#Chip Happens-Podcast: Folge 10 I Smarte Technik für alle: Klimaschutz zu Hause
Große Probleme brauchen häufig ziemlich kleine Helfer. Der Podcast »Chip Happens – Kleine Dinge, die alles verändern« von Chipdesign Germany zeigt, wie Mikroelektronik und Chipdesign dabei helfen können, die drängenden Fragen unserer Zeit anzugehen –jederzeit nachvollziehbar und alltagsnah.
Das Format richtet sich an alle, die verstehen wollen, wie Technik im Hintergrund wirkt und dennoch zentrale Weichen stellt. Kluge Köpfe aus der Branche sprechen hierfür mit Moderator Sven Oswald über ihre faszinierenden Geschichten, geben überraschende Einblicke und zeigen hautnah die vielen Möglichkeiten, die unser Fachbereich bietet.
In der ersten Staffel »Klimacooldown« erfahren Sie, wie Mikroelektronik uns im Kampf gegen den Klimawandel unterstützt. Hierfür starten wir ganz weit oben, mit einem Blick auf unseren Planeten aus dem Weltall, um anschließend noch mehr über Klima und Wetter, Daten und Rechenzentren oder Mobilität und Klimaschutz zuhause zu erfahren. Wir freuen uns sehr, dieses besondere Projekt als Partner zu begleiten.
#Chip Happens Podcast: Folge 10 I Smarte Technik für alle: Klimaschutz zu Hause
In der letzten Folge der ersten Staffel von »Chip Happens – kleine Dinge, die alles verändern« geht es um smarte Gadgets für das eigene Zuhause. Smart-Home-Produkte sind manchmal eine nette Spielerei, aber sie können in vielen Fällen auch bares Geld und CO₂-Emissionen sparen. Smarte Geräte sind im Allgemeinen miteinander vernetzt, fernsteuerbar und können einfache Anweisungen wie eine Zeitsteuerung ausführen. Dies stellt jedoch nur eine Mindestanforderung dar. Viele smarte Geräte können heutzutage je nach Anwendungsbereich schon weitaus mehr.
Dr. Matthias Kersken, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, würde sich eine anspruchsvollere Definition von smarten Geräten wünschen. Für ihn bedeutet »Smart« nicht nur, dass man z. B. die Beleuchtung oder Heizung vom Handy aus fernsteuern kann, sondern, dass diese auch zumindest ein Stück weit autonom agieren können, um auf die Bedürfnisse der Nutzer:innen einzugehen. Eine wirklich smarte Heizung schaltet sich für Dr. Matthias Kersken schon ein, bevor man nach Hause kommt und spart so Energie, ohne, dass Komfort eingebüßt werden muss.
Worum geht es in der Folge?
Dr. Matthias Kersken zum Smart-Home der Zukunft |
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Situation: |
Smart-Home-Geräte wie Thermostate und Heizungsventile, Leuchten, Steckdosen und diverse Haushaltsgeräte werden oft als teure Spielereien angesehen. Spielerei und reeller Nutzen müssen jedoch nicht im Widerspruch stehen. In vielen Fällen können smarte Geräte einen Haushalt energiesparender machen und schützen so das Klima und den Geldbeutel.
Das größte Einsparpotenzial liegt in den Bereichen Heizung, Warmwasser und bei verschiedenen Haushaltsgeräten. Durch den weit verbreiteten Einsatz energieeffizienter LED-Leuchten spielt die Beleuchtung im Vergleich deutlich seltener eine zentrale Rolle beim Stromverbrauch, als häufig vermutet wird. |
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Problemstellung: |
Als Mieter:in ist man im Regelfall nicht befugt, alte Fenster mit Isolierglasfenstern auszutauschen oder die Dämmung zu verbessern. Und auch für Menschen mit Eigenheim sind viele energetische Sanierungsmaßnahmen oft unerschwinglich. Zudem sind smarte Haushaltsgeräte mit hohen Kosten verbunden. Ein smarter Kühlschrank mit Display oder durchsichtigen Türen kann 2.500€ kosten.
