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Maschinelles Lernen in der Klima-technik – Stand von Wissenschaft und Technik.

In: KI - Kälte Luft Klimatechnik, 2024-05-15, S. 44-48
Online serialPeriodical

Maschinelles Lernen in der Klima-technik – Stand von Wissenschaft und Technik  Einleitung

Von der vorausschauenden Wartung von Kaltwasserpumpen bis zur Optimierung des Betriebs komplexer raumlufttechnischer Anlagen – die Einsatzmöglichkeiten von maschinellem Lernen (ML) in der Klima- und Gebäudetechnik sind vielfältig und vielversprechend. Zwei zentrale ML-Anwendungsbereiche in diesem Kontext sind die Fehlererkennung und -diagnose sowie die Betriebsoptimierung. Die Fehlererkennung und -diagnose (FED; engl. fault detection and diagnostics, FDD) oder Anomaliedetektion (anomaly detection) bezeichnet Verfahren, die aus den Betriebsdaten technischer Systeme Hinweise auf mögliche Fehler ableiten (Erkennung, Detektion) sowie gegebenenfalls deren Ursachen identifizieren oder lokalisieren können (Diagnose). Die Betriebsoptimierung zielt hingegen darauf ab, die Behaglichkeit für Raumnutzer zu verbessern, den Energiebedarf zu reduzieren und/oder die Lebensdauer von Anlagen und Komponenten zu verlängern, beispielsweise durch Vermeidung von stark taktendem Betrieb. Ein vorausschauender Betrieb erfordert Prognosen, die sich mittels ML-Verfahren erstellen lassen – etwa für die Raumbelegung, die Entwicklung der Außentemperatur sowie die Effizienz von Kälteerzeugern.

Seit einigen Jahren ermöglichen Fortschritte in der Informationstechnologie, sinkende Hardwarekosten und eine verbesserte Datenverfügbarkeit die Sammlung und Speicherung großer Mengen qualitativ hochwertiger Daten. Dies erlaubt die Entwicklung genauer und robuster ML-basierter Ansätze zur Klimatechnik-Optimierung. ML-basierte Ansätze erfordern einerseits kein tiefgründiges Wissen über die Systemphysik, vermeiden komplexe mathematische Berechnungen und reduzieren so den computertechnischen Aufwand in der Anwendung. Andererseits sind sie stark von der Qualität der verfügbaren Daten abhängig.Sowohl im Bereich der Fehlererkennung, -diagnose und -prognose als auch zur Betriebsoptimierung von HLK-Systemen wurden vor allem in den vergangenen zehn Jahren zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen zum Einsatz ML-basierter Methoden durchgeführt. Dabei findet eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren Anwendung, die jeweils mit spezifischen Vor- und Nachteilen verbunden sind.

Stand der Wissenschaft

Maschinelles Lernen (ML, engl. machine learning) ist ein Teilgebiet der künstlichen Intelligenz KI (artificial intelligence, AI). Es zeichnet sich dadurch aus, dass ein Algorithmus aus Daten lernt, dabei Muster in den Daten erkennt und ein mathematisches Modell aufbaut [[1]]. Wiederum ein Teilgebiet des maschinellen Lernens ist Deep Learning (DL), das tiefe künstliche neuronale Netze (KNN) mit vielen Neuronenschichten (layer) nutzt.

