In Zukunft sollen Häuser und Wohnquartiere verstärkt miteinander vernetzt werden.
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Vom Smart Home zum klugen Quartier

Wie man Digitalisierung am Bau für Klimaschutz und Komfort nutzen kann - das zeigen verschiedene Forschungsprojekte von Mitgliedern der Zuse-Gemeinschaft. Dabei ist auch Künstliche Intelligenz im Spiel.

Ein intelligentes Kälte- und Wärmemanagement wird zu Hause, im Büro oder in Gewerbegebäuden immer wichtiger. Das haben die vergangenen heißen Wochen erneut vor Augen geführt. Wie sich durch eine Kombination von Künstlicher Intelligenz und klassischer Beschattungstechnik Energiesparungen und Komfortzuwachs gewinnen lassen zeigt ein aktuelles Forschungsprojekt am Deutschen Institut für Textil und Faserforschung (DITF).

Konkret werden Algorithmen, die sich am typischen Nutzerverhalten orientieren, mit dem tatsächlichen Wohn- und Arbeitsleben ebenso abgeglichen wie mit Wetterdaten. Als außen liegender Sonnenschutz kommen Textilscreens zum Einsatz, ein fein strukturiertes Gewebe, welches das Aufheizen verhindert. Das DITF ist Mitglied der Zuse-Gemeinschaft, einer Interessensvertretung gemeinnütziger Industrieforschungseinrichtungen.

Forschung orientiert sich am Wetterbericht

Der Hintergrund für die verschiedenen Forschungsprojekte ist der, dass rund ein Drittel des deutschen Endenergiebedarfs auf Raumwärme und Warmwasser entfällt. Einen bisher verhältnismäßig kleinen aber im vergangenen Jahrzehnt stark gestiegenen Verbrauch hat die Klimakälte. Hingegen sind die Einsparpotenziale riesig und bislang kaum genutzt. So hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, den Wärmebedarf der Gebäude in Deutschland bis 2020 gegenüber 2008 um 20 Prozent zu senken – erreicht ist bislang nur ein Rückgang von 7 Prozent, verdeutlicht die Zuse-Gemeinschaft.

Am Bayrischen Zentrum für angewandte Energieforschung (ZAE) am Standort Würzburg, ebenfalls Mitglied der Zuse-Gemeinschaft, wird beispielsweise zur Energieeffizienz von Gebäudehüllen geforscht. Der genaue Ablauf des Projektes ist der folgende: Die Kühlung erfolgt durch regeneratives Rückkühlen von Wasser auf dem Dach, das aus einem Kältespeicher mit 100 Kubikmetern Fassungsvermögen stammt, aufs Dach gepumpt und dort versprüht oder verrieselt wird, bevor es wieder in den Speicher abfließt. In einem zweiten Kreislauf bedient es dann den Kühlkreis des Gebäudes. „Mit Hilfe des großen Speichers können wir die Anlage an der 3-Tage-Prognose des Deutschen Wetterdienstes  ausrichten und optimal auf das Wetter reagieren“, erklärt Hans-Peter Ebert, Bereichsleiter Energieeffizienz am ZAE.

Vernetztes Quartier

Das Informatikinstitut Offis aus Oldenburg wiederum zeigt, wie ein smartes Quartier funktioniert. Dabei fungiert das Institut als digitale Plattform, in dem die Gebäude in der Umgebung vernetzt sind. Basis dieser Plattform ist eine zukunftsfähige Energieversorgung für die rund 110 Wohneinheiten mit einem Schwerpunkt auf Solarstromproduktion und Nutzung im Quartier über Häusergrenzen hinweg. Die Forschungseinrichtung aus Oldenburg hat sich zum Ziel gesetzt, dass bis 2028 75 Prozent der Anwohner zu einer Energiegenossenschaft gehören und sich mit Strom, Wärme und Mobiltität komplett klimaneutral selbst versorgen. (hoe/bh)