Künstliche Intelligenz im Gebäudemanagement
Künstliche Intelligenz im Gebäudemanagement ist ein stark diskutiertes Thema, wenn es um Smart Buildings und die Zukunft des Gebäudebetriebs geht. Doch nicht nur da – KI birgt in sämtlichen Phasen des Gebäudelebenszyklus großes Potenzial. Angefangen bei Design und Konstruktion, über die Installation der Gebäudetechnik, Gebäudebetrieb und -wartung, bis hin zu Rückbau und Entsorgung – KI wird in allen Lebensphasen und Bereichen Unterstützung in der täglichen Arbeit bieten.
Speziell im Gebäudemanagement, der Phase des Betriebs und der Wartung, schafft Künstliche Intelligenz vor allem Transparenz und Effizienz: Je transparenter Prozesse und Systeme sind, desto besser können Facility Manager und Techniker das Gebäude mit all seinen Zusammenhängen verstehen und Abläufe optimieren. Und je effizienter Anlagen und Systeme betrieben werden, desto nachhaltiger und kostenschonender ist der Betrieb. Dabei geht es jedoch noch nicht darum, dass Gebäude sich autonom betreiben können. KI nimmt langsam, aber sicher eine Rolle als ein Tool ein, das Facility Manager in ihrer täglichen Arbeit unterstützt und Technikern ein modernes, proaktives Werkzeug an die Hand gibt. Damit ist es an der Zeit, dass wir einen näheren Blick darauf werfen: Was ist eigentlich KI im Gebäudemanagement?
Wie funktioniert KI im Gebäudemanagement?
Der Hauptmehrwert der KI in kommerziellen Gebäuden liegt in ihrer Fähigkeit, intelligente Online-Analysen zu erstellen, langfristige Trends zu erkennen sowie schnelle Entscheidungen in komplexen Situationen zu treffen. Die gesammelten Daten der Gebäudeautomation und der über Konnektivität angebundenen Systeme im Gebäude dienen der KI als Grundlage, um zu lernen, wie die Steuerung der Gebäudeanlagen funktioniert. Auf Basis dieses erlernten Wissens kann KI Zusammenhänge in kürzester Zeit transparent machen und – in Zukunft – erlernte Folge-Aktionen durchführen. Die Erkenntnisse werden dabei in den jeweiligen Kontext gesetzt – den jeweiligen Bereich oder Raum eines Gebäudes. Erst so können Auswertungen richtig bewertet werden. Dazu braucht es zwei Bausteine:
Kontinuierliches Lernen durch semantische Zeitserien
KI-Modelle lernen kontinuierlich aus neuen semantischen Informationen, um ihre Fähigkeiten zur Analyse und Vorhersage zu verbessern. Dies ermöglicht im Laufe der Zeit eine stetige Optimierung.
Datenverarbeitung und -analyse im Digitalen Zwilling
Die KI-Algorithmen können große Datenmengen verarbeiten, die von Systemen und Geräten sowie von der Gebäudeautomation erfasst werden. Sie können Daten schneller und effizienter als bisher verarbeiten, um relevante Informationen zu extrahieren und Muster oder Anomalien zu erkennen.
Optimierte Entscheidungsfindung auf Geräteebene
Auf Basis der Daten gibt die KI Handlungsempfehlungen aus oder kann, wenn gewünscht, erlernte Entscheidungen treffen. Sie kann automatisch reagieren und Aktionen auslösen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, wie zum Beispiel das Anpassen und Steuern von Raum- und Klimatechnik.
Domänenspezifische Visualisierung technischer Zusammenhänge
Während der Digitale Gebäudezwilling Systemzusammenhänge innerhalb des Gebäudes abbildet, kann die bauliche Struktur eines Bestandsgebäudes zur Visualisierung in 3D-Modelle überführt werden. Durch die Integration der semantischen Informationen aus dem Digitalen Gebäudezwilling in diese Visualisierung, werden die technischen Zusammenhänge einfacher nutzbar und auch für nicht-technische Anwender einfach verständlich zugänglich.
Diese Art der Visualisierung vereinfacht die Planung von Systemen im Neubau und Bestand enorm: Brandmelder und Videokameras können direkt an den richtigen Ort platziert werden, ohne den Umweg über PDF-Pläne zu machen. Unterstützung liefert dabei die KI: zum einen durch Hinweise, wo und wie viele Brandmelder und Videokameras eingebaut werden müssen. Zum anderen, indem auf Basis des 3D-Modells beispielweise auch Feuerwehrlaufkarten erstellt werden können.
Daten bestehender Anlagen können aus dem Digitalen Gebäudezwilling in das 3D-Modell überführt werden: An welcher Stelle, in welchen Bereichen und Räumen befinden sich Brandmelder oder Videokameras? Über die langfristige Dokumentation der semantischen Zeitserien wird in der Visualisierung des Gebäudes schnell erkennbar, wie sich zum Beispiel Brände innerhalb eines Gebäudes entwickelt haben, oder an welcher Stelle im Gebäude ein Einbruch stattfand und welchen Weg ein Einbrecher genommen hat.
