Neue Professur für KI an der TH Rosenheim

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Prof. Uli Spindler überprüft mit den Studenten Lukas Baumann und Moritz Wuggazer (von links) eine Messeinrichtung in der roteg-Testwohnung.

Im Zuge der Hightech Agenda Bayern wird in den kommenden Jahren eine Professur für Energiedatenanalyse mittels Künstlicher Intelligenz (KI) aufgebaut. Hintergrund für die neue Professur ist die Bedeutung des Energieverbrauchs von Gebäuden, die etwa ein Drittel der weltweiten CO2-Emissionen verursachen.

Diese Gebäude stellen somit einen der Schlüsselfaktoren bei der Erreichung der Klimaschutzziele dar. Es ist daher zwingend notwendig, Gebäude hinsichtlich eines klimaneutralen Betriebs zu optimieren. Dies ist aufgrund der zunehmend komplexen Systeme nur durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu erreichen.

KI-Systeme für automatisierte Datenanalyse

„Die Professur soll vor allem die notwendigen KI-Systeme entwickeln, die eine kostengünstige automatisierte Datenanalyse durch Monitoring-Systeme erlauben“, erläutert Prof. Dr. h.c. Heinrich Köster, Präsident derTH Rosenheim. Diese Monitoring-Systeme sollen die Betriebsdaten analysieren, den fehlerfreien Betrieb der Gebäude und Netze sicherstellen und die Metadaten zwischen Gebäude und Versorgungsnetzen austauschen.

Die Professur wird im übergeordneten, interdisziplinären und fakultätsübergreifenden Forschungsbereich Bauen, Planen und Energie angesiedelt. Dabei profitiert sie von der fachlichen Ausrichtung der TH Rosenheim.

Bedeutung ist fakultätsübergreifend

„An unserer Hochschule wird jeder Teil des Bauens, seit jeher mit Schwerpunkt Holz, abgedeckt. Sämtliche entsprechenden Studiengänge haben eine Zukunftsorientierung mit Fokus auf Umwelt und Klimadesign sowie digitale Vorfertigung in der Baubranche“, so Köster. Diese Bereiche seien aus der Tradition heraus besonders forschungsstark und erprobt bei der fakultätsübergreifenden Zusammenarbeit.

KI-Forschung weiter ausgebaut

Zudem setzt die Professur auf den bereits vorhandenen Kompetenzen im Bereich KI an der TH Rosenheim auf. „Wir haben dazu in den vergangenen Jahren viel auf den Weg gebracht, zum Beispiel bei den Themen Machine Learning, Internet of Things und Künstliche Neuronale Netze. Damit haben wir eine perfekte Basis für den weiteren Ausbau der KI-Forschung“, betont Köster. Tatsächlich hat die Hochschule bereits in mehreren Projekten die Anwendung von KI-Methoden auch im Bereich Gebäude und Energie erprobt.

Monitoring auf lange Sicht verbessern

Zugute kommen der neuen Professur die verschiedenen Forschungseinrichtungen der TH, darunter das Rosenheimer Technologiezentrum Energie & Gebäude (roteg), in dem die für die Gebäudetechnik relevanten Bereiche zusammengefasst sind. „Das Zusammenspiel der verschiedenen Anlagen in modernen Gebäuden, also zum Beispiel Lüftung, Klimaanlage und Heizung, wird immer komplizierter“, erläutert Prof. Uli Spindler, einer der Laborleiter im roteg. Die zahlreichen Parameter zu überwachen, sei äußerst aufwendig und damit kostspielig. Zudem stoße der Mensch angesichts der ungeheuren Datenmengen an seine Grenzen, so Spindler. „Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz hat also hohes Potenzial, wir können das Monitoring technisch und wirtschaftlich auf lange Sicht deutlich verbessern.“

IT-Konzerne drängen in den Markt

Die neue Professur sei eine sehr zukunftsweisende Erweiterung der bestehenden Kompetenzen für den Bachelor-Studiengang Energie- und Gebäudetechnologie, sagt Spindler. „An der TH Rosenheim bilden wir Leute aus, die ein Verständnis der verschiedenen Gewerke in einem Gebäude haben und zudem das Zusammenspiel mit den Energienetzen verstehen.“

Das Thema KI sei diesbezüglich sehr relevant, zumal sich IT-Konzerne verstärkt für den Markt Bauen und Wohnen interessieren würden. „Damit Handwerksbetriebe nicht zu Einbaudienstleistern der großen Internetfirmen degradiert werden, müssen wir eine eigenständige KI-Entwicklung in diesem Bereich vorantreiben“, so Spindler.

Projekt für bessere Energiebilanz

Zur Verfügung stehen Einrichtungen der Fakultät für Informatik. Hier hat man bereits in der Vergangenheit das Potenzial von KI im Zusammenhang mit Energiedaten erforscht. So wurde bei einem Projekt untersucht, wie man eine bessere Energiebilanz erreicht, indem man den Verbrauch in privaten Haushalten intelligent steuert beziehungsweise besser an die Angebotsspitzen anpasst.

Neue Perspektiven für die Forschung

„Wir haben maschinelle Lernalgorithmen eingesetzt, die ohne aktive Eingriffe des Nutzers den Stromverbrauch optimieren und sich an Veränderungen anpassen können, ohne für den Nutzer negative Entscheidungen zu treffen“, erklärt Prof. Dr. Jochen Schmidt, der Leiter des Master-Studiengangs Informatik. Die KI-Professur eröffnet nach seinen Worten neue Forschungsperspektiven mit Blick auf die Herausforderungen der Energiewende.

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