In Abb. 1 ist dargestellt, wie sich Maschinenlernverfahren nach der Art des Lernens gliedern lassen. Überwachtes Lernen (supervised learning) heißt, dass die korrekte Lösung beim Training bekannt ist, die Daten sind gelabelt. Wenn beispielsweise ein Bilderkennungsalgorithmus trainiert wird, sind die einzelnen Bilder mit Labels versehen, das heißt mit einer Information zum Bildinhalt. Beim unüberwachten Lernen (un-supervised learning) wird hingegen mit ungelabelten Daten gearbeitet. Der ML-Algorithmus soll Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Daten erkennen, das erwartete Ergebnis ist nicht vorgegeben. Das teilüberwachte Lernen (semi-supervised learning) ist eine Kombination aus überwachtem und unüberwachtem Lernen, dabei ist nur ein Teil der Daten gelabelt. Beim bestärkenden Lernen (reinforcement learning, RL) interagiert ein Software-Agent mit seiner Umwelt (environment) und soll aus möglichen Aktio-nen (actions) für die nächsten Schritte die auswählen, die kurz- und langfristig die größte Belohnung (reward) versprechen. Deep Learning lässt sich mit allen Lernmethoden anwenden.Wenn ein vortrainiertes Modell für einen abweichenden Anwendungszweck eingesetzt und mit entsprechenden Daten weiter- statt vollkommen neu trainiert wird, spricht man von Transferlernen (transfer learning).Wenn das Ziel des überwachten Lernens in der Prognose kontinuierlicher Werte besteht (z. B. erwartete Entwicklung der Raumlufttemperatur), kommt ein Regressionsverfahren zum Einsatz. Bei der Klassifizierung (classification) werden die Daten hingegen einer diskreten Anzahl von Klassen zugeordnet (z. B. fehlerfreier Betrieb und fehlerbehafteter Betrieb). Die Clusteranalyse (clustering) ist ein Verfahren des unüberwachten Lernens, bei dem die Daten nach ihrer Ähnlichkeit in eine (vorgegebene oder nicht vorgegebene) Anzahl von Gruppen (Clustern) unterteilt werden. Verfahren der Dimensionsreduktion (dimensionality reduction) dienen dazu, die wichtigsten Einflussgrößen (features) zu bestimmen.

Die wichtigste und umfangreichste Klasse von ML-Verfahren sind künstliche neuronale Netze (KNN, artificial neural networks ANN). Sie bilden mit vernetzten künstlichen Neuronen stark abstrahiert die Funktion von Gehirnen nach und bestehen je nach Anwendungsbereich aus wenigen bis sehr vielen, in der Regel hintereinanderliegenden Schichten (layer). Diese werden bei einfachen KNN von der Eingabeschicht bis zur Ausgabeschicht hintereinander durchlaufen, bei rekurrenten Netzen (reccurent neural network RNN) gibt es hingegen Rückkopplungen. Diese ermöglichen ein „Gedächtnis" und machen RNN unter anderem besonders geeignet für Zeitreihendaten. Spezielle Techniken für rekurrente Netze sind LSTM (long short-term memory, langes Kurzzeitgedächtnis) sowie GRU (gated recurrent unit). Transformer-Architekturen können als Weiterentwicklung rekurrenter Netze angesehen werden und zeichnen sich dadurch aus, dass sie die Einzelteile einer Eingangsgröße zueinander in Beziehung setzen. Dies bringt beispielsweise Vorteile bei der Sprachverarbeitung (aus Einzelwörtern bestehende Sätze), etwa für ML-basierte Übersetzungen. Convolutional neural networks (CNN), auf Deutsch etwa „faltende neuronale Netze", enthalten mathematische Faltungsoperationen und werden häufig zur Verarbeitung von Bilddateien eingesetzt.