Eine weitverbreitete Annahme ist, dass sich z. B. ein smartes Heizungsventil nur bei alten, schlecht sanierten Gebäuden lohnt. Die prozentuale Einsparung bleibt jedoch unabhängig vom Baujahr des Gebäudes gleich. In absoluten Zahlen profitiert man im Altbau vom smarten Ventilen also mehr. Aber auch für Bewohner:innen von Neubauten können sie sich lohnen. |
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Lösungsansätze/Innovationspotenziale: |
Mit smarten Heizventilen lassen sich die Heizkosten um 10 bis 20 Prozent reduzieren, im Einzelfall sogar noch mehr. Der Vorteil ist, dass man sie auch als Mieter ohne weiteres einbauen darf. Zudem sind sie mit einem Preis zwischen 50 und 60€ erschwinglich und amortisieren sich schnell.
Die Funktionsweise dieser smarten Thermostatventile ist grundsätzlich einfach: Bei Anwesenheit wird die Heizung automatisch hochgeregelt, bei Abwesenheit entsprechend abgesenkt. Dies lässt sich wahlweise für die gesamte Wohnung oder für einzelne Räume individuell einstellen. Die Steuerung erfolgt entweder über eine App oder mittels programmierbarer Zeitschaltuhr. Besonders intelligent wird das System durch die Nutzung von Geofencing: Verbundene Apps erkennen automatisch, wenn sich die Bewohner auf dem Heimweg befinden. Dabei wird ein virtueller Zaun um das Zuhause gezogen – sobald das GPS-Signal zeigt, dass dieser Bereich betreten wird, kann das Smart Home die Heizung hochfahren, das Licht einschalten oder sogar Musik abspielen.
Auch jenseits der Heizungssteuerung bieten smarte Haushaltsgeräte interessante Einsparpotenziale. So ermöglichen moderne Kühlschränke mit integrierten Kameras oder variabel durchsichtigen Türen einen Blick ins Innere, ohne die Tür öffnen zu müssen. Da jede Öffnung mit einem Stromverbrauch von bis zu zehn Watt einhergehen kann, lässt sich auf diese Weise Energie sparen. Mithilfe von KI erkennen smarte Kühlschränke zudem, welche Lebensmittel zur Neige gehen, und geben beispielsweise Bescheid, wenn neue Milch benötigt wird. |
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Weiterer Forschungs-/Entwicklungsbedarf / Aktuelle Projekte: |
In einem Industrieauftrag von fünf verschiedenen Herstellern von Smart-Home-Systemen hat das Fraunhofer IBP thermisch-energetische Simulationen durchgeführt. Bei diesen Simulationen wurden smarte Heizungsventile mit regulären Heizungen verglichen, die dem gesetzlichen Minimum entsprechen. Dabei können auch verschiedene energetische Sanierungsstufen entsprechend des Energieausweises simuliert werden. Ob sich eher zehn oder zwanzig Prozent Heizkosten einsparen lassen, hängt maßgeblich vom individuellen Nutzungsverhalten ab: etwa davon, wie häufig die Wohnung genutzt wird, ob nachts eine abgesenkte Raumtemperatur gewünscht ist und ob auch selten genutzte Räume beheizt werden sollen.
Einen zentralen Anlaufpunkt für Smart-Home-Infrastrukturen haben die meisten Leute schon. Gängige WLAN-Router wie die FritzBox erlauben es, eine Vielzahl an Geräten anzuschließen und zu vernetzen.
Den größten Entwicklungsbedarf sieht Dr. Matthias Kersken bei der Kommunikation der Smart-Home-Geräte untereinander. Geräte verschiedener Hersteller sprechen nicht die gleiche Sprache. Mit »Zigbee« und »Matter« gibt es schon erste Initiativen für einheitliche Kommunikationsprotokolle, doch bisher konnte sich die Branche noch nicht auf einen einheitlichen Standard einigen. |
Zur Folge 10 – Klimaschutz zu Hause! (Spotify):
Diese 10. Folge beendet »Klimacooldown«, die erste Staffel vom Podcast »Chip Happens, kleine Dinge, die alles verändern«. In der zweiten Staffel wird es darum gehen, wie man mit Mikroelektronik die wichtige Ressource Wasser findet, aufbereitet und konserviert.
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