Heliotherm Wärmepumpen

aws Digitalisierung | 2024 | AI Adoption | Tirol

Das Projektziel ist die Implementierung und Nutzung eines digitalen Zwillings für Heliotherm-Wärmepumpen mit dem Ziel, die Leistung und Wartung von Wärmepumpen für Endkunden zu optimieren. Ein digitaler Zwilling, eine digitale Nachbildung eines physischen Objekts oder Systems, ermöglicht die Simulation und Analyse verschiedener Aspekte, einschließlich Energieverbrauch, Effizienz und Leistung. Der Grad der Komplexität und Interaktion kann variieren, wobei digitale Zwillinge möglicherweise in einem Regelkreis zwischen physischen Systemen arbeiten. Echtzeitdaten und ein wechselseitiger Informationsfluss sind entscheidend für digitale Zwillinge, die den realen Betrieb von Anlagen beeinflussen. Das Hauptziel des digitalen Zwillings für Wärmepumpen ist die Erkennung von Leistungsabweichungen, Wartungsbedarf und möglichen Verbesserungen durch den Vergleich der realen Geräteleistung mit einem idealen Modell unter Laborbedingungen oder einer gut funktionierenden realen Wärmepumpe, die unter ähnlichen Bedingungen arbeitet. Dies ermöglicht die Initiierung von Korrekturmaßnahmen zur Optimierung der Kundengeräte. Der digitale Zwilling basiert auf Prüfstands Daten einer optimal betriebenen Wärmepumpe. Um ein umfassendes Modell zu schaffen, muss der digitale Zwilling mit einem Datensatz trainiert werden, der alle potenziellen Zustände der Wärmepumpe abdeckt und laufend aktualisiert wird. Die Entwicklung fokussiert sich unter anderem auf die Anomalie Erkennung, um regionale Unterschiede im diversen Verhalten zu berücksichtigen. Auch Predictive Maintenance wird ermöglicht, das basierend auf realen Zeitdaten vorbeugende Wartungshinweise bietet.
Die Schaffung einer vertrauenswürdigen Künstlichen Intelligenz (KI) ist ein zentrales Anliegen in der Entwicklung des digitalen Zwillings für unsere Wärmepumpen. Dies erfordert nicht nur die Einhaltung strikter rechtlicher Rahmenbedingungen, wie sie etwa im EU AI-Act festgelegt sind, sondern auch eine sorgfältige Beachtung ethischer Prinzipien und technischer Anforderungen. Ein vertrauenswürdiges KI-System muss menschliche Autonomie respektieren, technisch robust und sicher sein, Datenschutz gewährleisten, transparent in seinen Funktionen und Entscheidungen sein und gesellschaftliche sowie ökologische Verantwortung tragen.

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English: aiHP – artificial intelligence HEATPUMP | HELIOTHERM WÄRMEPUMPENTECHNIK GES.M.B.H.
The project goal is to implement a digital twin for Heliotherm heat pumps, with the aim to optimize the performance and maintenance of heat pump for end customers. A digital twin, a digital replica of a physical object device or system, enables the simulation and analysis of various aspects-- including energy consumption, efficiency and performance. The level of complexity and interaction can vary, whereby digital twins potentially work in a control circuit between physical systems. Real-time data and a symbiotic flow of information are crucial for digital twins that influence the system installation in real operation. The main goal of the digital twin for heat pumps is to detect performance deviations, maintenance needs and possible improvements by comparing the actual device performance with an ideal model under laboratory conditions or a well-functioning real heat pump operating under similar conditions. This enables the initiation of corrective measures, optimizing the customer's device. The digital twin is based on test bench data and an optimum heat pump performance. To create a comprehensive model, the digital twin must be trained with data records, running continuous updates, and coordinating all potential states of the heat pump system. The development focuses on detecting anomalies, whilst considering regional differences in diverse behavior. Predictive maintenance is possible, this offers preventive maintenance advice based on real time data. It is a central concern in the development of our heat pump digital twin, to create a dependable and trustworthy pairing with artificial intelligence (AI). This requires not only a compliance with strict legal frameworks, as defined in the EU AI Act, but also given careful attention to sensitive ethical principles and technical standard requirements. A trustworthy AI system must fulfill many statutory requirements and respect human autonomy. Furthermore, have security stipulations, technical sustainability, guarantee data protection, uphold transparency in its functions, decision making, bear social and ecological responsibility.