Im Vergleich zu KNN einfache Klassifikationsmodelle sind Entscheidungsbäume (decision trees). Random-Forest--Modelle bilden einen „Wald" aus Entscheidungsbäumen. Eine weitere wichtige Modellgruppe zur Klassifikation sind Support Vector Machines (SVM, dt. etwa Stützvektormethode). Sie suchen im n-dimensionalen Raum Hyperebenen, die die Daten optimal voneinander trennen. Der Ansatz lässt sich mit Anpassungen auch zur Regression einsetzen und wird in diesem Fall als Support Vector Regression (SVR) bezeichnet. Beim Ensemble Learning werden verschiedene ML-Algorithmen in Kombination eingesetzt, um das Ergebnis gegenüber einem einzelnen Algorithmus zu verbessern. Beispielsweise aggregiert Bagging die Vorhersagen mehrerer Regressions- oder Klassifikationsmodelle mit gleicher Gewichtung, während beim Boosting mehrere einzeln relativ schwache, aber einfache Algorithmen aufeinander aufbauen. Beim Stacking werden die Ausgaben einzelner Modelle einem übergeordneten ML-Modell (Meta-Lerner) zugeführt, um das finale Ergebnis zu generieren.Um einen ML-Algorithmus für den produktiven Einsatz anzuwenden, sind neben der Datenbereitstellung und -vorbehandlung typischerweise die Schritte Training/Anlernen, Validierung und Test notwendig. Beim Training verarbeitet der Algorithmus Trainingsdaten (gelabelt oder ungelabelt je nach Verfahren), anhand derer er die Parameter (z. B. Gewichte der Verbindungen zwischen Neuronen im KNN) seines mathematischen Modells anpasst (fitting). Bei zu geringem Datenumfang oder ungünstigen Vorgaben für den Algorithmus kann Overfitting auftreten – das bedeutet, dass der Algorithmus die Trainingsdaten „auswendig lernt", aber später mit unbekannten Daten schlechte Ergebnisse liefert. Auf das Training folgt die Validierung. Dabei kommen möglichst Daten zum Einsatz, die nicht Teil des Trainingsdatensatzes waren. Bei der Validierung zeigt sich, wie gut der trainierte Algorithmus mit neuen Daten zurechtkommt. Außerdem werden im Rahmen der Validierung die Hyperparameter optimiert (getunt), das heißt, die den Lernprozess steuernden Parameter (z. B. Topologie und Größe eines neuronalen Netzes). Im abschließenden Test erfolgt mit vorher nicht verwendeten Daten die Kontrolle des finalen Modells.Rein datenbasierte Maschinenlernmodelle sind in der Regel Blackbox-Modelle. Das heißt, sie nehmen Eingaben entgegen und generieren daraus Ausgabewerte. Deren Zustandekommen ist von außen nicht nachvollziehbar. Im Gegensatz dazu kann bei Whitebox-Modellen, z. B. physikalischen Modellen aus mathematischen Gleichungen, der Weg von den Eingangs- zu den Ausgangswerten schrittweise nachvollzogen werden. Greybox-Modelle kombinieren Theorie/Wissen und Daten.Die Grundlage für jede ML-Anwendung ist die Verfügbarkeit guter Daten in ausreichendem Umfang. Hinsichtlich der Datenbereitstellung verbessern sich die Bedingungen in der Klima- und Gebäudetechnik gegenwärtig deutlich: Sensoren lassen sich beispielsweise durch IoT (Internet of Things, Internet der Dinge) einfach und herstellerübergreifend vernetzen, Übertragungsbandbreiten, Speicherkapazitäten und Rechenleistung sind auf einem hohen Niveau angekommen und kostengünstig. Immer häufiger werden alle im Gebäude auflaufenden Daten zusammengeführt, sei es lokal oder in einer Cloud. Cloudlösungen erlauben dabei einerseits eine komfortable und zuverlässige Datenspeicherung, sind andererseits jedoch mit Vorbehalten und Risiken hinsichtlich des Datenschutzes verbunden.Daten stehen demzufolge in immer größerem Umfang zur Verfügung. Für einen breiten Praxiseinsatz von ML-Anwendungen sind Verfahren erforderlich, die mit vertretbarem Aufwand diese Daten nutzen können. In den vergangenen Jahren wurde eine große Zahl an wissenschaftlichen Studien veröffentlicht, die sich mit der FED [2–4] oder der Betriebsoptimierung klimatechnischer Systeme [5–7] auseinandersetzen. Dabei ist eine unüberschaubare Vielfalt von Verfahren und Ansätzen zu verzeichnen, immer wieder kommen neue Kombinationen hinzu. Prinzipiell sind Support Vector Machine (SVM), Hauptkomponentenanalyse (PCA) und künstliche neuronale Netze (KNN; mit ihren unzähligen Subtypen) im Bereich der datenbasierten FED am verbreitetsten, für die Betriebsoptimierung werden insbesondere KNN, tiefe neuronale Netze (DNN) und bestärkendes Lernen (RL) als vielversprechend angesehen. Die Auswahl des für eine konkrete Anwendung geeignetsten Verfahrens ist jedoch schwierig: Die einzelnen wissenschaftlichen Untersuchungen sind nur eingeschränkt miteinander vergleichbar, weil ihnen unter anderem verschiedene Gebäude und klimatechnische Systeme zugrunde liegen. Angaben zu erreichten Energieeinsparungen sind wenig aussagekräftig und über verschiedene Studien hinweg kaum vergleichbar, da sie sich auf unterschiedliche Systeme beziehen und unter anderem davon abhängen, wie effizient das Referenzsystem ohne ML arbeitet. Zudem basieren die wissenschaftlichen Erkenntnisse meist auf Labor- oder Simulationsdaten, nur zum Teil erfolgten (zumindest kurzzeitige) Tests in realen Gebäuden und Anlagen.Die wissenschaftlichen Untersuchungen zeigen jedoch prinzipiell, dass Verfahren des maschinellen Lernens sowohl die Fehlererkennung/-detektion als auch die Betriebsoptimierung klimatechnischer Systeme und ihrer Komponenten gegenüber konventionellen wissens- und modellbasierten Ansätzen verbessern können. ML-Modelle erreichen zwar nicht immer die Genauigkeit physikalischer Modelle, lassen sich dafür aber im Idealfall deutlich schneller entwickeln. Eine Herausforderung sind fehlende gelabelte Daten für überwachtes Lernen, da das Labeling oft menschliche Experten und damit viel Zeit und Ressourceneinsatz erfordert. Im Bereich der FED liegen zudem häufig zu wenige Daten für fehlerhafte Betriebszustände vor.

