Entwicklung von Data Fusion Methoden zur Unterstützung der energetischen Betriebsoptimierung und vorausschauenden Wartung von Heizungsanlagen in Mehrfamilienhäusern

Im Projekt »ADAPTeR« werden digitale Methoden entwickelt, um Heizungsanlagen in Mehrfamilienhäusern energieeffizienter und zuverlässiger zu betreiben. Dazu werden Messdaten, Wartungsinformationen und technische Spezifikationen in einem digitalen Anlagendatenblatt zusammengeführt und mit innovativen Data-Fusion- und KI-Verfahren ausgewertet. Das Konsortium aus Green Fusion, B&O Service, HAW Hamburg und Fraunhofer ISE ermöglicht so zustandsbasierte und vorausschauende Wartung, reduziert Energieverbrauch, CO₂-Emissionen und Kosten und unterstützt Fachpersonal durch klare Entscheidungshilfen.

Ausgangslage

Heizungsanlagen in Mehrfamilienhäusern werden überwiegend intervallbasiert gewartet. Fehler im Betrieb bleiben oft lange unentdeckt, da aussagekräftige Messdaten und strukturierte Anlagendokumentationen fehlen. In der Praxis werden so meist nur Symptome behoben, nicht aber die eigentlichen Ursachen energetischer Fehlfunktionen. Komplexe Systeme, etwa Hybridanlagen mit Wärmepumpen und fossilen Backups, können im Alltag nicht in allen Betriebszuständen geprüft werden. Störungen regenerativer Systeme bleiben daher häufig unentdeckt, während der Betrieb unbemerkt auf ineffiziente fossile Erzeuger umschaltet – mit erhöhtem Energieverbrauch, CO₂-Emissionen und Kosten.

Ziel

»ADAPTeR« verfolgt das Ziel, die Betriebsführung von Heizungsanlagen in Mehrfamilienhäusern von intervallbasierten hin zu zustandsorientierten und vorausschauenden Strategien zu entwickeln. Kernziel ist ein digitales Anlagendatenblatt als zentraler Zugangspunkt, in dem Messdaten, Wartungsinformationen und technische Spezifikationen maschinenlesbar bereitstehen. Darauf aufbauend sollen Data-Fusion- und KI-Verfahren Fehlfunktionen frühzeitig erkennen, energetische Optimierungspotenziale sichtbar machen und den optimalen Zeitpunkt für Inspektionen und Wartung bestimmen. Multikriterielle Bewertungen sollen dabei Energie, CO₂, Kosten, Personalaufwand und Ressourceneinsatz berücksichtigen.

Lösung

Im Projekt wird ein digitales Anlagenlogbuch mit Weboberfläche entwickelt, das technische Daten, Wartungshistorie und kontinuierliche Messdaten in einem standardisierten Datenmodell zusammenführt. Über Schnittstellen zu Feldbussen und Protokollen sowie mobiler Messtechnik werden Anlagen angebunden. Data-Fusion-Algorithmen, innovative Modelle auf Basis eines Semi-Markov-Ansatzes und KI-Verfahren analysieren den Anlagenzustand und leiten Kennzahlen, Ausfallwahrscheinlichkeiten und Wartungsempfehlungen ab. Die Expertise der Praxispartner wird so genutzt, um zielgerichtete Bewertungen, sowie Ableitung und Priorisierung geeigneter Maßnahmen zu ermöglichen. Durch Praxistests in realen Wohngebäuden werden die Lösungen validiert und zu nutzerfreundlichen Werkzeugen für einen energieeffizienten und zuverlässigen Anlagenbetrieb weiterentwickelt.

Das Projekt »ADAPTeR«  wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert (Fkz.: 03N1119A).