KI-gestützte Gebäudeautomatisierung

Seminarziel

Am Ende des Seminars verfügen die Teilnehmenden über ein grundlegendes Verständnis der KI-gestützten Gebäudeautomatisierung und können einfache KI-Modelle und Automatisierungsskripte erstellen, um Gebäudeprozesse effizienter zu gestalten. Sie lernen, wie sie KI-Technologien in bestehende Automatisierungssysteme integrieren und grundlegende Best Practices anwenden, um die Sicherheit und Effizienz ihrer Gebäude zu verbessern.

Inhalt

• Einführung in die Gebäudeautomatisierung mit KI
  • Was ist Gebäudeautomatisierung? Grundlagen und Bedeutung der Automatisierung in modernen Gebäuden.
  • Rolle der Künstlichen Intelligenz (KI): Wie KI die Effizienz und Intelligenz von Gebäudeautomatisierungssystemen verbessert.
  • Anwendungsbereiche: Energieverwaltung, Sicherheit, Komfort und Wartung.
• Grundlagen der Künstlichen Intelligenz
  • Was ist KI? Einführung in die Konzepte und Technologien der Künstlichen Intelligenz.
  • Maschinelles Lernen (ML) und Deep Learning: Unterschiede und Einsatzmöglichkeiten in der Gebäudeautomatisierung.
  • Datenquellen und -verarbeitung: Erfassung und Nutzung von Daten für intelligente Systeme.
• Praxisübung 1: Datenanalyse für Gebäudeautomatisierung
  • Ziel der Übung: Sammlung und Analyse von Sensordaten zur Optimierung von Gebäudeprozessen.
  • Projektbeschreibung: Nutzung von historischen Daten zur Identifikation von Mustern und Optimierungspotenzialen.
  • Tools: Python mit Pandas, Jupyter Notebook und TensorFlow.
  • Ergebnisse: Ein analysierter Datensatz mit identifizierten Optimierungsmöglichkeiten.
• Automatisierungssysteme und deren Integration
  • Überblick über gängige Gebäudeautomatisierungssysteme: HVAC, Beleuchtung, Sicherheitssysteme und mehr.
  • Integration von KI in bestehende Systeme: Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle.
  • IoT in der Gebäudeautomatisierung: Einsatz von vernetzten Geräten zur Datenerfassung und -steuerung mit Home Assistant und OpenHAB .
• Implementierung der Automatisierung für Beleuchtungssysteme
  • Automatisierte Lichtsteuerung: Einsatz von Sensoren und KI zur Anpassung der Beleuchtung basierend auf Anwesenheit und Tageslicht mit Philips Hue Open-Source-Integrationen und OpenHAB Light Control .
  • Energieeinsparungen und Komfort: Optimierung des Energieverbrauchs ohne Beeinträchtigung des Nutzerkomforts.
  • Praxisbeispiele und Best Practices: Erfolgreiche Implementierungen und deren Nutzen.
• Implementierung der Automatisierung für HLK-Systeme
  • Intelligente Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen: Nutzung von KI zur Optimierung der Temperaturregelung und Luftqualität mit OpenHVAC und Home Assistant Climate Control .
  • Predictive Maintenance: Vorhersage von Wartungsbedarf durch Datenanalyse mit Grafana und Prometheus .
  • Integration mit anderen Gebäudesystemen: Synergien zwischen HLK und anderen Automatisierungskomponenten.
• Praxisübung 2: Aufbau eines einfachen Automatisierungssystems
  • Ziel der Übung: Entwicklung eines grundlegenden Automatisierungsskripts zur Steuerung der Beleuchtung basierend auf Sensordaten.
  • Projektbeschreibung: Erstellung eines Skripts, das Licht basierend auf Anwesenheitssensoren automatisch ein- und ausschaltet.
  • Tools: Python, IoT-Plattformen (z.B. MQTT Broker wie Mosquitto).
  • Ergebnisse: Ein funktionierendes Automatisierungsskript zur Lichtsteuerung.
• Implementierung der Automatisierung für Brandschutzsysteme
  • Intelligente Brandschutzlösungen: Einsatz von Sensoren und KI zur frühzeitigen Erkennung von Brandgefahren mit OpenFireAlarm und Home Assistant Fire Detection .
  • Automatisierte Alarmierung und Evakuierung: Schnelle Reaktionsmechanismen zur Sicherstellung der Sicherheit der Gebäudenutzer.
  • Integration mit Sicherheitssystemen: Vernetzung von Brandschutz mit anderen Sicherheitskomponenten für ganzheitliche Schutzmaßnahmen.
• Best Practices und ethische Überlegungen
  • Ethik in der KI-Anwendung: Verantwortungsvolle Nutzung von KI in der Gebäudeautomatisierung.
  • Bias und Fairness: Vermeidung von Verzerrungen in ML-Modellen.
  • Nachhaltigkeit: Einsatz von KI zur Förderung nachhaltiger Gebäudepraktiken.
• Zukunft der KI-gestützten Gebäudeautomatisierung
  • Neue Technologien und Trends: Entwicklungen im Bereich KI und IoT für Gebäude.
  • Integration mit Smart Cities: Vernetzung von Gebäuden in intelligente Stadtstrukturen.
  • Community und Weiterentwicklung: Beteiligung an Open-Source-Projekten und kontinuierliches Lernen.