Trends

Gegenwärtig sind verschiedene Trends zu verzeichnen, die für die Verbreitung von ML-Ansätzen in der Klimatechnik vielversprechend erscheinen:

Hybridansätze, z. B. die Kombination wissensbasierter und datenbasierter Verfahren, bringen die Vorteile verschiedener Konzepte zusammen. Die Verbindung von Expertenwissen und ML-Algorithmen kann gegenüber einem reinen ML-Ansatz genauere Ergebnisse liefern und das Vertrauen erhöhen, der Implementierungsaufwand ist jedoch höher.Konzepte der erklärbaren KI (explain-able AI) fördern die Nachvollziehbarkeit der Blackbox-Modelle im ML-Bereich, sie reduzieren damit Vorbehalte und erleichtern sowohl die Bewertung der Ergebnisqualität als auch die Identifikation von Fehlern in ML-Entscheidungen.Deep-Learning-Verfahren finden relevante Einflussfaktoren (Features) weitgehend selbst und können sehr komplexe Zusammenhänge besser abbilden als einfachere Modelle, benötigen aber andererseits besonders große Datenmengen.Bestärkendes Lernen erfordert nur wenige Daten und ist insbesondere für die Betriebsoptimierung interessant. Ein Problem liegt jedoch darin, dass in genutzten Gebäuden der RL-Agent nur begrenzt durch Versuch und Irrtum lernen darf. Abhilfe verspricht das Vortraining anhand von Simulationen, das allerdings wiederum ein Modell und Daten erfordert. Im Bestand können gegebenenfalls historische Messdaten zum Vortraining genutzt werden.Ensemble Learning kombiniert verschiedene ML-Algorithmen. Da jedes Verfahren seine Vor- und Nachteile aufweist, verspricht die optimale Kombination die Bündelung der Stärken und das Erreichen besserer Ergebnisse im Vergleich zu Einzelverfahren. Im Gegenzug steigt der Entwicklungsaufwand, da mehrere Modelle zu trainieren sind.Transfer Learning bietet das Potenzial, die Anwendung maschinellen Lernens in der Gebäudetechnik mit ihrer Vielfalt an Systemkonfigurationen, Produkten und Betriebsweisen zu erleichtern: Ideal wäre ein allgemeines vortrainiertes Modell, beispielsweise zur FED an RLT-Anlagen, das mit relativ geringem Aufwand an eine konkrete Anlage anpassbar ist. Bisher gibt es jedoch kaum wissenschaftliche Veröffentlichungen und keine verfügbaren Produkte in diese Richtung.Hinsichtlich der Bereitstellung und Verwaltung von Daten erleichtert IoT (Internet of Things) die kostengünstige Netzwerkeinbindung von Sensoren und Aktoren sowie das hersteller-übergreifende Zusammenführen. Damit wird die Verfügbarkeit von Daten für ML-Anwendungen erhöht.Die Schlagworte Distributed Intelligence (verteilte Intelligenz) und Edge Computing beschreiben die Ansätze, Einzelkomponenten mit intelligenten Funktionen auszustatten und Datenanalysen, Optimierungen etc. nah an der Komponente oder der einzelnen Anlage vorzunehmen. Die Kombination von dezentral und zentral eingesetzten ML-Verfahren kann einerseits produkt- und herstellerspezifische Besonderheiten berücksichtigen und andererseits das komplexe Zusammenspiel der Komponenten mit ihren Wechselwirkungen erfassen.

