Gebäude sind komplexe, dynamische Systeme. Sie reagieren ständig auf äußere Einflüsse – Wetter, Nutzung, Menschen. viboo ergänzt bestehende Systeme um eine vorausschauende, datenbasierte Intelligenz, die Betrieb und Komfort proaktiv optimiert, anstatt nur zu reagieren.

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Bei viboo haben wir eine klare Mission: Wir wollen Gebäuden etwas geben, das sie bisher nie hatten – die Fähigkeit, vorauszudenken. Das erreichen wir, indem wir prädiktive Intelligenz in ihre Energiesysteme bringen. Durch die Kombination aus prädiktiver Regelung und maschinellem Lernen plant unser System kontinuierlich den effizientesten Weg, ein Gebäude zu betreiben.

Doch was bedeutet „prädiktive Intelligenz“ eigentlich? In diesem Artikel gibt Nicolas Lefebure, Senior Control Engineer bei viboo, Einblicke in die KI, die das Herzstück unserer Plattform bildet : eine Technologie, die Gebäuden hilft, effizienter, stabiler und komfortabler zu werden, als es herkömmliche regelbasierte Systeme je könnten.

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Was prädiktive Regelung und maschinelles Lernen wirklich bedeuten

Gebäude sind dynamische Systeme, die sich ständig wechselnden Bedingungen anpassen müssen. An Wochentagen sind sie schon früh voll belegt, am Wochenende bleibt es ruhig. An einem Tag ist es bewölkt und die Heizung läuft, am nächsten scheint die Sonne und erwärmt die Räume auf natürliche Weise. Gleichzeitig schwanken die Energiepreise stündlich – eine zusätzliche Herausforderung für den effizienten Betrieb. Und das ist nur der Anfang: Auch Belegungsmuster, technische Grenzen und Komfortanforderungen ändern sich ständig.

Prädiktive Intelligenz verwandelt diese Komplexität in bessere Entscheidungen. Mit ihr wird das Verhalten des Gebäudes verstanden und die Massnahmen kontinuierlich optimiert. Drei zentrale Gründe machen das möglich:
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1. Optimierung zwischen Komfort, Kosten und Nachhaltigkeit: Der Gebäudebetrieb ist ein ständiger Balanceakt zwischen Komfort und Effizienz. Wer nur eines dieser Ziele verfolgt, vernachlässigt das andere: Das Ausschalten der Heizung spart Energie und CO₂, führt aber zu kalten Räumen. Die prädiktive Regelung findet das optimale Gleichgewicht, indem sie Komfort, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit gemeinsam optimiert.
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2. Einschränkungen frühzeitig erkennen und berücksichtigen: Gebäude haben feste physikalische und technische Grenzen – von Komfortgrenzen bei Raumtemperaturen bis hin zu den Leistungsfähigkeiten der Anlagen. Ein Gasboiler besitzt zum Beispiel eine minimale und maximale Leistung, Wärmepumpen haben Rampenraten und Ventile können an ihre Grenzen stoßen. Prädiktive Regelung erkennt diese Einschränkungen frühzeitig und plant den Betrieb so, dass er effizient und sicher bleibt.
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3. Das Verhalten der Gebäude verstehen: Gebäude reagieren oft recht träge. Zwischen dem Einschalten einer Wärmepumpe, der Verteilung der Wärme über die Fußbodenheizung und dem tatsächlichen Temperaturanstieg können mehrere Stunden liegen. Wann also sollte man die Heizung einschalten, damit es um acht Uhr morgens 20 Grad im Raum hat – um sechs Uhr, um fünf Uhr? Mithilfe von maschinellem Lernen lernt das System das thermische Verhalten des Gebäudes fortlaufend kennen und passt seine Strategie an. Die prädikative Reglung nutzt dieses Wissen, um vorauszudenken und die Wärmeerzeugung genau im richtigen Moment zu starten.
   

Das Ergebnis: Sowohl in wissenschaftlichen Studien als auch in realen Gebäuden zeigt sich, dass prädiktive Regelung über 20 % Energieeinsparung gegenüber konventionellen Steuerungen ermöglicht – bei gleichzeitig höherem Komfort.

