In industriellen Umgebungen kann KI der Gesellschaft den Weg zur CO2-Neutralität beschleunigen.

Laut dem Capgemini-Institut könnte künstliche Intelligenz die gesamten Treibhausgasemissionen bis 2030 um 16 % reduzieren. Es wird geschätzt, dass KI Organisationen dabei geholfen hat, 45 % der Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen.

Nehmen Sie das HVAC-System als Beispiel, um dessen Funktionsprinzip zu veranschaulichen. In einem durchschnittlichen Gewerbegebäude sind allein HVAC und Beleuchtung für etwa 50 % des Energieverbrauchs verantwortlich, sodass die Implementierung zentraler und automatisierter Steuerungen erhebliche Auswirkungen auf die Energieeinsparung und Abfallreduzierung hat.

Stellen Sie die gewünschte Temperatur mit einem einfachen, nicht programmierbaren Thermostat ohne künstliche Intelligenz ein. Wenn die Temperatur von dieser Einstellung abweicht, löst das System über eine elektrische Verbindung automatisch die Heizung oder Klimaanlage aus. Diese Funktion ist selbst bei HVAC-Systemen in großen Gebäuden üblich.

Mithilfe vorhandener künstlicher Intelligenztechnologie können HVAC-Geräte mit Lern-, Argumentations- und Problemlösungsfähigkeiten aufgerüstet werden. Am Beispiel der Bürolobby werden Drehtüren eingebaut, um den Zutritt von Außenluft zu ermöglichen. Standardmäßige HVAC-Systeme verschwenden Energie durch die Regulierung schwankender Temperaturen. Mit der Installation künstlicher Intelligenz können aufgerüstete Systeme jedoch schnell lernen, sich anpassen und auf veränderte Umstände reagieren, um eine effiziente und kostengünstige Heizung und Kühlung bereitzustellen.

Durch maschinelles Lernen kann die KI nicht nur darauf schließen, dass die Mittagszeit wärmer wird, wenn sich mehr Mitarbeiter in den öffentlichen Bereichen des Büros versammeln, sondern kann auch die Klimaanlage vor der Mittagszeit proaktiv anpassen, um den Komfort der Insassen in dem Bereich wärmer zu halten.

Diese schnelle, genaue automatische Anpassung spart nicht nur Energie, sondern entlastet auch diejenigen, die für den Komfort der Büroangestellten verantwortlich sind, und schafft so Zeit für andere Dinge.

Zusammenarbeit ist der Schlüssel zu energieeffizienter KI

Der Klimawandel ist jedermanns Sache und neben intelligenten Technologiesystemen ist auch die Zusammenarbeit und der Wissensaustausch zwischen allen Interessengruppen der Branche gleichermaßen wichtig.

Als Entwickler von Digital-, Automatisierungs- und Elektrifizierungslösungen erfahren Sie, wo Unternehmen KI und IoT in der Infrastruktur auf der ganzen Welt einsetzen können und wo sie den größten Einfluss haben können.

In einer Initiative wurde eine prädiktive, adaptive und skalierbare cloudbasierte KI-Lösung entwickelt, die durch eine Partnerschaft mit dem in Montreal ansässigen KI-Pionier BrainBox AI zur Reduzierung von Energieverbrauch, Kosten und Kohlenstoff beitragen soll. Emissionen aus allen Bereichen des HVAC-Systems eines Gewerbegebäudes.

Die Plattform soll Besitzern intelligenter Gebäude eine einfache Möglichkeit bieten, den Energieverbrauch zu optimieren. Nach der Installation lernt es die Muster des HVAC-Systems eines Gebäudes durch Beobachtung wichtiger Datenpunkte, erstellt eine umsetzbare Karte der Betriebsmuster des HVAC-Systems und sammelt dann Ideen zur Verbesserung der Effizienz.

Nach einer vorläufigen Analyse berücksichtigt die Lösung die Auswirkungen anderer externer Faktoren auf die interne Umgebung, wie z. B. Wetter, Auslastungstrends, lokale Strompreise und Außenverschmutzung.