Aktuelle Forschungsergebnisse

Derzeit laufen in Deutschland mehrere von der öffentlichen Hand geförderte Projekte, die sich mit dem Einsatz von ML-Methoden in der Gebäudeklimatechnik auseinandersetzen. Beispielsweise umfasst das Forschungsprojekt LuftKonVerTeR [[8]] die Entwicklung und Evaluation von FDD-Methoden für RLT-Anlagen. Das Verbundprojekt „KI-basierte Diagnoseassistenz für die Energieoptimierung von RLT-Anlagen" (KIDiRA) hat zum Ziel, mithilfe von ML-Verfahren die Planung und Auslegung von RLT-Anlagen zu optimieren und deren Betriebszustand zu überwachen [[9]]. Wenn eine Anlage nicht effizient betrieben wird, sollen Hinweise generiert werden. Im Forschungsprojekt „Practical Control: Praxistaugliche Optimierung des Gebäudebetriebs mit modellbasierten Methoden und künstlicher Intelligenz" [[10]] sollen innovative Regelungsoptimierungen an realen Objekten getestet und hinsichtlich ihrer Praxis-tauglichkeit bewertet werden. Das Projekt „ML-basierte Module für intelligente TGA-Planungssoftware" [[11]] verfolgt das Ziel, Planungsprogramme zur Kühllast-Auslegung um ML-gestützte Eingabe- und Ergebnisprüfungen sowie die Generierung von Optimierungsvorschlägen zu erweitern.

Praxisanwendungen

Am Markt sind bereits verschiedene Komponenten und Softwarelösungen für die Gebäudetechnik verfügbar, die Methoden des maschinellen Lernens nutzen. Nachfolgend werden ausgewählte Beispiele vorgestellt.

