Betriebsoptimierung, Monitoring, Entwicklung von interdisziplinären Steuerungs- und Regelungskonzepten am Energy Efficiency Center (MoniResearch)

Monitoring als Carpet-Plot, Linien-Plot und Datenqualitätsanalyse (Click to enlarge)

Das ZAE Bayern hat in Würzburg ein hoch energieeffizientes Forschungs- und Demonstrationsgebäude (Energy Efficiency Center, EEC ) errichtet, in dem eine Vielzahl von innovativen energieeffizienten Komponenten und Systemen bundesweit erstmalig integriert und demonstriert werden. Das Gebäude wurde 2013 bezogen.

Im Jahr 2014 wurde das Projekt „Betriebsoptimierung, Monitoring, Entwicklung von interdisziplinären Steuerungs- und Regelungskonzepten am Energy Efficiency Center“ (kurz MoniResearch) gestartet. Kurzfristiges Ziel dieses Projekts ist der Start des Intensivmonitoring in enger Abstimmung mit dem EnOB-Begleitforschungsteam. Mittelfristige Ziele sind die Durchführung eines Langzeitmonitorings und die Entwicklung von Steuerungs- und Regelungsstrategien für einen energetischen und wirtschaftlichen Optimalbetrieb. Langfristiges Ziel ist der Abschluss und die Auswertung der Monitoringphase, eine weitere Fortsetzung des Monitorings sowie die Optimierung des Wissenstransfers.

Screenshot der Desigo InSight Anwendung: Einzelraumregelung und -kontrolle (Click to enlarge)

Das EEC wurde während der Bauphase bereits mit umfangreichen Monitoringkomponenten sowie einem High-Level-Controller ausgestattet, der es erlaubt, ein überdurchschnittlich komplexes Monitoring durchzuführen sowie experimentell aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen zur Funktionsweise von innovativen Komponenten und Systemen und auch Wechselwirkungen von Gebäudekomponenten zu untersuchen. Damit ist nach erfolgreicher Inbetriebnahme gewährleistet, dass Entwicklungen in ihrer Wechselwirkung ausreichend erfasst, Optimierungszyklen verkürzt und daraus abzuleitende Innovationspotenziale frühzeitig erkannt und genutzt werden.

Einzigartig bei dem neu errichteten Forschungsgebäude ist, dass die bereits eingesetzten innovativen Komponenten sowie zukünftige Entwicklungen in ihrem komplexen Zusammenwirken wissenschaftlich untersucht und optimiert werden können und damit verbunden Regelungs- und Steuerungsstrategien für die Gebäudeautomation entwickelt werden können. Mit dem High-Level-Controller werden komplexere Gebäudesteuerungen vorgenommen, die mit konventioneller Gebäudeautomation nicht möglich sind. Beispielsweise wird eine präemptive Steuerung erarbeitet, die auf der Basis einer 3-Tage Wetterprognose sowie typischer Lastprofile die im EEC eingesetzten innovativen Speichertechniken, wie die PCM-Komponenten im Wand- und Deckenbereich , die Löschwassertanks mit regenerativer Kältebereitstellung (PINC) sowie die Absorptionskälteanlage mit Solespeicher optimal abgestimmt betreibt.

Ein weiterer Arbeitspunkt ist die Optimierung der Nutzerschnittstelle, die im EEC durch eine optische Anzeige energetisch nicht optimales Nutzerverhalten signalisiert. Untersucht werden sollen die Wechselwirkungen zwischen der Art der Bedienung, der Anzeige von aktuellen Verbrauchsdaten und dem Verhalten der Nutzer.

Abgerundet wird das Projekt durch die Entwicklung von downloadbaren Animationen, um Technologieinformationen und Projekterkenntnisse für Schulungs- und Informationszwecke zur Verfügung zu stellen. Hier sollen Wirkprinzipien und Funktionsweisen der technischen Gebäudeausrüstung veranschaulicht werden und durch dreidimensionale, interaktive Visualisierungen und Animationen erlebbar und verständlich gemacht werden.

BMWi-Projekt: 03ET1245A

Ansprechpartner

Dipl.-Phys. Stephan Weismann

Tel.: +49 931 70564-338

E-Mail: stephan.weismann@zae-bayern.de

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