Ganz gleich ob Neubau oder Bestand: Die bisherige manuelle Dokumentation der Anlagen und Systeme kann anhand von KI überprüft werden. So lernt die KI auf Basis der Kurztexte zu Systemen, der physischen Adressen und der erlernten Topologie des Gebäudes, welches Gerät an welcher Stelle im Gebäude verbaut ist. Damit ergibt sich ein Bild, ob die bisherige manuelle Dokumentation der Anlagen und Systeme richtig ist oder wie sie korrigiert werden muss.
KI als Unterstützer für Facility Manager und Techniker
KI kann auf Basis der gesammelten semantischen Informationen systemrelevante Vorhersagen treffen. Sie identifiziert Muster und Trends, um zukünftige Ereignisse vorherzusehen, wie etwa potenzielle Ausfälle von Geräten, Anomalien oder optimale Wartungszeitpunkte.
Die Verbrauchsdatenanalyse macht Muster und Trends im Energieverbrauch transparent – in Echtzeit und über längere Zeiträume hinweg. Auf dieser Basis können optimale Energieeinstellungen vorgeschlagen werden.
Intelligente Zutrittskontrollen und Videoüberwachung nutzen KI für eine proaktive und präzise Gewährleistung der Gebäudesicherheit. Von Kennzeichen-Erkennung und automatischer Schrankenöffnung bis hin zu Brandschutz und Zugangsberechtigungen.
Über einen längeren Zeitraum hinweg lernt und bewertet KI, wann und wie oft Räume genutzt werden. Entsprechend können Beleuchtung und HLK-Systeme angepasst werden, um den Energieverbrauch zu optimieren, ohne den Komfort der Nutzer zu beeinträchtigen.
Intelligente Gebäudetechnik kann sich auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzer einstellen. Sie erkennt eine Person schon beim Eintritt in das Gebäude, weiß, wohin diese als nächstes gehen wird und welche Vorlieben sie bezüglich Helligkeit und Temperatur am Arbeitsplatz hat.
Was treibt die Hoffnungen der Menschen?
Daten, Transparenz und Effizienz sind die Schlagworte, wenn es um den Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Gebäude geht. Je mehr KI eingesetzt wird, desto wichtiger wird es bleiben, dass die KI ein Tool zur Unterstützung bleibt und der Mensch immer die Möglichkeit hat, die Entscheidungen von Künstlicher Intelligenz zu kontrollieren und in letzter Instanz zu korrigieren.
Vertrauen in KI: Deutschland auf Spitzenposition
- 81 Prozent der befragten Unternehmen in einer Bitkom-Umfrage gaben an, dass ihnen das Herkunftsland einer KI-Anwendung wichtig sei. Besonders hoch sei das Vertrauen, wenn das System aus Deutschland oder den USA kommt: Für 100 Prozent der Befragten kommen Anbieter aus diesen Regionen in Frage. Ein Grund könnte sein, dass deutsche Unternehmen deutlich strengere Vorschriften im Umgang mit Daten haben und entsprechende Systeme als sicherer eingeschätzt werden. Die DSGVO regelt den Schutz der Daten in Europa strenger als irgendwo anders auf der Welt.
- Mehr als drei Viertel der Menschen, die der KI gegenüber positiv eingestellt sind, erhoffen sich von ihr mehr Effizienz (86 %) und Fortschritt (85 %). Weitere 77 Prozent erwarten bessere Arbeitsergebnisse. 74 Prozent gehen davon aus, dass KI die Sicherheit erhöhen wird.
- Skeptiker sorgen sich vor allem vor Überwachung, mangelnder Emotion, fehlendem Datenschutz und Kontrollverlust (jeweils über 80 Prozent).
- Hinzu kommt, dass es schlicht an Wissen und Weiterbildung fehlt. Volle Auftragsbücher in Kombination mit dem Mangel an Personal erhöhen den Druck auf Unternehmen, Hochschulen und Ausbildungsstätten, sich mit Smart Building Technologien zu beschäftigen. 75 Prozent der Unternehmen mit vorhandenen Digitalkompetenzen geben die fehlenden KI-Kompetenzen der Mitarbeiter als einen der Gründe an, warum sie sich gegen dessen Verwendung entschieden haben.
Quellen: Bitkom, BMWK, Bosch KI-Zukunftskompass
Bosch KI-Kodex
Bosch setzt der Künstlichen Intelligenz (KI) ethische Grenzen. Das Unternehmen hat sich für den Einsatz von KI in seinen intelligenten Produkten jetzt Leitlinien gegeben.
KI wird alle Lebensbereiche verändern. Ab 2025 sollen alle Bosch-Produkte über KI verfügen oder mit ihrer Hilfe entwickelt oder hergestellt werden. Die Maxime des KI-Kodex von Bosch lautet: Der Mensch soll bei allen Entscheidungen der KI die Kontrollinstanz sein.
