Das wichtigste Element in diesem Haus ist das Energie Management. Denn Energie belastet die Umwelt und kostet Geld. Und Energiesparen bedeutet Umweltschutz und Kostensenkung.
Das Energiedreieck in einem Haus
Drei Faktoren bestimmen den Energieverbrauch eines Haus, die Bewohner, die Energiegeräte und das Wetter. In einem „normalen“ Haus kommunizieren die Geräte nicht untereinander, sie kennen die Vorlieben der Bewohner nicht und das Wetter kennen die meisten Geräte auch nicht.
In diesem Haus bildet die KI die zentrale Einheit zwischen den Geräten und zwischen Mensch und Wetter. Somit ist alles miteinander verknüft, kann mit einander kommunizieren, kann errechnen was als nächstes passiert. Mit ein paar intelligenten Routinen kann man enorme Mengen an Energie sparen.
Das Haus ist ein KfW55 Haus. Durch ca. 60 Energie Management Routinen und die selbstlernende KI hat es dieses Haus geschafft Passivhausstandard zu erreichen und CO2 neutral zu werden. Und das durch Software wohlgemerkt und nicht durch umweltschädliche Dämmung.
Die folgende Grafik zeigt deutlich, wie seit dem Bau des Haus der Energieverbrauch Jahr für Jahr zurück gegangen ist. Immer mehr inteligente Routinen und ein immer größer werdende Lernkurve der KI haben dazu beigetragen, dass dieses Haus CO2-neutral wird.
Dadurch, dass das smarte System hilft Energie einzusparen, wird sich nach aktueller Rechnung das eingesetzte Kapital für das smarte System in ca. 17 Jahren amortisieren.
Eine PV Anlage mit Batterie amortisiert sich normalerweise nach ca. 20 Jahren. Nach 20 Jahren wird aber die PV Anlage immer ineffizienter und und immer wartungsintensiver, so dass sich eine PV Anlage kaum oder sehr wenig lohnt, wenn man das ganzheitlich betrachtet. Die Batterie wird nach spätestens 20 Jahren völlig nutzlos sein.
Bei einem Smart Home System mit selbstlernender KI ist das anders. Natürlich muss auch dieses gewartet werden und Komponenten müssen ausgetauscht werden, wenn sie defekt sind, aber im Gegensatz zu einer PV Anlage wir das smarte System immer effizienter, da es Tag für Tag dazu lernt. Zumindest wird es nicht ineffizienter.
Aus diesem Grund ist ein KI unterstütztes SmartHome eine bessere Investition als eine PV Anlage. In diesem Haus jedoch ist beides im Einsatz, da die Kombination unglaubliche Möglichkeiten eröffnet.
Im Einzelnen, folgend die Energie Management Geräte in diesem Haus:
- PV Anlage ~6 kWp mit Batteriespeicher ca. 6 kWh
- Luftwärmepumpe 12kW
- Zentrale Lüftungsanlage mit Wärmetauscher
- Kaminofen 9kW
- Fußbodenheizung im ganzen Haus
- Die Sonne…
Das letztere „Gerät“ gehört natürlich nicht zum Haus, aber der Großteil des Energie Management Themas und auch die Konzeption des Hauses dreht sich um die Sonne. 40% der Energie Management Routinen sind daraus ausgelegt die Sonne optimal zu nutzen, mit Erfolg. Die KI lernt stets dazu wie die Sonne noch optimaler zu nutzen ist.
Weitere 40% der Energie Management Routinen beschäftigen sich mit den Bewohner und deren Verhalten. Die KI lernt das Verhalten der Bewohner und „lenkt“ die Energieflüsse genau dorthin, wo sie gebraucht werden, und vermeidet Energieaufwendungen dort, wo sie unnötig sind.
Die restlichen 20% der Energie Management Routinen beschäftigen sich mit der Kommunikation zwischen den Energie Management Geräten, um sich gegenseitig zu optimieren.
Viele würden jetzt meinen, dass die vielen Computer und Geräte im smarten System selbst viel Energie verbrauchen würden. Ja, ein smartes System braucht natürlich Strom. Die KI Einheit braucht auch Strom. Dennoch sind die Einsparungen durch das System um einiges größer als der Eigenverbrauch des Systems. In einem Jahr hat das smarte System einen kompletten Eigenverbrauch von ~130kWh. Bei 30 Cent Stromkosten entspricht das ca. 40€ im Jahr. Durch das smarte System spart aber dieses Haus mehr als 3.000kWh Energie im Jahr ein verglichen mit einem ähnlichen Haus ohne smartes System. Das entspricht ca. 1000€ Stromkosten im Jahr. Legt man dem deutschen Strommix mit 500g CO2 pro kWh zugrunde, trägt das smarte System dazu bei im Jahr 1,5 Tonnen CO2 zu sparen. Das system ist also nicht nur gut für den eigenen Geldbeutel, sondern auch für die Umwelt.
EIN PAAR BEISPIELE:
Wenn ein Bewohner jedes Mal nach der Arbeit duscht, wenn er heimkommt, lernt das die KI und speichert das so ab. Die KI kann durch Geofencing ermitten, wann dieser Bewohner seine Arbeit verlässt und wann er nach aktueller Verkehrslage zuhause sein wird, also wann er duschen wird. Somit wird das Warmwasser rechtzeitig (und nicht vorzeitig und unnötig) bereit gestellt und der Duschboden beheizt. Das ist angenehm und spart Energie, weil das Wasser nicht unnötig warmgehalten wird.
Die Wärme und die Sonne werden optimal genutzt um Nebenräume wie Lager zu optimalen Zeiten zu heizen, wo die Wärmepumpe die maximal Effizienz hat, damit diese Räume nicht schimmeln.
Es wird anhand von vergangen Wetterdaten und zukünftigen Wetteraussichten berechnet wann der optimale Zeitpunkt ist eine bestimmte Energieaktion auszuführen.
Die KI erkennt anhand von Druckunterschieden in der Lüftungsanlage sofort, ob eine Tür oder Fenster geöffnet wurde, und regelt entsprechend die Heizung und die Lüftungsanlage, um im Winter Wärmeverluste zu vermeiden und im Sommer die heiße Luft vom Haus fernzuhalten.
U.V.M…