Energieeffizienz in Gebäuden verbessern

Betreut wurde die Arbeit von Prof. Dr. Jochen Müller vom Institut für Technische Gebäudeausrüstung sowie von Prof. Dr. Christian Diedrich von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

Herr Dr. Both, wie erklären Sie Ihr Thema „Semantische Interoperabilität digitaler Zwillinge als Basis für automatisierte Erkundungsmechanismen“ Ihren Nachbar*innen?

In meiner Dissertation ging es darum, wie technische Komponenten und Anlagen, zum Beispiel Heizung und Kühlung, in Gebäuden effizienter zusammenarbeiten können. Dies kann gelingen, indem ihre digitalen Zwillinge, also virtuelle Repräsentanten, Informationen austauschen, um den Betrieb der Anlagen datengestützt zu verbessern. Das Problem ist, dass die digitalen Zwillinge oft unterschiedliche Sprachen bei der Verarbeitung von Daten sprechen, weil sie von verschiedenen Herstellern stammen. Ziel meiner Arbeit war es, eine Methode zu entwickeln, damit sie dennoch miteinander interagieren können. Dafür habe ich KI-Anwendungen genutzt und weiterentwickelt. Insbesondere habe ich mich auf Sprachverarbeitung konzentriert, also ähnliche Modelle wie ChatGPT.

Was haben Sie herausgefunden?

Ich habe herausgefunden, wie digitale Zwillinge so miteinander kommunizieren können, dass sie sich besser verstehen und automatisch zusammenarbeiten können. Zum einen habe ich ein Modell für die homogene Semantik entwickelt, also für Bereiche, in denen alle Daten einheitlich sind. Dieses hilft, Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Projekts hinweg konsistent zu gestalten. Für die heterogene Semantik habe ich eine KI-Methode basierend auf Natural Language Processing entworfen. Diese Methode erlaubt es, uneinheitliche Standards und herstellerspezifische Bezeichnungen von Betriebsdaten, etwa für Pumpen und Lüftungsanlagen, auf ein einheitliches Vokabular abzubilden. Meine Ausarbeitungen habe ich beispielhaft für die technische Gebäudeausrüstung angewendet. Dadurch entstehen digitale Zwillinge bestehender Anlagen, die die Grundlage für automatisierte Anwendungen im Bereich des technischen Monitorings schaffen.

Was begeistert Sie an Ihrem Thema?

Das ist insbesondere die Möglichkeit, ständig in neue Technologien einzutauchen und mich mit zukunftsweisenden Entwicklungen auseinanderzusetzen, insbesondere im Bereich der Künstlichen Intelligenz. Es fasziniert mich, wie durch den Einsatz solcher Technologien komplexe Probleme gelöst und bestehende Systeme optimiert werden können. Zudem motiviert mich der Gedanke, mit meiner Arbeit einen realen Beitrag zur Energieeffizienz von Gebäuden zu leisten. Die Verbindung von innovativer Forschung und praktischen, nachhaltigen Anwendungen treibt mich an.

Wie kann es mit Ihren Ergebnissen weitergehen?

Gemeinsam mit Björn Kämper und Alina Cartus habe ich das Start-up ENTENDIX gegründet, das aus der TH hervorgeht. Dabei bauen wir auf den Erkenntnissen meiner Dissertation auf und entwickeln automatisierte Monitoring-Lösungen für Gebäude. Unser Ziel ist es, den Energieverbrauch und die Betriebskosten von Gebäuden zu reduzieren. So möchten wir innovative Technologien weiterentwickeln und einen praktischen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit und Effizienz im Gebäudemanagement leisten.