Energieeffiziente Häuser durch intelligente Algorithmen und Big Data?

Smarte Lösungen optimieren den Stromverbrauch von Gebäuden - und verkleinern den CO2-Fußabdruck.

Gebäude sind enorme Energiefresser und müssen viel effizienter werden, damit die Energiewende gelingen kann. Dabei können auch smarte Technologien helfen.

Autor*in Lydia Skrabania, 19.03.18

Eine erfolgreiche Energiewende bedeutet nicht nur die Abkehr von fossilen Brennstoffen und den weiteren Ausbau von erneuerbaren Energien, sondern auch die Steigerung der Energieeffizienz und das Einsparen von unnötigen Verbräuchen. Über den Verkehrssektor bzw. E-Mobilität wird in diesem Zusammenhang viel gesprochen. Ein anderer Sektor geht jedoch in der Debatte allzu oft unter: Gebäude. In Deutschland verbrauchen wir mehr als ein Drittel der Energie in den vier Wänden, vor allem für Heizung und Warmwasser. Und entsprechend hoch sind die CO2-Emissionen.

„Der Gebäudesektor spielt eine entscheidende Rolle in der Energiewende. Hier wird mehr Energie verbraucht als im Verkehr oder in der Industrie, hier wird auch ein Großteil der für die Energiewende insgesamt aufzuwendenden Investitionen aufgebracht werden müssen“, so Andreas Kuhlmann, Sprecher der Allianz für Gebäude-Energie-Effizienz (geea).

Das ambitionierte Ziel der Bundesregierung: Bis 2050 soll der Gebäudebestand nahezu klimaneutral sein. Zu schaffen wäre das, allerdings müssten dazu erheblich größere Anstrengungen in Sachen energetischer Gebäudesanierung unternommen werden, als dies derzeit der Fall ist.

Wir brauchen also eine „Gebäudewende“! Es muss zum einen mehr Geld in die energetische Gebäudesanierung gesteckt und zum anderen mehr auf erneuerbare Energien bei Beheizung und Warmwasser gesetzt werden. Und zusätzlich können Gebäude auch durch smarte Technologien deutlich energieeffizienter werden.

Fallbeispiel: BeeBryte aus Frankreich

Ein Beispiel für eine solche Technologie ist die Cloud-basierte Software-Lösung von BeeBryte, mit welcher der Energiekonsum in Gebäuden optimiert werden soll. Das Lyoner Startup hat ein intelligentes System entwickelt, mit dem die Energie in Gebäuden smarter, effizienter und preiswerter eingesetzt werden kann. Dabei werden sämtliche Daten, wie der Energieverbrauch, der Strommarktpreis oder die aktuelle Wetterlage bzw. -vorhersage, rund um die Uhr analysiert. Der Algorithmus führt mit diesen Daten komplexe Berechnungen anhand von Machine Learning, Big Data und Predictive Analytics durch, um den tatsächlichen Konsum von Energie von ihrem Erwerb bzw. ihrer Erzeugung zu entkoppeln und so Kosten sowie CO2-Emissionen zu senken.

Ein Beispiel: Herrscht ein Energieüberschuss, sinkt der Strompreis am Markt. Dann wird über den intelligenten Algorithmus der günstige Strom gekauft; damit können dann E-Autos geladen oder die Energie kann in Batterien gespeichert werden, die BeeBryte im Gebäude installiert. Steigt der Strompreis wieder, kann auf die gespeicherte Energie zugegriffen werden, um den Bedarf des Gebäudes durchgehend zu decken. Im Bestfall erzeugen Solaranlagen auf dem Dach sogar selbst saubere Energie.

Energieeffizienz dank „Internet of Energy“

Alle Systemelemente sind über die Cloud miteinander verbunden. Wie ein Dirigent kann der sogenannte „Controller“ jedes einzelne Element wie Heizung oder Klimaanlage automatisch steuern und in Echtzeit den sich ändernden Umständen anpassen. Vergleichbar ist das Ganze also mit dem Internet of Things – nur handelt es sich hier um ein Internet of Energy. Und damit können laut BeeBryte bis zu 40 Prozent der Energiekosten eingespart werden.

Der Vorteil ist dabei jedoch nicht nur, dass Kosten gespart werden: Die bei Überschuss erworbene Energie ist unterm Strich auch wesentlich sauberer, als zu Zeiten, wenn Knappheit am Strommarkt herrscht. Denn um erhöhte Bedarfe decken zu können, springen oft klimaschädliche Kohlekraftwerke ein. Und diesen teuren, dreckigen Strom würde die schlaue Software eben gar nicht erst kaufen.