Verschiedene Hersteller bieten Software an, in der Gebäudedaten zusammenlaufen und hinsichtlich Problemen und/oder Optimierungspotenzial analysiert werden. Insbesondere die Betriebs-optimierung, aber auch die FED finden vor allem auf der Ebene des Gesamtsystems statt. SkyFoundry SkySpark [[12]] sammelt und analysiert Gebäudedaten, um daraus Fehlerwarnungen, Muster und Optimierungsvorschläge zu erstellen. Dabei kommen Regressions- und SVM-Verfahren zum Einsatz [[13]]. Pametan [[14]] nutzt nach eigenen Angaben die „most advanced AI in the known world", die fortschrittlichste KI der bekannten Welt und versteht darunter eine KI, die Kontextanpassung (contextual adaption) und logisches Schlussfolgern (reasoning) beherrscht. Die Software sammelt Gebäudedaten und detektiert mit der auf selbstüberwachendem Lernen basierenden KI Fehler. Im Anschluss werden mittels Wissensgraphen die Ursachen diagnostiziert und automatisch Anleitungen zur Fehlerbeseitigung generiert. Die Softwareplattform BuildingiQ 5i [[15]] für Gebäudeenergiemanagement nutzt maschinelles Lernen zur Betriebsoptimierung. Beispielsweise werden Temperatur- und Drucksollwerte in RLT-Anlagen automatisch feinjustiert.Vergleichsweise verbreitet ist der ML-Einsatz für Pumpen(-systeme) zur Betriebsüberwachung. Mehrere Pumpenhersteller bieten cloudbasierte Lösungen zur Datensammlung, Erzeugung von Anomaliehinweisen und Generierung von Vorhersagen (z. B. der Lebensdauer) an. Alfa Laval Analytics [[16]] erfasst und analysiert Pumpendaten (Schwingung und Temperatur), ML-Algorithmen erkennen Muster, Trends und Anomalien. Die Lösung iSOLUTIONS [[17]] von Grundfos ermöglicht die einfache Vernetzung von Einzelkomponenten (u. a. Pumpen) und die Anbindung an eine Cloud als Grundlage für Echtzeit-Überwachung, Fernsteuerung, Fehlerprognose und Systemoptimierung. Eine konkrete Anwendung innerhalb der iSOLUTIONS ist Grundfos Machine Health [[18]] zur prädiktiven Wartung. Funksensoren übertragen Daten, z. B. von Pumpen, an die Cloud, wo eine ML-basierte Analyse erfolgt und bei Auffälligkeiten Warnungen generiert werden.Ventilatoren stellen immer mehr Zustandsdaten bereit, die sich für ML-Anwendungen nutzen lassen. Ventilatorhersteller bieten Cloudlösungen zur Erfassung, Verwaltung und Analyse der Daten an, die zum Teil ML-basiert erfolgt. So lassen sich bei Ventilatoren von ebm-papst die Daten an die Computation Cloud von ebm-papst neo übertragen und dort mit ML-Unterstützung analysieren, beispielsweise um die verbleibende Lebensdauer zu prognostizieren [[19],[20]].Auch Betriebsdaten von Kältemaschinen werden in cloudbasierten Plattformen gesammelt und ausgewertet. Der iPlant Manager [[21]] von DAIKIN überwacht und regelt Kältemaschinenanlagen mit ML-Unterstützung. Das Zusammenspiel der Einzelkomponenten wird optimiert, bei sich anbahnenden Fehlern erfolgt die Ausgabe von Warnmeldungen. Die Anwendung Autonomous Control [[22]] sammelt Betriebsdaten von TRANE-Produkten (z. B. Kälteerzeugern) in einer Cloud und nutzt ML-Algorithmen zur Optimierung des Betriebs.Für gedichtete Plattenwärmeübertrager bietet Alfa Laval eine KI-unterstützte Überprüfung als Visual condition assessment [[23]] an. Basierend auf Wärmebildern werden Informationen zum mechanischen Status, zum Reparaturbedarf und zur Lebensdauer generiert.Die prädiktive Regelung für Schwimmbad-Entfeuchtungsgeräte etaSmart von Hansa Klimasysteme [24–26] verknüpft in einem Hybridansatz physikalische Modelle und KNN. Dabei kommen Greybox-Modelle für die Geräte und ein rein KNN-basiertes Blackbox-Modell für das Gebäude zum Einsatz. Unter Berücksichtigung von Außentemperatur, Außen-feuchte, Badbelegung, Sonneneinstrahlung und Wetterprognose wird vorausschauend die Betriebsweise der Geräte ermittelt, mit der sich die Anforderungen (Raumlufttemperatur und -feuchte, Behaglichkeit) bei möglichst geringem Energieeinsatz erreichen lassen.

