In dem Vorhaben „Arche“ geht es darum, den Einsatz selbstoptimierender Reglerarchitekturen für verteilte Energiesysteme im Gebäudebereich deutlich zu vereinfachen und die technische Handhabung zu gestalten. Eine der Herausforderungen für das Energiemanagement bei diesem Vorhaben bereitet die Garantie durchgängiger Versorgungssicherheit auf Seiten des Energieerzeugers, Speichers und Verbrauchers. Diese Problemstellung ergibt sich aus der Verwendung unterschiedlicher Energieträger und Verfahren der Energiewandlung. Sowohl die Bereitstellung eines optimalen Energiemix, als auch eines energieeffizienten Betriebs der Energiespeicher erfordern ein ganzheitliches System- und Energiemanagementkonzept, bei welchem die deutlich voneinander abweichende Volatilität von Energieträgern, Wirkungsgraden, Zeitkonstanten, Betriebsbedingungen und Restriktionen, Zuverlässigkeits- aber auch Sicherheitsanforderungen optimal aufeinander abgestimmt sind und zusammen harmonieren. Bei der Umsetzung gestaltet sich eine Etablierung selbstoptimierender Reglerarchitekturen als sich selbst individualisierende und optimierende Komponenten zum zuverlässigen und sicheren Betrieb von dezentralen Energiesystemen als Schlüssel zum Ziel.
Kern bei diesem Vorhaben ist die Erforschung und Entwicklung einer einheitlichen Vorgehensweise von Entwurf und Inbetriebnahme selbstoptimierender Steuerungen von verteilten Energiesystemen für unterschiedliche Ausprägungen und Anwendungsfelder innerhalb des Gebäudebetriebs. Prognostisch wird eine signifikante Reduzierung der Marktbarriere „Entwurfskosten versus Entwurfsnutzen“ erwartet.

Wir als EA Systems Dresden GmbH haben hierbei das Simulationsmodell der Energieversorgungsanlage des Demonstrator-Gebäudes BLA018 und des Demonstrators BRExxx in Berlin, inklusive der aktuell installierten Steuerung in Modelica abgebildet. Dabei haben wir Optimierungen an der Steuerung vorgenommen und deren Wirkung dokumentiert. Darüber hinaus wurden mithilfe von GreenCity für SimulationX die anderen drei Demonstrator-Anlagen durch uns simuliert und optimiert.

Bisherige Ergebnisse

  • Aufbereitung der in Modelica beschriebene Steuerung durch ESI ITI zur Einbindung in die Realanlage
  • Optimierungsrechnungen mit dem von EASD erstellten Anlagenmodell durch EASD und das Fraunhofer EAS
  • Monitoring-Auswertungen inkl. automatisch generierter Energie-Effizienzberichte durch Geo-En
  • Entwicklung von Elementen zur Darstellung der Anlagentechnik und der Regelung
  • Schnittstellenentwicklung mit der Möglichkeit, das in SimulationX erstellte Anlagenmodell an die für die Steuerung der realen Anlage vorgesehenen SPS anzuschließen und somit energetische Auswirkungen von Änderungen des Steuerungscodes bewerten und optimieren zu können