Den Energieverbrauch spielerisch per App ermitteln

Im Rahmen von GameOpSys wurden Personen gebeten, ihren Energieverbrauch mit einer Studien-App zu dokumentieren, Bild: Lunghammer  TU Graz

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Das Energiesystem der Zukunft wird anders aussehen als das heutige: Die für die Veränderungsprozesse notwendige Datenbasis will die TU Graz mit einer neuen App zusammentragen.

Forschende der TU Graz verknüpfen Energieverbrauchsdaten und Nutzerfeedback mit KI-Anwendungen, um den Energieverbrauch in Haushalten, Gebäuden und übergeordneten Energiesystemen zu erfassen, zu optimieren − und auf die schwankende Erzeugung aus Erneuerbaren anzupassen.

Dem Problem der volatilen Erzeugung entgegenwirken soll eine Kombination aus intelligenten vernetzten Systemen und KI-basierten Energiedienstleistungen – etwa der vorausschauenden Optimierung des Energieverbrauches oder einem intelligenten Energie-Monitoring. Die Forschungsgruppe "Intelligente Energiesysteme und Cyber-Physical Systems" am Institut für Softwaretechnologie der TU Graz arbeitet an Methoden, die Energiesysteme intelligenter machen sollen. Dabei soll auch das Zusammenspiel von Mensch und Technik berücksichtigt werden.

Dieses Zusammenspiel stand auch im Fokus des jüngst abgeschlossenen Projekts "GameOpSys". In Zusammenarbeit mit dem Simulationsexperten Niki Popper und dessen Unternehmen "dwh GmbH" widmete sich die Grazer Forschungsgruppe rund um Gerald Schweiger notwendigen Technologien für zukünftige nutzerzentrierte Energiedienstleistungen. Dazu wurde eine mobile App entwickelt, die Nutzerinnen und Nutzer mit spieltypischen Elementen (Gamification) motivieren soll, Daten zum eigenen Energieverbrauch (Strom, Wärme und Kälte) zu sammeln. Diese Daten – gemeinsam mit Daten von intelligenten Stromzählern und Smart-Home-Geräten – bilden mit einer übergeordneten künstlichen Intelligenz die Basis für zukünftige innovative Energiedienstleistungen. Gerald Schweiger: "Die gewonnenen Daten können uns zukünftig dabei helfen, die verfügbare Energie mit der Nachfrage örtlich und zeitlich abzustimmen."

Test der App in Haushalten bereits erfolgt

Die App wurde in einer ersten Feldstudie mit einigen Haushalten in Oberösterreich und im Burgenland erfolgreich getestet. Voraussetzung für die Teilnahme war die vorhandene Ausstattung mit Smart Metern, da die Daten über den eigenen Stromverbrauch ein wichtiger Input für Algorithmen der künstlichen Intelligenz sind. Die App konnte mit der Zeit den Energieverbrauch der Haushalte basierend auf den Smart-Meter-Daten sowie den Eigenheiten und Präferenzen der Nutzerinnen und Nutzer vorhersagen.

Mit der erreichten individuellen und präzisen Verbrauchsvorhersage könnten künftig smarte Geräte wie Waschmaschinen, Klimaanlagen oder Auto-Ladestationen automatisch geregelt werden, um Energie zu sparen oder nur zu solchen Zeiten in Betrieb genommen werden, wenn etwa der Strom günstiger angeboten wird.

Die Umsetzung solcher Ideen ist Ziel des Projektes "Smart2B" im Rahmen des EU-Forschungsprogramms "Horizon 2020", an dem Schweiger und sein Team beteiligt sein werden. Projektstart ist im Mai 2021.