Ausblick

Das Thema maschinelles Lernen ist generell und auch speziell im Anwendungsbereich der Klima- und Gebäudetechnik derzeit einer dynamischen Entwicklung unterworfen. Deshalb ist davon auszugehen, dass auch zukünftig einerseits neue Impulse aus der Wissenschaft kommen und andererseits immer mehr praktische Anwendungen die Marktreife erreichen werden, sei es auf Systemebene oder in Form „intelligenter" Komponenten.n

Danksagung

Der vorliegende Artikel basiert auf einer Recherchestudie, die am ILK Dresden durchgeführt wurde. Das Vorhaben wurde durch die Forschungsvereinigung für Luft- und Trocknungstechnik e. V. gefördert.

Autor

Die Grundlage für jede ML-Anwendung ist die Verfügbarkeit guterDaten in ausreichendem Umfang

Klimatechnik. maschinelles Lernen. Fehlererkennung. -Betriebsoptimierung

Fehlererkennung und Betriebsoptimierung sind zwei der wichtigsten Anwendungsfelder für Maschinelles Lernen in der Klimatechnik. Aktuelle Trends aus der Wissenschaft, laufende Forschungsprojekte und bereits verfügbare Praxisanwendungen verdeutlichen die dynamische Entwicklung, in der sich die Technologie derzeit befindet.

Machine Learning in HVAC applications – State of Science and Technology

HVAC. machine learning. fault detection. operation optimization

Fault detection and operation optimization are two of the most important application areas of machine learning for HVAC systems. Current trends in science, ongoing research projects, and existing practical applications highlight the dynamic evolution of the technology in this field.

Graph: Dr.-Ing. Thomas Oppelt, Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH, Dresden

Graph: Einteilung der Maschinenlernverfahren mit Beispielen typischer Algorithmen

Die Grundlage für jede ML-Anwendung ist die Verfügbarkeit guterDaten in ausreichendem Umfang

