Forschung & Entwicklung
KI-optimierte Datennutzung:
Wegbereiter für technische Innovationen
Wie werden wir in Zukunft wohnen? In Gänze lässt sich diese Frage nicht beantworten, doch eine Sache scheint klar: Die Digitalisierung schreitet auch hier voran. Smart-Home-Anwendungen, wie digital steuerbare Heizungssysteme, funkgesteuerte Schließmechanismen und automatische Beleuchtungen werden zunehmen und den Wohnkomfort und die Energieeffizienz weiter steigern.
Für den einen mag diese Entwicklung beängstigend klingen, andere können es gar nicht erwarten, endlich alle Bereiche des Wohnens per App zu steuern. Ob man die neue Technik nutzt, bleibt natürlich jedem selbst überlassen. Doch auch für Energieversorger, Städteplaner, Architekten und auch Wohnungsunternehmen bietet diese Entwicklung spannende Möglichkeiten.
Die GSW engagiert sich als Forschungs- und Anwendungspartnerin in zwei Projekten, die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen von Technologieprogrammen gefördert werden. Ziel dieser Programme ist es, die sichere, übergreifende Nutzung von Daten sowie den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) zu erproben und dauerhaft zu etablieren.
In den Projekten ermöglicht die GSW den Zugang zu Gebäuden und stellt den Kontakt zu interessierten Mietparteien her. Außerdem bringt sie ihre Expertise aus der Wohnungswirtschaft ein und vermittelt den Forschungs- und Industriepartnern die Anforderungen der Mietenden. Sie achtet u. a. darauf, dass die besonderen rechtlichen Rahmenbedingungen bzgl. privater Wohnungen sowie ethische Aspekte berücksichtigt werden.
Seit 2023 ist die GSW Anwendungspartnerin im Forschungsprojekt „SECAI – Sustainable heating through Edge-Cloud-based AI Systems“ (Edge-Cloud-basierte KI-Systeme für nachhaltiges Heizen). Das Projekt wird vom BMWE im Rahmen des Technologieprogramms „Edge Datenwirtschaft“ gefördert (www.secai-energy.de).
Ziel ist es, das Heizen von Wohnungen in Mehrfamilienhäusern durch den Einsatz von KI und Edge Computing effizienter zu gestalten. Die Datenverarbeitung erfolgt dabei direkt vor Ort und muss nicht zwingend über eine Cloud laufen. Im Mittelpunkt stehen drei Themen:
- Transparenteres und effektiveres Heizen in den Wohnungen – ohne Einbußen beim Komfort.
- Optimierte Steuerung der Wärmebereitstellung im Heizungskeller, basierend auf dem kombinierten Heizverhalten aller Wohneinheiten sowie auf Wetterprognosen.
- Die Motivation der Mietparteien, bewusster mit dem wertvollen Gut Energie umzugehen.
2023/2024 lag der Schwerpunkt auf der technischen Umsetzung: In drei Gebäuden (zwei ungedämmten und einem energetisch sanierten) wurden Gateways, digitale Heizkörperthermostate, Temperatursensoren sowie An- und Abwesenheitstaster installiert. Damit lassen sich Heizkörper automatisch absenken und bei Rückkehr wieder hochregeln. Für die Einzelraumsteuerung sowie die Einrichtung von Heizplänen wurde den Mietenden nach einer kurzen Einweisung eine App übergeben.
Last but not least wurden alle Wärmeerzeuger digitalisiert und in zwei Gebäuden ein hydraulischer Abgleich durchgeführt. Die erforderlichen technischen Voraussetzungen waren somit erfüllt, um während der Heizperiode 2024/2025 in allen drei Gebäuden umfassend Daten zu erfassen.
Abbildung 1: Technik der Zukunft: Die neuen, digital ansteuerbaren Thermostate des SECAI-Forschungsprojektes wurden in den teilnehmenden Wohnungen installiert.
Abbildung 2: Ich bin dann mal weg: Mit den montierten Anwesenheitstaster in den Wohnungsfluren kann der Heizung signalisiert werden, ob jemand zu Hause ist.