So funktioniert die prädiktive Regelung von viboo

Diese Intelligenz wird in viboo.optimize zum Leben erweckt – unserer selbstlernenden Lösung für prädiktive Regelung, die den Komfort und die Energieeffizienz realer Gebäude kontinuierlich verbessert. Klingt komplex? So funktioniert es:

1. Den Zustand des Gebäudes erfassen: Zunächst misst das System den aktuellen Zustand des Gebäudes über ein Netzwerk aus Sensoren. Es „hört“ gewissermaßen zu, was im Inneren geschieht – erfasst Raumtemperaturen, Ventilstellungen, Wand- und Oberflächentemperaturen sowie die aktuellen Betriebszustände der Anlagen. Diese Echtzeitmessungen geben der viboo-Intelligenz ein genaues Bild davon, wie sich das Gebäude verhält, und bilden die Grundlage für die folgenden prädiktiven Entscheidungen.‍
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2. Einbeziehen von Prognosedaten: Im nächsten Schritt blickt das System über die Gebäudemauern hinaus, um zu verstehen, was als Nächstes kommt. Es sammelt externe und prognostizierte Informationen wie Wetterdaten (Außentemperatur, Sonneneinstrahlung, Wind), Belegungsmuster und Zeitpläne sowie Energiepreisprognosen. All diese Faktoren beeinflussen, wie sich das Gebäude verhält – und wie es sich verhalten sollte. Die viboo-Intelligenz nutzt sie als vorausschauende Eingaben, um Maßnahmen zu planen, bevor sich die Bedingungen tatsächlich ändern.‍
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3. Das Gebäude verstehen und simulieren: Sobald das System ein klares Bild der aktuellen Situation hat, beginnt es zu verstehen, wie das Gebäude auf verschiedene Einflüsse reagiert. Mithilfe aller historischen Messungen und Prognosedaten erstellt es ein physikalisch fundiertes Modell des Gebäudes. Dieses Modell ermöglicht es viboo.optimize, vorherzusagen, wie das Gebäude unter verschiedenen Bedingungen auf bestimmte Steueraktionen reagieren wird.‍
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4. Optimierung der nächsten Stunden: Auf Basis des aktuellen Zustands, der Prognosen und des Modells bestimmt das System die effizientesten Steuermaßnahmen für die kommenden Stunden. Ein Optimierungsalgorithmus bewertet unzählige mögliche Strategien – gesteuert durch eine sogenannte Kostenfunktion, die Energiekosten und Komfort in Balance bringt. Auf diese Weise findet das System den besten Weg, das Gebäude effizient und komfortabel zugleich zu betreiben.
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5. Handeln und neu planen: Nachdem die optimale Lösung berechnet wurde, setzt das System sie über die Aktoren des Gebäudes um. Kurz darauf werden neue Daten erfasst, Prognosen aktualisiert und der Prozess beginnt erneut. So entsteht ein kontinuierlicher Regelkreislauf, in dem das Gebäude fortlaufend überwacht, angepasst und optimiert wird – immer mit dem Ziel, im bestmöglichen Betriebszustand zu arbeiten.

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Von der Vorhersage zur Leistung: viboo.optimize in der Praxis

Die erste Anwendung der Technlogie war die Raumregelung mit intelligenten Thermostaten. Das unten gezeigte Beispiel zeigt, wie sich prädiktive Regelung in der Praxis bewährt – es vergleicht einen herkömmlichen analogen Thermostat (schwarz) mit der selbstlernenden prädiktiven Regelung von viboo (gelb) und verdeutlicht dabei die erzielten Energieeinsparungen (weiss).