REFERENCES 1 Lalitha, R.: AI vs. Machine Learning vs. Deep Learning. In: Suguna, S., Dhivya, M., Paiva, S. (Hrsg.): Artificial Intelligence (AI) – Recent Trends and Applications. Boca Raton: CRC Press, 2021, 73–81. 2 Mirnaghi, M. S., Haghighat, F.: Fault detection and diagnosis of large-scale HVAC systems in buildings using data-driven methods: A comprehensive review. Energy & Buildings 229, 2020. 3 Zhang, F., Saeed, N., Sadeghian, P.: Deep learning in fault detection and diagnosis of building HVAC systems: A systematic review with meta analysis. Energy and AI 12, 2023. 4 Zhao, Y., Li, T., Zhang, X., Zhang, C.: Artificial intelligence-based fault detection and dia-gnosis methods for building energy systems: Advantages, challenges and the future. Renewable and Sustainable Energy Reviews 109, 2019, 85–101. 5 Zhou, S. L., Shah, A. A., Leung, P. K., Zhu, X., Liao, Q.: A comprehensive review of the applications of machine learning for HVAC. DeCarbon 2, 2023. 6 Ala'raj, M., Radi, M., Abbod, M. F., Majdalawieh, M., Parodi, M.: Data-driven based HVAC optimisation approaches: A systematic literature review. Journal of Building Engineering 46, 2022. 7 Taheri, S., Hosseini, P., Razban, A.: Model predictive control of heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems: A state-of-the-art review. Journal of Building Engineering 60, 2022. 8 RWTH Aachen: LuftKonVerTeR. https://www.ebc.eonerc.rwth-aachen.de/cms/E-ON-ERC-EBC/Forschung/Forschungsprojekte2/Projekte-Lufttechnik/sjwx/LuftKonVerTeR/, Zugriff am 20.03.2024. 9 Künstliche Intelligenz für optimierte RLT-Anlagen. HLH 74(10), 2023, 21. RWTH Aachen: PRACTICON. https://www.ebc.eonerc.rwth-aachen.de/cms/E-ON-ERC-EBC/Forschung/Forschungsprojekte2/Projekte-Gebaeudeenergiesysteme/˜zuzos/ PractiCon, Zugriff am 20.03.2024. Oppelt, T.: Maschinenlernbasierte Module für intelligente TGA-Planungssoftware. TGA-Kongress 2023, Berlin, 23./24. Mai 2023. Skyfoundry SkySpark. https://skyfoundry.com/, Zugriff am 20.03.2024. PRWeb: SkyFoundry releases machine learning for SkySpark Analytics, 2018. https://www.prweb.com/releases/skyfoundry%5freleases%5fmachine%5flearning%5ffor%5fskyspark%5fanalytics/prweb15052608.htm, Zugriff am 20.03.2024. Pametan | Artificial intelligence for smart buildings. https://www.pametan.ai/, Zugriff am 20.03.2024. BuildingIQ – Building energy and operational intelligence. https://www.buildingiq.com/, Zugriff am 20.03.2024. Alfa Laval: Analytics für die Online-Zustandsüberwachung. https://www.alfalaval.de/produkte/fluid-handling/automation/condition-monitoring/analytics/, Zugriff am 20.03.2024. Grundfos iSOLUTIONS. https://www.grundfos.com/de/learn/research-and-insights/grundfos-isolutions, Zugriff am 20.03.2024. Grundfos Machine Health. https://product-selection.grundfos.com/de/products/grundfos-machine-health, Zugriff am 20.03.2024. ebm-papst: Die Kühlkette wird intelligent: Daten nutzen, Betriebskosten senken. https://mag.ebmpapst.com/de/branchen/kaelte-klima/ventilatoren-warten-ausfaelle-vermeiden-predictive-maintenance-im-supermarkt%5f26827/, Zugriff am 20.03.2024. ebm-papst neo: Computation Cloud cooperation with SIEMENS. https://ebm-papst-neo.com/use-case/computation-cloud-with-siemens/, Zugriff am 20.03.2024. DAIKIN: Water-side optimisation (iPlant). https://www.daikin.com.sg/building-solutions/bms/water-sideoptimisation, Zugriff am 20.03.2024. Trane Autonomous Control. https://www.trane.com/commercial/north-america/us/en/services/operate-maintain-repair/connectivity-and-cloud-services/trane-autonomous-control.html, Zugriff am 20.03.2024. Alfa Laval Visual Condition Assessment. https://assets.alfalaval.com/documents/p732ad9c3/alfa-laval-visual-condition-assessment-for-gphe-service-leaflet-en.pdf, Zugriff am 20.03.2024. HANSA Klimatechnik: etaSmart von HANSA – künstliche Intelligenz für Schwimmbad-entfeuchtungsgeräte: https://www.baeder-klima.de/etasmart, Zugriff am 20.03.2024. Rezazadeh, H.: Neural network model based control system for swimming hall AHUs. TGA-Kongress 2023, Berlin, 23./24. Mai 2023. Krebstakies, S. , Rezazadeh, H.: KI-basierte Regelung von RLT-Geräten. Online-Konferenz des RLT-Herstellerverbands: Welche Einflüsse hat die Raumlufttechnik auf zukunftssichere Gebäude?, 14.11.2023

Titel:
Maschinelles Lernen in der Klima-technik – Stand von Wissenschaft und Technik.
Zeitschrift: KI - Kälte Luft Klimatechnik, 2024-05-15, S. 44-48
Veröffentlichung: 2024
Medientyp: serialPeriodical
ISSN: 1865-5432 (print)
Schlagwort:
  • REINFORCEMENT learning
  • MARKETING software
  • ALGORITHMS
  • INTERNET of things
  • DEEP learning
  • GERMANY
  • Subjects: REINFORCEMENT learning MARKETING software ALGORITHMS INTERNET of things DEEP learning
Sonstiges:
  • Nachgewiesen in: DACH Information
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