Tirol 2050 - Effizienzsteigerung kommunaler Gebäude
durch Analyse und Monitoring

Leuchtturmprojekt im Bereich Digitalisierung

Zielsetzung

Für das Erreichen der Klimaziele eines energieautonomen Tirol 2050 ist die Reduktion des Energiebedarfs von Gebäuden ein signifikanter Faktor. Während sich zahlreiche Maßnahmen in diesem Bereich auf energieeffizientes Bauen und Sanieren von Wohngebäuden fokussieren, verfolgt das TEAM-Building-Projekt einen neuen Ansatz, der die Nutzergemeinschaft kommunaler Gebäude, insbesondere von Schulen, ins Zentrum rückt.

 

 

„Zentrales Ziel ist die Maximierung der Energieeffizienz von kommunalen Gebäuden sowie die gleichzeitige Optimierung des Raumklimas – das Wohlbefinden der Gebäudenutzer hat oberste Priorität.“

Rainer Mayr, e5-Teamleiter in Stams/Universität Innsbruck

 

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Verstärkte, interdisziplinäre Kooperation

Das Projekt ist ein erster Schritt hin zu verstärkter, interdisziplinärer Kooperation in den Gebieten energieeffizientes Bauen, Baumanagement, Data Science und Software Engineering. Das Ziel ist die Entwicklung einer sensor- und datengetriebenen Lösung, mit der Gebäude spezifisch, kontinuierlich, nutzerorientiert und kostengünstig überwacht und bewertet werden können. Für Architekten und Gebäudebetreiber sollen zielgruppenspezifische Dienste bereitgestellt werden.

Evaluierte Pilotumsetzung

Ergebnis des zweijährigen Projekts wird eine evaluierte Pilotumsetzung sein, sowie ein Konzept für den gesamten Workflow von der Platzierung der Sensorausstattung bis zum Betrieb der Cloud-Plattform. Nach Projektende soll die Lösung im kommunalen Bereich ausgerollt und so verwertet werden. Darüber hinaus ist geplant, das Anwendungsspektrum sukzessive zu erweitern, z.B. auf andere Gebäudetypen und weitere Gebäudeparameter.

Intelligente Analysen und Empfehlungen

Die entwickelten Dienste sollen das Raumklima und den Energieverbrauch des Gebäudes bewerten und Empfehlungen und Hinweise geben, z.B. hinsichtlich

  • Fehlerfrüherkennung und Diagnose (z.B. Störung der Lüftungsanlage)
  • Verbesserungen in der Betriebsführung (z.B. Steuerung von Heizungs- bzw. Lüftungstechnik/Anpassung der Luftvolumenstromregelung)
  • des Nutzerverhaltens (z.B. Lüftungsverhalten)

Für das intelligente Analyse- und Empfehlungssystem werden zielgruppengerechte Darstellungen entwickelt:

  • einfache Visualisierungen für den Gebäudebetreiber zur Unterstützung bei der Gebäudebewertung und als Entscheidungshilfe für zu treffende Maßnahmen
  • aggregierte Visualisierungen für Architekturbüros, um Erfahrungen mit der langfristigen Entwicklung des Energieverhaltens von Gebäuden zu erhalten

Lösungsansatz

Drei Komponenten sind wesentlich

Die Lösung im Sinne eines zielgruppengerechten Analyse- und Empfehlungssystems soll aus drei zentralen Komponenten bestehen:

  • der Datenerfassung mittels Sensoren im bzw. außerhalb des Gebäudes
  • dem Gebäudemodell zur Bestimmung von Soll-Werten
  • der Analytikinfrastruktur in der Cloud, die mithilfe des Gebäudemodells (Soll-Werte) und den erhobenen Sensordaten (Ist-Werte) Services für die Gebäudebetreiber und Architekten bereitstellt

Die Fragestellungen der betrachteten Anwendergruppen stehen im Zentrum des Projektvorhabens.

 

Die Datenerfassung verwendet vorhandene Daten, sofern es ihre Genauigkeit zulässt, sowie eine für das Vorhaben adaptierte kostengünstige Sensorausstattung. Im Rahmen des Projekts wird eine einfache Sensorikmessdatenerfassung entwickelt (z.B. CO2-Gehalt, Volumenströme der Lüftungsanlage, Raumtemperatur und Feuchte). Das Gebäudemodell beinhaltet die Gebäudeparameter, die für die Ableitung von Soll-Werten für die erhobenen Daten notwendig sind. Die Analytikinfrastruktur sammelt die erhobenen Daten und bereitet sie auf. Unter Einbeziehung des Gebäudemodells, sowie unter Anwendung von Statistik- und Machine-Learning-Algorithmen werden Dienste für Gebäudebetreiber und Architekten zur Verfügung gestellt.

 
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Pilotumsetzung

Pilotumsetzung in Stams

Die erarbeitete Lösung wird im Schulgebäude der NMS Stams prototypisch umgesetzt und evaluiert. Das Gebäude wurde durch das Büro von Raimund Rainer 2009 modernisiert und als Niedrigenergiegebäude ausgebaut. Das Gebäude verfügt über eine aktive Wohnraumlüftung und eine komplexe Steueranlage für Heizung und Klimatisierung.

Übertragung auf weitere Gebäude

Besondere Aufmerksamkeit kommt der Übertragbarkeit der Lösung auf weitere Gebäude zu. Angestrebt werden nachhaltige Energie- und Kosteneinsparungen im Gebäudebetrieb in Tirol und darüber hinaus.


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Neuer Gebäudeteil der NMS Stams (Foto: info@simonrainer.com)

Partner

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Fraunhofer Austria

Innovationszentrum »Digitale Transformation der Industrie«
Weisstraße 9, 6112 Wattens

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Universität Innsbruck

Institut für Informatik
Technikerstraße 21a, 6020 Innsbruck

Arbeitsbereich
Energieeffizientes Bauen

Technikerstraße 13, 6020 Innsbruck

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Architekt Raimund Rainer

Anichstraße 12, 6020 Innsbruck

Die drei Projektpartner arbeiten bei der Umsetzung des Vorhabens intensiv mit zwei assoziierten Partnern, der Klima- und Energiemodellregion Imst sowie der Gemeinde Stams zusammen.

Kontakt

Haben Sie eine Frage zum Projekt oder Interesse an einer Zusammenarbeit, dann zögern Sie nicht uns zu kontaktieren.