• Intelligentes Vorheizen vor der Nutzung (ca. 08:00 Uhr): Dank maschinellem Lernen weiß viboo, wie lange ein Raum benötigt, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, und fährt die Heizung so hoch, dass der Komfort (etwa 20 °C) genau zum richtigen Zeitpunkt gegeben ist – nicht früher und nicht später.
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• Nachtabsenkung (ca. 17 °C): Wenn der Raum nicht genutzt wird, lässt das System die Temperatur kontrolliert auf ein effizientes Absenkniveau sinken. So wird unnötiges Heizen vermieden, während die Komfortgrenzen erhalten bleiben.
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• Vorausschauende Nutzung „freier Energie“ (am nächsten Morgen): Wenn Sonneneinstrahlung oder wärmere Außentemperaturen erwartet werden, heizt viboo weniger stark vor und nutzt die natürliche Wärme. Das Ergebnis ist eine gleichmäßigere Temperaturkurve um den Sollwert und ein geringerer Energieverbrauch – Komfort mit weniger Aufwand.

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Dieses reale Beispiel zeigt, wie sich Vorhersage in messbare Ergebnisse verwandelt – mit intelligentem Heizen, geringeren Kosten und gleichbleibendem Komfort.

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Noch mehr Möglichkeiten

Die Raumregelung über intelligente Thermostate ist nur der Anfang. Die Technologie von viboo hat das Potenzial, eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen zu ermöglichen – von aussagekräftigen Analysen und Diagnosen bis hin zu einer erweiterten Steuerung über mehrere Geräte und Systeme hinweg. Zusammen sorgen diese Fähigkeiten für mehr Komfort und einen geringeren Energieverbrauch. Hier sind einige Beispiele, was damit möglich wird:

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Mehr Daten und Erkentnisse: 

• Erkennung von Belegung und Zeitplänen: Durch die Kombination von Feuchtewerten, dem Verhalten von Aktoren sowie CO₂- oder Bewegungsdaten erkennt viboo, wann Menschen anwesend sind – auch wenn sich Zeitpläne ändern – und passt die Heizung automatisch an.
• Erkennung von Energieverschwendung: Das System erkennt plötzliche Temperaturabfälle, die auf geöffnete Fenster oder unerwartete Wärmeverluste hinweisen, und reagiert sofort. So wird unnötiges Heizen vermieden und Energie in Echtzeit eingespart.

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Steuerung, die über Thermostate hinaus geht:

• Zentrale Koordination: Die prädiktive Regelung von viboo könnte Kessel, Wärmepumpen und Wärmespeicher zu einem abgestimmten Gesamtsystem verbinden. Anstatt gegeneinander zu arbeiten, agieren die Komponenten gemeinsam – sie gleichen Lasten, Laufzeiten und Effizienz aus, um das bestmögliche Gesamtergebnis zu erzielen.
• Hydraulische Optimierung: Durch die Vorhersage des Wärmebedarfs in mehreren Zonen passt viboo die Heizkurven automatisch an, minimiert Verteilverluste und verbessert die Gesamtleistung des Systems.

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Kontinuierliche Diagnose und Wartung: ‍

• ‍Komfortabweichungen und Anomalieerkennung: Das System erkennt, wenn Temperatur-Sollwerte regelmäßig über- oder unterschritten werden, und identifiziert die Ursachen.‍
• Hydraulischer Abgleich: Durch die Analyse des Ventilverhaltens und der thermischen Reaktion erkennt viboo Ungleichgewichte und schlägt konkrete Wartungsmaßnahmen vor.

Dies sind nur einige der Möglichkeiten, die prädiktive Intelligenz eröffnet. Wenn viboo.optimize von einzelnen Räumen auf ganze Gebäude und Portfolios skaliert, wächst das Potenzial für Effizienz und Nachhaltigkeit exponentiell - all das mit einer einfach zu implementierenden Massnahme.
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Mit viboo wird intelligentes Energiemanagement einfach: Ganze Immobilienportfolios lassen sich mit nur einer Maßnahme smart, effizient und nachhaltig betreiben.Gebäudeeigentümer und -betreiber profitieren von Echtzeitdaten, geringeren Betriebskosten und mehr Komfort – alles gesteuert über eine intelligente Gebäudemanagementplattform. Interesse geweckt? Kontaktieren Sie uns hier. Kontaktieren Sie uns gerne hier.

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