Forschungsprojekte

Unsere Projekte und Prototypen

Jedes Projekt bei AI SmartHomes verbindet wissenschaftliche Methodik mit praktischer Anwendung. Hier finden Sie eine Auswahl unserer aktuellen und abgeschlossenen Forschungsarbeiten im Bereich Künstliche Intelligenz und Smart-Home-Technologien.

12+

Aktive Forschungsprojekte

8

Funktionsfähige Prototypen

5

Forschungspartnerschaften

24

Veröffentlichte Berichte

Laufende Projekte

Aktuelle Forschungsarbeiten

Unsere derzeit laufenden Projekte decken verschiedene Teilbereiche der KI-Forschung ab und werden kontinuierlich weiterentwickelt.

Prädiktive KI-Modelle zur intelligenten Gebäudesteuerung mit Sensordaten und Algorithmen
Aktiv Gestartet: September 2025

Prädiktive Gebäudesteuerung durch KI-Modelle

Dieses Projekt untersucht, wie neuronale Netze den Energieverbrauch in Wohngebäuden vorhersagen und automatisch regulieren. Das System analysiert historische Verbrauchsdaten, Wetterbedingungen und Bewohnermuster, um Heizung, Belüftung und Beleuchtung vorausschauend zu steuern. Bisher konnten in Laborumgebungen Einsparungen von bis zu 18 Prozent simuliert werden.

Neuronale Netze Energieoptimierung Smart Home Zeitreihenanalyse
Sprachgesteuerte Smart Home Assistenten mit natürlicher Sprachverarbeitung für deutsche Sprache
Aktiv Gestartet: November 2025

Deutschsprachige Sprachassistenz für Smart Homes

Entwicklung eines Sprachverarbeitungsmodells, das speziell für den deutschsprachigen Raum optimiert ist. Das System erkennt kontextbezogene Befehle, versteht Dialektvarianaten und steuert vernetzte Geräte im Haushalt. Der aktuelle Prototyp erreicht eine Erkennungsgenauigkeit von 91 Prozent bei standarddeutschen Befehlen und 79 Prozent bei regionalen Varianten.

NLP Spracherkennung Deutsch IoT-Integration
IoT Sensornetzwerk zur Verhaltensanalyse in Wohnräumen mit Datenstrom-Visualisierung
Aktiv Gestartet: Januar 2026

Sensorbasierte Verhaltensanalyse in Wohnräumen

Erforschung von IoT-Sensordaten zur anonymisierten Analyse von Bewegungsmustern in Wohngebäuden. Das Projekt kombiniert Drucksensoren, Infrarotdetektoren und Umgebungssensoren, um Raumnutzung zu verstehen und Anomalien wie Stürze frühzeitig zu erkennen. Alle Daten werden lokal verarbeitet, um den Datenschutz zu gewährleisten.

IoT-Sensoren Mustererkennung Edge Computing Datenschutz
Reinforcement Learning Algorithmen für autonome Energieverteilung in Gebäuden
Aktiv Gestartet: Februar 2026

Reinforcement Learning für Energieverteilung

Dieses Projekt setzt Reinforcement-Learning-Algorithmen ein, um die autonome Verteilung von Energie in Mehrfamilienhäusern zu optimieren. Ein simulierter Agent lernt, Solarenergie, Netzstrom und Batteriespeicher so zu koordinieren, dass Kosten gesenkt und erneuerbare Quellen maximiert werden. Die aktuelle Simulation läuft in einer virtuellen Umgebung mit 48 Wohneinheiten.

Reinforcement Learning Energiemanagement Simulation
Abgeschlossene Projekte

Bisherige Ergebnisse

Diese Projekte wurden erfolgreich abgeschlossen und liefern die Grundlage für unsere weiterführende Forschungsarbeit.

Automatisiertes Beleuchtungssystem mit Tageslichtsensoren und Machine Learning Steuerung
Abgeschlossen 2025

Adaptive Beleuchtungssteuerung

Entwicklung eines lernfähigen Beleuchtungssystems, das auf Tageslichtverhältnisse, Raumbelegung und individuelle Präferenzen reagiert. Die Studie zeigte, dass Machine-Learning-basierte Steuerung den Stromverbrauch für Beleuchtung um 23 Prozent senken kann, ohne den Komfort zu beeinträchtigen.

Forschungsbericht verfügbar
Thermische Simulation von Gebäuden mit KI-gestützter Heizkörpersteuerung
Abgeschlossen 2024

Thermische Gebäudesimulation

Erstellung eines digitalen Zwillings für die thermische Analyse von Wohngebäuden. Das Modell simuliert Wärmeflüsse, Isolationseffekte und Heizungszyklen. Die gewonnenen Daten fließen in aktuelle Projekte zur prädiktiven Gebäudesteuerung ein.

