Smartes Energie- und Siedlungsmanagement durch KI

Ein Bestandsquartier mit 700 Wohnungen wurde intelligent vernetzt. In der Kölner Stegerwaldsiedlung sorgen selbstlernende Algorithmen und Big Data für hohen Wohnkomfort und Energieeffizienz.

In den vergangenen Jahren hat die Deutsche Wohnungsgesellschaft (Dewog) als Eigentümerin der Stegerwaldsiedlung im Nordosten Kölns damit begonnen, 16 Gebäude aus den 1950er Jahren umfassend zu sanieren. Damit verbunden war unter anderem die energetische Sanierung mit Lösungen des Energiedienstleisters Rheinenergie.

Selbstlernende Algorithmen: der entscheidende Schritt beim Siedlungsmanagement

Der Versorger hat die Stegerwaldsiedlung-Häuser mit Photovoltaik aufgerüstet. Auf rund 6.100 Quadratmetern produzieren die Module jährlich zirka 760.000 Kilowattstunden Strom, der anschließend als günstiger Mieterstrom und für Elektromobile zur Verfügung steht. Außerdem werden damit 41 Luft-Wärmepumpen angetrieben, die einen Großteil der zum Heizen benötigten Wärme produzieren. An besonders kalten Tagen kommt zusätzlich Fernwärme zum Einsatz. Überschüssiger Strom fließt in einen der 16 Batterie-Speicher. Bis dahin ist das bereits vielerorts Standard.

Stegerwaldsiedlung Photovoltaik
Photovoltaik liefert den Strom für die Mieter und die 41 Luft-Wärmepumpen.

In der Kölner Siedlung ist man aber noch einen Schritt weiter gegangen: Dort gibt es ein auf selbstlernenden Algorithmen beruhendes Siedlungsmanagement. Entwickelt wurde das intelligente Energiemanagementsystem für Quartiere im Rahmen des EU-Projekts "GrowSmarter". Das System sorgt dafür, dass Energieerzeugung und -verbrauch vor Ort optimal aufeinander abgestimmt sind. Es weiß nach kurzer Zeit, wann Energie gebraucht wird. Ziel des Siedlungsmanagements ist es, möglichst effizient zu arbeiten und autark zu sein. Der Großteil der erzeugten Energie wird an Ort und Stelle verbraucht. Dafür wertet das System laufend aktuelle Verbrauchs- und Klimadaten aus und "spuckt" im 15-Minuten-Takt Energiefahrpläne für die kommenden eineinhalb Tage aus. Ändern sich kurzfristig die Verbräuche oder das Wetter, ändert sich auch der Plan.

Ist absehbar, dass Strom- und Wärmeproduktion in der Siedlung den Verbrauch nicht decken können, wird Energie zugeführt. Bei einem durchschnittlichen Jahresbedarf von 3.000 Kilowattstunden pro Haushalt decken die Mieter in der Stegerwaldsiedlung bereits ein Drittel ihres Bedarfs mit dem Solarstrom vom eigenen Dach. Für den darüber hinausgehenden Bedarf wird Ökostrom aus Wasserkraft genutzt. Wenn Strom übrig ist, fließt er in die Batterie-Speicher oder wird über ein mit dem Siedlungsmanagement verbundenen virtuelles Kraftwerk an der Strombörse vermarktet.

Mobilitätshub Stegerwaldsiedlung
Elektroautos, Leihfahrräder, Ladesäulen: Der Mobilitätshub.

Siedlung und Mobilität: zunehmend digital

Die Bewohner der Siedlung können zudem auf einen Mobilitätshub zugreifen. Dieser ist mit Elektroautos, Leihfahrrädern, Ladesäulen und einer Bushaltestelle der Kölner Verkehrsbetriebe ausgestattet. Reserviert wird über eine App. Sie zeigt auch an, welche Ladesäule und welcher Parkplatz in der Siedlung gerade frei sind, oder wie es um den Akku-Füllstand des Leihwagens bestellt ist. Über die App können sich die Mieter zudem jederzeit über den aktuellen Energieverbrauch ihres Hauses informieren.

In der Stegerwaldsiedlung ist der Energieverbrauch von 130 bis 140 Kilowattstunden je Quadratmeter und Jahr auf nun 30 bis 40 Kilowattstunden gesunken. Der CO2-Ausstoß der Siedlung soll nach Abschluss aller Sanierungsarbeiten um 60 bis 70 Prozent gesenkt worden sein.


Der vollständige Artikel erschien im Magazin "Immobilienwirtschaft", 7+8/2019


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