KI-Optimierungsverfahren für energetische Sanierungen auf Portfolio-Ebene
Das Projekt entwickelte und validierte ein KI-basiertes Optimierungsverfahren für die Sanierungsplanung von Immobilienportfolios. Ziel war eine kosteneffiziente CO2-Reduktion sowie die Validierung der Praxistauglichkeit durch drei Portfoliohalter unterschiedlicher Prägung.
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Ausgangslage
- Über 80 Prozent der heutigen Gebäude stehen auch 2050 noch, und der Gebäudesektor verursacht 40 Prozent des Endenergiebedarfs. Die Sanierungsraten sind zu niedrig, um Netto-Null bis 2050 zu erreichen.
- Portfoliomanager steuern Milliardeninvestitionen, doch datenbasierte Werkzeuge für eine kosteneffiziente Dekarbonisierung fehlen weitgehend. Die Mehrjahresplanung erfolgt heute überwiegend manuell und Liegenschaft für Liegenschaft.
- KI-gestützte Verfahren können die Dekarbonisierung beschleunigen und Investitionen so lenken, dass pro investiertem Franken mehr CO₂ eingespart wird.
Projektbeschrieb
Die Scandens AG entwickelte ein Top-down-Optimierungsverfahren, das Algorithmen mit stündlich dynamischen Gebäudesimulationen verknüpft. Drei Partner, nämlich die Sparhafen Immobilien AG, die Stiftung PWG und die Universität Zürich, stellten je ein Portfolio von 30 Gebäuden bereit. Ziel war die Erstellung kostenoptimierter Sanierungsstrategien unter Berücksichtigung technischer, regulatorischer und finanzieller Randbedingungen. Die Praxistauglichkeit wurde anschliessend durch die Partner bewertet.
Projektziele
- Das Projekt sollte die Kosten- und CO₂-Einsparung für die untersuchten Portfolios maximieren, unter Berücksichtigung der Emissionen aus Scope 1 bis 3 sowie der jeweiligen Ziele und Randbedingungen.
- Nachzuweisen war die technische Machbarkeit des Optimierungsverfahrens sowie die praktische Umsetzbarkeit aus Sicht der drei Portfoliohalter.
- Die Methodik sollte offengelegt werden, damit die Immobilienbranche sie breit anwenden kann.
Erkenntnisse
Für alle drei Portfolios liess sich automatisch ein Sanierungsplan über mehrere Jahre erstellen, der festlegt, welche Massnahme an welchem Gebäude in welchem Jahr sinnvoll ist. Mit demselben Investitionsbudget waren die berechneten Pläne mindestens so günstig wie die bestehende Planung der Eigentümer und sparten in einzelnen Fällen bis zu 7 Prozent der Gesamtkosten ein, bei gleichzeitig tieferem CO2-Ausstoss im jeweiligen Zieljahr.
Am meisten nützte das Verfahren bei strategischen Fragen, also beim Durchspielen von Netto-Null-Szenarien, beim Vergleich verschiedener Sanierungsstrategien und beim Nachhaltigkeitsreporting. Für die Planung einzelner Gebäude blieb dagegen die Beurteilung durch Fachleute nötig.
Entscheidend war die Qualität der Daten. Wo Angaben zu Zustand, letzter Sanierung und verbleibender Lebensdauer der einzelnen Bauteile fehlten, musste das Verfahren mit Standardwerten rechnen, was die Ergebnisse für die konkrete Umsetzung weniger brauchbar machte. Ebenso zeigte sich, dass der Nutzen davon abhängt, wie strukturiert ein Eigentümer bereits plant.
Weitere Projektpartner
- Sparhafen Immobilien: Luca Treff
- Stiftung PWG: Christoph Aerne
- Universität Zürich: Raphael Muths
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