KI für Wärmepumpen: thermondo intelligence setzt auf digitalen Zwilling

Ein digitaler Zwilling ist eine dynamische virtuelle Kopie eines Prozesses, eines Systems oder auch eines Gebäudes, das genauso aussieht und sich genauso verhält wie ihr reales Gegenstück.

Der digitale Zwilling wird anhand von Echtzeitdaten z. B. vom Heizungssystem aktualisiert und kann dazu genutzt werden, eine optimale Betriebsweise zu identifizieren, ohne dies im realen Betrieb aufwändig ausprobieren zu müssen.

Diese Vorgehensweise ist schneller und kann durch den Einsatz von KI zu besseren Ergebnissen führen, da digitale Zwillinge eine größere Menge von Problemen aus weitaus mehr Blickwinkeln untersuchen kann als Standardsimulationen.

Diese Vorteile hat sich nun thermondo zunutze gemacht und die neue KI-gestützte Wärmepumpen-Steuerung "thermondo intelligence" entwickelt.

Obwohl Wärmepumpen aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads wesentlich effizienter als Gasheizungen sind, steigen beim elektrischen Heizen die Stromkosten im Haushalt deutlich an.

Gleichzeitig bleibt der Strompreis in Deutschland weiter auf einem hohen Niveau, da die Bundesregierung im aktuellen Haushaltsentwurf keine Senkung der Stromsteuer vorsieht (wir berichteten). Strom im Eigenheim effizienter und flexibler zu verbrauchen ist daher ein wichtiger Schlüssel für individuelle wie gesamtgesellschaftliche Einsparungen.

thermondo bietet mit thermondo smart bereits seit 2024 ein Energiemanagementsystem für Wärmepumpen an, das z. B. über die SG-ready-Schnittstelle (“Smart Grid ready”-Schnittstelle) die Wärmepumpe ansteuert.

Neu ist nun die Integration einer eigens entwickelten, KI-gestützten Steuerungssoftware: thermondo intelligence.

Die Künstliche Intelligenz wurde von thermondo mit Daten aus über 45.000 von thermondo installierten Heizsystemen trainiert. Sie verarbeitet Planungsdaten wie Gebäudefläche, Heizlast und Wärmepumpen-Modell und erstellt daraus einen digitalen Zwilling des jeweiligen Gebäudes.

Auf dieser Grundlage berechnet das System eine individuelle Heizsstrategie für die Wärmepumpe, die maximale Effizienz und hohen Wohnkomfort gewährleistet.

Ein zentraler Vorteil von thermondo intelligence ist die Integration von Wetterdaten. Die KI analysiert Wetterprognosen bis zu drei Tage im Voraus, um Einsparpotenziale im Heizbetrieb zu identifizieren.

So läuft die Wärmepumpe gezielt in wärmeren Phasen mit höherem Wirkungsgrad und überschüssige Wärme wird in der Gebäudehülle gespeichert. Bei fallenden Temperaturen kann die Leistung der Wärmepumpe entsprechend reduziert werden, während die Raumtemperatur konstant bleibt.

Im optimierten Heizbetrieb der Wärmepumpe lassen sich rund 15 Prozent Stromverbrauch einsparen. Für ein typisches Einfamilienhaus mit vier Personen und einem jährlichen Verbrauch von etwa 7.000 kWh entspricht das einer Ersparnis von etwa 300 Euro im Jahr.

Mit dem Komplett-Set-up von thermondo verdoppelt sich dieses Einsparpotenzial auf 30 Prozent. Die KI-gestützte Steuerung stimmt Wärmepumpe, Photovoltaikanlage, Batteriespeicher, Wallbox und dynamischen Wärmepumpentarif so aufeinander ab, dass Stromkosten minimiert werden.

Dabei berücksichtigt die Software neben Wetterprognosen weitere Einflussfaktoren wie die Solarstromerzeugung, die Strompreisentwicklung am Folgetag und variable Netzentgelte.

Der Betrieb der Wärmepumpe und anderer Geräte wird automatisch in günstige Zeitfenster verlegt – zum Beispiel dann, wenn viel PV-Strom verfügbar ist oder Strompreise besonders niedrig sind.

Dadurch steigt die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom um rund 20 Prozent auf bis zu 80 Prozent, was rund 20 Prozent der Stromkosten aus dem Netz einspart. Hinzu kommen rund 10 Prozent Kostenvorteil durch den dynamischen Stromtarif gegenüber fixen Tarifen.

„Smarte Technik und flexibler Verbrauch machen den Unterschied“, erläutert René Zerwes, Produktmanager bei thermondo.

„Unser Energiemanager orchestriert den Stromverbrauch im Eigenheim so, dass Wärmepumpe, Wallbox und Haushaltsgeräte automatisch zu den effizientesten Zeiten laufen. Das bringt hohe Ersparnisse. Unsere Use-Cases zeigen: Wer die PV-Optimierung und unseren dynamischen Stromtarif nutzt, spart im Vergleich zu einem Haushalt ohne Energiemanager und mit fixem Tarif jedes Jahr 600 Euro.“

Haben Sie bei thermondo eine Wärmepumpe gekauft, können Sie den Modus „thermondo intelligence“ mit nur wenigen Klicks ganz einfach in Ihrer thermondo App aktivieren. Ihr Energiemanager thermondo smart lernt dann Ihr Heizverhalten und kombiniert es mit aktuellen Wetterprognosen. So stellt er automatisch die optimale Betriebsweise für Ihre Wärmepumpe ein – ganz ohne zusätzlichen Aufwand für Sie.

Auch die Warmwasserbereitung über die Wärmepumpe und der Batteriespeicher werden intelligent gesteuert – entweder zur Nutzung des selbst erzeugten Solarstroms oder automatisch zu Zeiten mit besonders günstigen Strompreisen.

Die Steuerung erfolgt vollautomatisch, während Nutzer:innen über die thermondo App jederzeit die volle Kontrolle behalten und alle relevanten Kennzahlen im Blick haben.