Auf Gebäude entfallen in Deutschland mehr als 30 Prozent des Energieverbrauchs. Das sollen selbstlernende Algorithmen ändern, die Gebäude aufgrund ihrer baulichen Merkmale und ihrer Nutzung optimal betreiben können. Allerdings wird für das Gebäudemanagement entsprechende Hardware gebraucht, vor allem Rechen- und Kommunikationsleistung, deren Produktion und Transport ebenfalls wertvolle Ressourcen benötigt und große Mengen CO2 verursacht. Als Alternative zu neuen Geräten setzt Empa-Forscher Hanmin Cai daher auf ausgediente Smartphones.
Zurzeit werden Smartphones häufig wegen eines beschädigten Displays oder nachlassender Akkulaufzeit ersetzt, während Prozessor und Speicher immer noch einwandfrei funktionieren. Hanmin Cai hat untersucht, inwiefern sich grundlegende Kontroll- und Kommunikationsaufgaben im Gebäudemanagement mit herkömmlichen Smartphones durchführen lassen, welche Leistung diese erbringen und welche Software-Applikationen dazu benötigt werden. Dazu hat er einen von ihm mitentwickelten Algorithmus mit Hilfe von Open-Source-Software auf sein altes Smartphone gespielt, um zunächst die Raumtemperatur in einer NEST-Unit innerhalb einer von ihm festgelegten Komfortzone zu kontrollieren. NEST ist das modulare Forschungs- und Innovationsgebäude von Empa und Eawag. In einem zweiten Versuch kontrollierte er damit den Lade- beziehungsweise Entladevorgang einer elektrischen Batterie, die mit einem simulierten Stromnetz verbunden war.
Die ersten Ergebnisse sind dem Forscher zufolge zufriedenstellend, weil beide Aufgaben mit ansprechender Genauigkeit ausgeführt werden konnten. Auch bezüglich der Kommunikationsgeschwindigkeit lag der Smartphone-Controller in einem Bereich, der für die Gebäudesteuerung ausreichend ist. Trotzdem steht die Idee noch ganz am Anfang. Wichtige Fragen – etwa zur Sicherheit der Software-Kette, zur Skalierbarkeit der Anwendung oder der Lebensdauer eines solchen Smartphone-Controllers – sind noch nicht abschließend beantwortet. Außerdem steht noch eine fundierte Analyse des CO2-Verbrauchs über den gesamten Lebenszyklus des Smartphone-Controllers an, um genau beziffern zu können, wie viele Emissionen gegenüber einem neu produzierten Gerät eingespart werden können.
Einen großen Vorteil kann Cai jedoch schon jetzt benennen: „Wir alle kaufen uns etwa alle fünf Jahre ein neues Smartphone. Dazu kommt, dass in den meisten Haushalten mehr als eine Person lebt. Die Ressourcen wären also zur Genüge vorhanden.“