Forschungsbericht verfügbar
Analyse von Smart Home Kommunikationsprotokollen und Interoperabilitätstests
Abgeschlossen 2024

Interoperabilität von Smart-Home-Protokollen

Vergleichende Studie zu gängigen Kommunikationsprotokollen im Smart-Home-Bereich. Untersucht wurden Latenz, Zuverlässigkeit und Kompatibilität von Zigbee, Z-Wave, Matter und Wi-Fi-basierten Ansätzen. Die Ergebnisse zeigen klare Empfehlungen für verschiedene Einsatzszenarien.

Forschungsbericht verfügbar
KI-gestütztes Anomalie-Erkennungssystem für Gebäudesicherheit mit Sensorik
Abgeschlossen 2024

KI-basierte Anomalieerkennung

Entwicklung eines Algorithmus zur Erkennung ungewöhnlicher Muster in Sensordaten. Das System identifiziert abweichendes Verhalten bei Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Energieverbrauch und alarmiert bei potenziellen Störungen oder Sicherheitsrisiken.

Forschungsbericht verfügbar
Federated Learning Modell für datenschutzkonforme KI in Wohngebäuden
Abgeschlossen 2023

Federated Learning für Smart Homes

Pilotstudie zur Anwendung von Federated Learning in Smart-Home-Umgebungen. Ziel war es, KI-Modelle lokal auf Geräten zu trainieren, ohne dass sensible Daten den Haushalt verlassen. Das Konzept wurde in einer Simulation mit 120 virtuellen Wohneinheiten evaluiert.

Forschungsbericht verfügbar
Benchmark-Studie verschiedener Machine Learning Frameworks für eingebettete Smart Home Systeme
Abgeschlossen 2023

ML-Framework-Benchmarking

Systematischer Vergleich von Machine-Learning-Frameworks hinsichtlich ihrer Eignung für ressourcenbeschränkte Smart-Home-Geräte. TensorFlow Lite, ONNX Runtime und PyTorch Mobile wurden auf Raspberry Pi und vergleichbaren Plattformen getestet.

Forschungsbericht verfügbar
Methodik

Unser Forschungsprozess

Literaturrecherche

Jedes Projekt beginnt mit einer umfassenden Auswertung des aktuellen Forschungsstands. Wir sichten relevante Publikationen, identifizieren Wissenslücken und definieren klare Fragestellungen, die unsere Arbeit leiten.

Modellentwicklung

Auf Basis der Forschungsfragen entwickeln wir Algorithmen, trainieren Modelle und erstellen Softwareprototypen. Iterative Zyklen mit regelmäßiger Evaluation stellen sicher, dass die Qualität stimmt.

Experimentelles Testen

Prototypen werden in kontrollierten Laborumgebungen und Simulationen getestet. Wir messen definierte Leistungskennzahlen und dokumentieren alle Ergebnisse nachvollziehbar.

Datenauswertung

Die gesammelten Daten werden statistisch ausgewertet, Hypothesen werden geprüft und Ergebnisse kritisch interpretiert. Transparenz in der Methodik hat bei uns höchste Priorität.

Berichtserstellung

Alle Projektergebnisse werden in strukturierten Forschungsberichten zusammengefasst. Diese Berichte enthalten Methodik, Ergebnisse, Einschränkungen und Empfehlungen für weiterführende Arbeit.

Wissenstransfer

Ergebnisse und Erkenntnisse werden mit Partnern geteilt. Durch Kooperationen und Veröffentlichungen tragen wir dazu bei, dass Forschungsfortschritte breitere Anwendung finden.

Technologie-Stack

Werkzeuge und Plattformen

In unseren Projekten setzen wir auf bewährte und moderne Technologien, die Flexibilität und Reproduzierbarkeit gewährleisten.

Python

TensorFlow

PyTorch

Raspberry Pi

Docker

PostgreSQL

Kooperation

An einem Projekt mitarbeiten?

Wir sind offen für Forschungspartnerschaften mit Hochschulen, Instituten und Technologieunternehmen. Wenn Sie an einer Zusammenarbeit interessiert sind, freuen wir uns auf Ihre Nachricht.

Hinweis zu unseren Projekten

Alle auf dieser Seite vorgestellten Projekte haben ausschließlich Forschungscharakter. Die genannten Ergebnisse basieren auf Labor- und Simulationsumgebungen und sind nicht als kommerzielle Produktversprechen zu verstehen. Nutzer und Partner treffen eigenständige Entscheidungen auf Basis eigener Bewertungen. Eine Haftung für Handlungen, die auf den hier veröffentlichten Informationen beruhen, wird ausgeschlossen.