Wie Generative KI den Gebäudebetrieb auf ein neues Level hebt

Mit dem Durchbruch von künstlicher Intelligenz steht der Gebäudesektor vor einem tiefgreifenden Wandel. Durch die Kombination von Datenanalyse, Handlungsempfehlungen und vorausschauender Regelung bietet die Technologie schon heute völlig neue Möglichkeiten, um die Ressourceneffizienz und die Klimabilanz von Gebäuden zu verbessern.

Doch was wäre, wenn es einen digitalen Gebäudeassistenten gäbe, der nicht nur Informationen analysiert, sondern täglich neue Lösungen für die sich stetig ändernden Herausforderungen im Betriebsablauf entwickelt und in Echtzeit auf Anfragen von Eigentümern und Betreibern reagiert? Durch den Einsatz generativer KI ist das nicht mehr nur eine ferne Utopie, sondern bereits heute Realität.

Warum brauchen wir künstliche Intelligenz in Gebäuden?

Spätestens seit dem Durchbruch von ChatGPT ist klar: Künstliche Intelligenz (KI) wird unsere Arbeitsweise grundlegend verändern – und die Immobilienbranche ist dabei keine Ausnahme. Gebäude werden immer digitaler und komplexer, ihre effiziente Nutzung und nachhaltige Bewirtschaftung erfordern viel Fachwissen und eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit. Hier kann KI unterstützen, indem sie

• große Mengen an Betriebsdaten in Echtzeit auswertet,
• vorausschauende Analysen durchführt,
• maßgeschneiderte Handlungsempfehlungen gibt.

Die Einsatzmöglichkeiten erstrecken sich über den gesamten Lebenszykluseiner Immobilie: Von der Optimierung von Materialien und Gebäudeentwürfen über die bedarfsgerechte und vorausschauende Regelung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) bis hin zur Entwicklung neuer Ressourcenkonzepte im Sinne der Kreislaufwirtschaft und der Energiewende. Ein Beispiel dafür ist Demand Side Management, bei welchem die KI den Strombezug von Gebäuden gezielt steuert, um auf Basis von Marktsignalen Kosten zu senken und das Potenzial erneuerbarer Energien optimal auszuschöpfen.

Generative KI als „Produktivitätsbooster“

Generative KI (engl. „Generative AI“ oder „Gen AI“) hebt dieses Nutzungserlebnis auf ein völlig neues Level: Während herkömmliche KI vorhandene Daten analysiert, kategorisiert und zusammenfasst, um bestimmte vordefinierte Aufgaben zu lösen, geht Gen AI einen Schritt weiter, indem sie aus vorhandenen Informationen und spontanen Vorgaben neue Inhalte und Lösungen generiert, die vorher noch nicht existierten.

Dazu zählen beispielsweise Texte, fotorealistische Bilder, Videos oder Audioinhalte. Möglich wird das u.a. durch den Einsatz von „Large Language Models“ (LLM), die Wörter kontextualisieren und daraus kohärente Texte erzeugen können. „Multimodal Large Language Models“ (MLLM) erweitern diese Fähigkeiten, indem sie verschiedene Datentypen wie Texte, Bilder und Audiodateien gleichzeitig verarbeiten und erzeugen.

Diese Fähigkeit macht Gen AI zu einem wahren „Produktivitätsbooster“. So geht aus einer Studie der Unternehmensberatung McKinsey hervor, dass Gen AI-Technologien weltweiteinen jährlichen Produktivitätszuwachs von umgerechnet 2,4 bis 4,1 Billionen Euro ermöglichen könnten – ein Vorteil, der die Grenzen des Machbaren auch im Gebäudekontext erheblich erweitern kann.