Abbildung 3: Ventiltausch
Auch das Projekt „ForeSightNEXT – Plattform für Daten, künstliche Intelligenz und Services im Smart-Living-Ökosystem“ wird vom BMWE im Rahmen des Technologieprogramms „SmartLivingNEXT – Künstliche Intelligenz für nachhaltige Lebens- und Wohnumgebungen“ gefördert. Im Mittelpunkt steht der Nutzen wohnungswirtschaftlicher Daten, die bei übergreifenden Themen wie Energieeffizienz und Transparenz, aber auch strategischen Ausrichtungen wie der kommunaler Wärmeplanung wichtig sind.
Im ersten Projektjahr stand die Konzeption der Anwendungsfälle im Vordergrund, seit 2024 geht es um deren praktische Umsetzung. Hierbei nahm der Bereich „Forschung & Entwicklung“ die Perspektive der Anwendenden ein, als dessen Patin die GSW in diesem Projekt fungiert. Mit anderen Worten: Anwendungen, wie beispielsweise eine neue App, werden von unseren Mieterinnen und Mietern getestet. Die Entwickler erhalten dadurch wertvolles Feedback und können ihr Produkt weiter anpassen und verbessern.
Im Projektzeitraum, werden immer wieder Testende oder zukünftig Nutzende zu Erprobungen mit einbezogen. Werden diese Personen allerdings nur schlecht informiert oder mit Anwendungen konfrontiert, die für sie nicht nutzbar sind, kann sich das unmittelbar auf den weiteren Entwicklungsprozess auswirken. Im schlimmsten Fall „fällt“ eine gute Anwendung durch, weil die Begleitumstände ungenügend waren. Um dem vorzubeugen, hat
der Bereich „Forschung & Entwicklung“ den Leitfaden „Perspektive der Anwender:innen“ entwickelt. Er berücksichtigt die Bedürfnisse von Testenden und Nutzenden sowohl während der Projektphase als auch darüber hinaus. Ganz grundsätzlich ist damit auch das Ziel verbunden, die Testpersonen zu wertschätzen und nicht nur als Datenliefernde zu betrachten, sondern als Mitforschende, die aktiv Wissen generieren.
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auch unter
Durch KI gewinnt die Digitalisierung auch im Wohnbereich massiv an Geschwindigkeit. Als GSW werden wir diese Entwicklung mitgestalten.“
Birgid Eberhardt, Projektleiterin Forschung & Entwicklung
Interne Entwicklungsprojekte
Unser Vorhaben, die Energieerzeugung und -verteilung mithilfe digitaler Verfahren zu optimieren, wird vom Bereich „Forschung & Entwicklung“ kontinuierlich durch Marktrecherchen begleitet. In der Zwischenzeit ist die Zahl der Anbieter gestiegen, so dass wir jetzt zwei Lösungen mit ganz unterschiedlichen Ansätzen testen wollen. Bei der einen wird die Einstellung der Heizanlage (Wärmeerzeuger) optimiert, während bei der anderen die Heizkörper digitalisiert werden. Welcher der beiden Ansätze letztlich besser funktioniert, werden wir voraussichtlich noch 2025 erfahren.
Wissenstransfer und Beratung
Wie in den vergangenen Jahren wurde die Assistenz-Wohnung in Waiblingen auf Stand gehalten und für zahlreiche Präsentationen und individuelle ad-hoc-Beratungen genutzt. In Workshops, Vorträgen, Schulungen und Beratungen wurden Informationen zu Barrierefreiheit, zur technischen Basisausstattung, zum Einsatz von Assistenzanwendungen und
auch zur Nutzung moderner Technologien für Erleichterungen im Alltag vermittelt. Auch andere Bauherren schätzen die Kompetenz des Bereichs „Forschung & Entwicklung“ in diesem Themenfeld, so dass wir bei zwei externen Neubauprojekten für Seniorenwohnungen beratend tätig sind.