Gegründet wurde BeeBryte 2015 von Patrick Leguillette und Frédéric Crampé, einem Ex-Raketenwissenschaftler bei der NASA. Das Startup kann mit seinem intelligenten Energiesystem bereits einigen Erfolg verbuchen und u.a. einen Vertrag mit der Stadt Paris abschließen; außerdem gewann es wichtige Preise, darunter im vergangenen Jahr den „Start Up Energy Transition Award“ der Deutschen Energie Agentur (dena). Das Unternehmen bietet sein intelligentes Energiesystem als SaaS (Software-as-a-Service) an und berechnet dafür einen monatlichen Prozentbetrag der Kostenersparnis.

Interessant ist die Lösung von BeeBryte wohl vor allem für große, kommerziell genutzte Gebäude und Fabriken, die viel Energie verbrauchen. Denn es gilt ja: Wo viel verbraucht wird, kann auch viel eingespart werden. Aber nicht nur in Großprojekten, auch im Kleinen können schlaue Software- und Smart-Metering-Lösungen wie zum Beispiel von GreenPocket oder grüne Apps wie EcoGator viel Wirkung entfalten.

Strom-Sharing per Blockchain in Wiens „Viertel Zwei“

Durch neue Konzepte des Zusammenlebens können Anwohner nicht nur öffentliche Flächen teilen, sondern auch die gemeinsame Stromrechnung. Die Blockchain macht´s möglich. 

Kasita: Mikrohäuser mit smarter Technologie

Die zunehmende Verstädterung und in die Höhe schnellende Mietpreise sind weltweit ein Problem. Kasita bietet eine neue Art des modularen Wohnens: technologisch hoch entwickelt, umweltfreundlich und wirtschaftlich.

„Strom mit anderen zu teilen ist die Zukunft“

Nicht nur Eigenheimbesitzer, auch Mieter von Wohnungen können inzwischen von der Stromerzeugung aus regenerativen Energien auf ihrem Gebäude profitieren. RESET hat mit dem Polarstern-Gründer Florian Henle über Eigen- und Mieterstrom gesprochen.

Smart Green Tower: Ein Gebäude als smarter Energiemanager

Ein Gebäudekomplex mit einem ausgeklügelten Energieversorgungs-Konzept als Meilenstein der intelligenten Stadt von morgen - oder bereits heute?

Smart Cities: Nachhaltig leben in einer digitalisierten Stadt

Die Welt, in der wir leben, ist von großen Veränderungen geprägt, wie sie so noch nie zuvor in der Geschichte der Menschheit passierten. Die Notwendigkeit, die permanent wachsenden Städte nachhaltiger zu entwickeln, ist sichtbarer denn je. Ein Ansatz ist das "Smart City"-Modell, dass wir uns hier näher anschauen.

Das Internet der Dinge

Die Grundidee des „Internet of Things“ (IoT) ist einfach: Intelligente Sensoren und eine Netzverbindung machen aus jedem Ding eine smarte Datenquelle. Klingt nach Zukunftsmusik? Weit gefehlt: Das IoT hat sich bereits in unseren Wohnzimmer, Küchen und Bädern ausgebreitet. Doch worum geht es bei dieser Entwicklung überhaupt und warum ist sie so revolutionär? Welche Probleme gibt es? Und vor allem: Wie kann das IoT unser Leben nachhaltiger gestalten? 

Smart Grid – Die Hoffnung der Energiewende?

Bis zum Jahre 2020 soll ein Drittel des erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien stammen, die großen Kohle- und Atomkraftwerke sollen bis dahin abgedankt haben. Viel wird in den Medien und der Politik über die hohen Kosten der Energiewende gesprochen. Warum können wir nicht einfach die Energiequellen austauschen und was wird sich alles bei der Energiewende verändern müssen?

Smart Metering – Die Zukunft des Energiesparens

Wenn wir ein Gefühl dafür entwickeln, wie viel Energie wir wann und wo verbrauchen, können wir Energiefresser in unseren vier Wänden aufspüren, unser Verbrauchsverhalten optimieren und Energie und Kosten sparen, so die Hoffnung. Möglich machen sollen das intelligente Stromzähler, die sogenannten „Smart Meter“.

Die Energiewende – kann sie gelingen?

Die Energiewende ist in aller Munde. Sie scheint ein Allheilmittel für eine zukunftsfähige Welt zu sein, aber auch permanentes Streitthema. Sie soll vom Atom unabhängig machen, den Klimawandel stoppen helfen - und ist angeblich unbezahlbar. Stimmt das? Was genau ist diese Energiewende eigentlich?