Einsatzmöglichkeiten von generativer KI im Gebäude

Bisher konzentrierte sich KI in Gebäuden auf eine begrenzte Anzahl vordefinierter Aufgaben auf Basis kodierter Regeln und Algorithmen: Gebäudedaten strukturieren und analysieren, Sollwerte von HLK-Anlagen einstellen, Fehlfunktionen erkennen, Handlungsempfehlungen geben oder vorausschauende Regelungen auf Basis von Wettervorhersagen umsetzen. Diese herkömmlichen Anwendungen sind äußerst nützlich, aber in ihrer Anpassungsfähigkeit begrenzt. Generative KI hingegen ermöglicht es, noch besser auf die spezifischen Anforderungen von Immobilien einzugehen und Prozesse zu beschleunigen. Und das funktioniert so: ‍

Trainieren des Modells mit umfangreichen Datenquellen

Das Modell wird vom jeweiligen Softwareanbieter zunächst mit riesigen Datenmengen trainiert. Diese bestehen aus öffentlichen Quellen, wie technischen Dokumentationen, Bauplänen, Sensorinformationen und anderen Datenbanken. So können beispielsweise Tausende von Betriebsanleitungen aller gängigen Hersteller von Gebäudeautomation sowie wissenschaftliche Veröffentlichungen und Erfahrungsberichte in das Trainingsset einfließen. Durch diese große Vielfalt an Datenquellen verfügt Gen AI über ein umfassendes fachliches Wissen, das weit über das hinausgeht, was herkömmliche KI-Modelle bieten.

Interaktive Kommunikation via Chat oder Spracheingabe

Auf Basis dieser Informationen kann der digitale Gebäudeassistent dann auf sogenannte „Prompts“ – Eingabeaufforderungen in alltäglicher Sprache – reagieren. Über eine intuitive Benutzerschnittstelle, wie zum Beispiel ein Chatfenster oder über Sprachaufnahme, können Facility Manager und technische Betreiberteams Fragen stellen oder konkrete Anweisungen eingeben, wie etwa: „Die Raumtemperatur im Konferenzraum wird nicht wie gewünscht erreicht. Was muss ich tun?“‍

Maßgeschneiderte Vorschläge zur Betriebsoptimierung

Unmittelbar nach Erhalt der Frage greift das System auf das hinterlegte Wissen über das Gebäude zu, aktiviert die relevanten Informationen aus dem Trainingsbestand und macht maßgeschneiderte Vorschläge zur Betriebsoptimierung. Dazu durchsucht sie zunächst in Echtzeit Sensorinformationen, Wartungsprotokolle, und Benutzerhandbücher, um die Ursache des Problems zu identifizieren. In unserem Beispiel könnte die generative KI herausfinden, dass mit großer Wahrscheinlichkeit ein defekter Außentemperatursensor die Ursache ist. Das Ergebnis ist eine präzise Handlungsempfehlung in Schriftform oder natürlicher Sprache, zum Beispiel: „Vergewissern Sie sich, dass der Außentemperatursensor ordnungsgemäß funktioniert.“

Die Antworten sind präzise auf die Voraussetzungen im jeweiligen Gebäude zugeschnitten. Wenn sie auf ihre Antwort Feedback erhält, kann der digitale Gebäudeassistent diese neuen Informationen außerdem bis zu einem gewissen Umfang kontextbasiert in seine zukünftigen Antworten mit einfließen lassen.

Doch nicht nur technische Betreiberteams können von Gen AI profitieren. Auch für Eigentümer und Asset Manager bietet die Technologie eine einfache und schnelle Möglichkeit, um über die Performance ihres Portfolios auf dem Laufenden zu bleiben:

Schlüsseltechnologie für effiziente Gebäude

Die Beispiele zeigen: Gen AI revolutioniert die Art und Weise, wie Gebäude verwaltet und betrieben werden. Asset- und Facility Manager können durch einfache Eingaben ihre Produktivität steigern, indem sie in natürlicher Sprache Informationen abrufen, Hypothesen testen und sofortige Unterstützung bei ihren alltäglichen Entscheidungen erhalten. Die Vorteile liegen auf der Hand:

• Individuelle Antworten zur Optimierung jeder Immobilie im Portfolio
• Verkürzung der Reaktionszeiten auf Fehlermeldungen und Ineffizienzen im Betrieb
• Reduzierung von Verwaltungsaufwand
• Verbesserte User Experience durch intuitive Kommunikation per Chatbot oder Voicebot

Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Gen AI eröffnen dabei völlig neue Wege zur Reduzierung von Energieverbrauch, Betriebskosten und CO₂-Emissionen im Portfolio und bieten optimale Lösungen für die Herausforderungen der Zukunft - effizienter, nachhaltiger und erfolgreicher als je zuvor.