Die Lösung wird derzeit in rund 100 Millionen Quadratfuß Gewerbeimmobilien weltweit eingesetzt und hat das Potenzial, den CO2-Fußabdruck um bis zu 40 %7 und die Energiekosten um bis zu 25 % zu reduzieren.

Führende Position in den Vereinigten Staaten, Australien, Kanada und im Vereinigten Königreich

Am Beispiel eines Einzelhandelsumfelds erzielt ein 275.000 Quadratmeter großes Einkaufszentrum in Australien eine jährliche HVAC-Energieeinsparung von 36 % und eine jährliche Reduzierung von 388 % Tonnen CO2-Emissionen. Kurz darauf nutzt nun ein anderes australisches Einkaufszentrum die Vorhersage- und Anpassungsfähigkeiten dieser KI-Technologie und nutzt KI, Cloud Computing und benutzerdefinierte Algorithmen, um sein HLK-System vollständig zu automatisieren. Nur fünf Monate später werden dadurch 43,73 kWh Strom eingespart. oder 16 %.

In Ontario, Kanada, konnte der Eigentümer eines 300.000 Quadratmeter großen Bürogebäudes durch die Integration künstlicher Intelligenz den jährlichen Energieverbrauch für HVAC um 29 % und die jährlichen CO2-Emissionen um 218 Tonnen reduzieren. In einem 82.500 Quadratmeter großen medizinischen Zentrum in Garden City, New York, regelte die Lösung Frischluftaufbereitungseinheiten und nachgeschaltete variable Luftmengen und reduzierte so die Betriebszeit von Anlagen und Geräten sowie den Energieverbrauch von HVAC-Geräten um das Äquivalent von 39 % des Stromverbrauchs von HVAC-Geräten in nur sechs Monaten(*9).

Wir sehen ähnliche Innovationen in ganz Europa, auch im Vereinigten Königreich. Die Manchester Metropolitan University, die in der People and Planet Alliance unter den britischen Universitäten den ersten Platz belegt, hat ein webbasiertes Gebäudemanagementsystem (BMS) installiert, das Echtzeit-Datenzugriff zur Unterstützung der Energieeffizienz bietet und gleichzeitig die Betriebs- und Wartungskosten minimiert.

BMS bietet automatisierte Kontrollen und 24/7-Webbrowser-Zugriff auf Warnungen, Trends und Pläne für Temperatur, Beleuchtung und Luftqualität und trägt dazu bei, dass das neue Grosvenor East-Gebäude der Universität die Anforderungen der British Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM) erfüllt. Ausgezeichnete Bewertung erhalten Zertifizierung unten.

Intelligente Lösungen zur Bekämpfung des Klimawandels

Kurz gesagt zeigt sich, dass die Einführung von Gebäudeanlagensystemen wie HVAC in intelligente, autonome, KI-gestützte digitale Plattformen und deren nahtlose Integration Unternehmen einen einzigen, ganzheitlichen Überblick darüber verschaffen kann ihre Infrastruktur effizient und effektiv funktioniert.

Manager können diese Daten nutzen, um Maßnahmen zur Optimierung des Energieverbrauchs, zur Reduzierung von Emissionen und Kosten sowie zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes zu ergreifen. Da immer mehr KI-Lösungen für intelligente Gebäude verfügbar werden, werden diese Entscheidungen zunehmend aus der Hand der Mitarbeiter genommen, wodurch Arbeitsaufwand und Kosten erheblich reduziert werden.

Mit anderen Worten: Hochleistungs-KI ist intelligent genug, um maschinelles und tiefes Lernen zu nutzen, um 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr weiterhin ökologische und wirtschaftliche Vorteile zu erzielen. Durch die Erleichterung einer intelligenten Verwaltung unserer Wohn- und Arbeitsräume sowie die Reduzierung des Energieverbrauchs und der Emissionen hat KI die Macht, eine sicherere und nachhaltigere Zukunft für uns alle zu gewährleisten.

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