Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme EASIn vielen Gebäuden bzw. Liegenschaften existieren umfangreiche Energiesysteme bestehend aus Erzeugern von Wärme, Kälte und Strom bzw. Speichern und Verbrauchern, bei deren Betrieb in großem Maße Energie verschwendet wird. Die Gründe liegen in fehlerhaften oder mangelhaft aufeinander abgestimmten Teilsystemen und in der fehlenden Abstimmung der Systeme auf das Energieangebot im Netz. Trotz der Existenz bereits bestehender technischer Lösungen, sind diese aufgrund hoher Kosten durch Nachrüstung und Wartung, kaum verbreitet. Besonders die Installation von zusätzlich benötigtem Sensoren, Zählpunkten und deren Anbindung an Kommunikationsnetze sowie die logische Integration der Daten sind wesentliche Kostentreiber.
Projektziel
Im Projekt SKAMO sollen die Kosten für die Einführung und den Betrieb von digitalen Services zur Optimierung des Energie- und Lastmanagements und Anlageneffizienz-Monitorings in Bestandsgebäuden und Anlagen durch den Einsatz von aktuellen IoT- und KI-Technologien drastisch reduziert werden. Damit können erhebliche Mengen an Energie, Kosten und CO₂-Emissionen eingespart werden. Insbesondere durch die Einführung eines automatischen Energiemanagements im Bestand wird ein wesentlicher Teil der Energiewende im Gebäudesektor ermöglicht, indem die mit dem Angebot abgestimmte Nutzung erneuerbarer Energiequellen optimiert wird.
Lösungsansatz
Durch den Einsatz von funkbasierten Lösungen bei der Datenerfassung sollen Kosten größtenteils einspart werden. Die am Fraunhofer IIS entwickelte mioty-Technologie eignet sich als Lösung, da die Eigenschaften in der Energieversorgung und Kommunikationssicherheit gegenüber herkömmlichen Funklösungen überlegen sind. Damit ist eine optimale IoT-Basis geschaffen für eine funkbasierte Vernetzung von Sensoren und Zählern in großen Gebäuden und Liegenschaften.
Eine weitere Kostenreduktion soll mittels automatisierter Datenanalyse erreicht werden, sodass die sonst teure, manuelle Konfiguration von Systemen zukünftig automatisiert erfolgen kann. Mithilfe geeigneter KI-Verfahren und Standards zur Beschreibung der Bedeutung sowie Herkunft der Daten (Ontologien) kann dies weitgehend erreicht werden.
Damit Anlagen, Gebäude, Komponenten, Funktionen und Steuersysteme einheitlich beschrieben sind, werden durch das Fraunhofer IIS/EAS auf Basis von semantic-web-Technologien einheitliche Ontologien und Datenformate identifiziert und festgelegt. Außerdem entsteht neben der Dokumentation einer Software-Architektur ein neuartiger System-Informations-Manager. Dieser soll in der Lage sein, auf Basis von semantischen Technologien und Ontologien, die notwendigen Metadaten zu liefern, damit generische digitale Services sich selbst im konkreten Umfeld adaptieren und konfigurieren können. Durch eine Schnittstelle zum Device-Manager sollen zukünftig Informationen zum Zustand der Mess- und Kommunikationsinfrastruktur an digitale Services kommuniziert werden.
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