Mit KI-Technologien die kommunale Wärmewende voranbringen

Mit dem Start des Forschungsprojekts KIBIZ bringt die Disy Informationssysteme GmbH Künstliche Intelligenz in die kommunale Wärmeplanung. Gemeinsam mit der m-u-t GmbH & Co. KG will das Projektteam Verfahren des maschinellen Lernens entwickeln, die aus georeferenziertem Bildmaterial präzise Informationen über den energetischen Zustand von Gebäuden ableiten und so die Wärmewende voranbringen.

Mit KI und Datenkompetenz die kommunale Wärmewende voranbringen

„Gerade durch die Verbindung von Datenmanagement, Analysekompetenz und Künstlicher Intelligenz können wir der kommunalen Wärmewende einen echten Schub geben – das ist das Spannende an KIBIZ“, sagt Dr. Andreas Abecker, Leiter Forschung und Innovation bei Disy Informationssysteme GmbH. „Die hier für die Stadt Essen entwickelten Verfahren zur KI-gestützten Verarbeitung von komplexen multidimensionalen Datenquellen lassen sich nicht nur auf andere Städte und Regionen übertragen, sondern auch auf viele weitere Bereiche, in denen datengestützte Entscheidungen wichtig sind – etwa bei Umwelt- oder Sicherheitsfragen.“

Mit dem im November gestarteten Forschungsprojekt „KI-basierte Bilderkennung zur Bestimmung von Gebäudesanierungszuständen für den kommunalen Klimaschutz und mehr“ (KIBIZ) wollen Disy und m-u-t zeigen, wie KI und Maschinelles Lernen die kommunale Wärmeplanung effizienter und fundierter gestalten können. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert und verfolgt das Ziel, auf Basis automatisierter Bildauswertung eine qualitätsgesicherte Datengrundlage über den energetischen Zustand von Gebäuden zu schaffen.

Praxispartner Essen liefert hochwertige Datenbasis

Die Stadt Essen wurde gezielt als kommunaler Praxis- und assoziierter Partner in KIBIZ eingebunden. Das Amt für Geoinformation, Vermessung und Kataster ist seit Jahren aktiv in Forschungsprojekten zum Einsatz moderner IT-Methoden in der Verwaltung. Mit einem technisch hochmodernen Messfahrzeug hat Essen das Stadtgebiet hochauflösend kartiert und stellt KIBIZ damit eine wertvolle Datenbasis aus Bild- und Videomaterial zur Verfügung. Diese Daten ermöglichen nicht nur die KI-gestützte Gebäudebewertung, sondern eröffnen auch neue Perspektiven für den Aufbau Digitaler Zwillinge. Essen hat zudem in der kommunalen Wärmeplanung Pionierarbeit geleistet und bringt diese fachliche Expertise aktiv in KIBIZ ein. Damit liefert die Stadt nicht nur hochwertige Daten, sondern auch praxisrelevantes Know-how – und wird so zu einem wichtigen Bindeglied, das Forschungsergebnisse direkt in die kommunale Umsetzung überführbar macht.

KIBIZ legt bei Projektstart Fokus auf Datenmanagement

Auf Basis dieser Daten adressiert KIBIZ das zentrale Thema Datenmanagement: Heterogene Quellen – von Bild- und Videodaten über Geoinformationen bis hin zu statistischen Daten – müssen effizient zusammengeführt und gespeichert werden. Klassische relationale Datenbanken stoßen bei den zu verarbeitenden Videomengen an ihre Grenzen. Daher entwickelt KIBIZ hybride, performante Datenmanagementstrukturen, die speziell für Machine Learning-Verfahren ausgelegt sind.

Durch die KI-gestützte Analyse dieser Daten entsteht ein präziser Überblick über Sanierungszustände, Wärmebedarfe und energetische Potenziale im Gebäudebestand. Kommunen können so künftig fundiertere Entscheidungen treffen und Maßnahmen gezielter umsetzen.

Von der Datenbasis zum Digitalen Zwilling

Langfristig verfolgt KIBIZ die Vision, die gewonnenen Erkenntnisse in den Aufbau Digitaler Zwillinge für Städte zu integrieren. Damit knüpft das Projekt an die neue DIN SPEC 91391 „Urbane Digitale Zwillinge“ an, die erstmals beschreibt, wie Kommunen Daten, Modelle und Anwendungen zu ganzheitlichen Stadtmodellen verknüpfen können. Ziel ist eine skalierbare, interoperable Datenplattform, die Verwaltung, Industrie und Forschung gleichermaßen nutzen können – als Basis für datengetriebene Anwendungen in Energieeffizienz, Sanierung und Stadtentwicklung.

Hintergrund: Forschung als Beitrag zur kommunalen Wärmewende

Die Wärmewende zählt zu den zentralen Aufgaben der deutschen Klimapolitik. Rund 70 % des Energieverbrauchs privater Haushalte entfallen auf Raumwärme. Fast zwei Drittel der deutschen Wohngebäude sind über 45 Jahre alt und energetisch sanierungsbedürftig. Damit Kommunen ihre Klimaziele erreichen können, sind datengestützte Strategien gefragt. Gemäß aktueller Gesetzgebung müssen alle 11.000 Kommunen in Deutschland bis 2028 eine kommunale Wärmeplanung vorlegen – Großstädte bereits bis 2026.

Projekte wie KIBIZ leisten einen wichtigen Beitrag, indem sie wissenschaftliche Forschung, technologische Innovation und kommunale Praxis zusammenbringen – und damit Wege aufzeigen, wie Daten und KI zur gesellschaftlichen Transformation beitragen können. Disy bringt dabei seine langjährige Erfahrung aus angewandten Forschungsprojekten ein und zeigt exemplarisch, wie Forschung in praxisnahe Lösungen überführt werden kann.

Projektinformationen

• Projekttitel: KI-basierte Bilderkennung zur Bestimmung von Gebäudesanierungszuständen für den kommunalen Klimaschutz und mehr (KIBIZ)
• Projektleitung: Disy Informationssysteme GmbH
• Projektpartner und assoziierte Partner: m-u-t GmbH & Co. KG | Stadt Essen | Stadtwerke München GmbH | badenovaNETZE GmbH | SWU Energie GmbH | Zentrum für Energiewirtschaft und Umwelt (e-think)
• Fördergeber: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Informations- und Kommunikationstechnologien“ (IKT)
• Förderkennzeichen: 01IS25021A + 01IS25021B
• Laufzeit: November 2025 – Januar 2028
• Projektwebseite: www.disy.net/kibiz

Weitere Informationen

• Beitrag zum Forschungsprojekt KIBIZ
• Webseite des Forschungsprojekts KIBIZ
• Webseite Disy Informationssysteme GmbH
• Webseite Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt