Modellbasiertes Steuerungswerkzeug für energieeffizientere Gebäude
Bis zu 90 % der CO2-Emissionen eines Gebäudes und 50 % seiner Lebenszykluskosten fallen in der Betriebsphase an, meist durch Heizung, Lüftung, Klimatisierung (HVAC), Beleuchtung und Nutzung von Geräten. Geeignete Strategien, um Energie und Kosten zu sparen, können daher erheblich den CO2-Fußabdruck und die Lebenszykluskosten eines Gebäudes senken. Das EU-finanzierte Projekt ENERGY IN TIME ging über bisherige Gebäudeleittechniken hinaus und entwickelte eine auf intelligenter Energiesimulation basierende Steuerungsmethode. Das System kann den Energieverbrauch bei bestehenden gewerblich genutzten Gebäuden in der Betriebsphase reduzieren. "Modernste Simulationsverfahren wurden mit einer neu entwickelten, innovativen modellbasierten Steuerungsmethode kombiniert, die automatisiert optimale, auf die tatsächlichen Gebäude- und Nutzeranforderungen zugeschnittene Betriebspläne erstellt", erklärt Projektkoordinatorin Belén Gómez-Uribarri Serrano. Energiemanagementplattform für Gebäude Am Konsortium waren 12 Projektpartner aus 8 Ländern beteiligt, die eine Reihe von Werkzeugen entwickelten und in die gesamte ENERGY IN TIME-Plattform integrierten. Die Werkzeuge wurden für die vier Gebäudedemonstratoren des Projekts entwickelt und dort getestet, wobei verschiedene Gebäudetypen und die in Europa vorherrschenden klimatischen Bedingungen repräsentiert wurden. Alle Gebäude unterschieden sich je nach spezifischer Nutzungsform und Energiesystem. Die Umsetzung wurde dabei an die jeweiligen Gegebenheiten wie auch die Bedürfnisse und Anforderungen von Bauherrn oder Eigentümer angepasst. Mit der Plattform wurden der Flughafen Faro in Portugal, das Hotel Levi und das Sanomatalo-Gebäude in Finnland sowie ein Bürogebäude in Rumänien getestet. "Bei der Installation und Ausführung der Plattform an den Demonstrationsstandorten zeigte sich, welche Schwierigkeiten und Vorteile diese innovativen Technologien mit sich bringen", erklärt Gómez-Uribarri Serrano. Die Forscher erstellten ein Kontrollinstrument für Energiemanagementsysteme von Gebäuden, die sich automatisiert und von außen steuern lassen. Gómez-Uribarri Serrano erklärt dazu: "Durch optimierten Ressourceneinsatz kann der Energieverbrauch eines Gebäudes gesenkt werden. Zudem zeichnet sich das Werkzeug dadurch aus, dass das Gebäude kontinuierlich überwacht und entsprechend den Eingaben im System gesteuert wird." Genauere Prognosen sparen Kosten Das leistungsstarke Steuerungsinstrument für Energiemanagementsysteme in Gebäuden arbeitet mit prädiktiver Steuerung und wird durch modernste Simulationstechniken unterstützt. Damit lässt sich genauestens das Gebäude- und Nutzerverhalten darstellen und der Energieverbrauch prognostizieren, zudem liegen verlässlichere Informationen zum angeforderten Energieverbrauch vor. "Mit den hochmodernen, selbst kalibrierenden Simulationswerkzeug kann der tatsächliche Verbrauch eines Gebäudes akkurat dargestellt und das Energiemanagement verbessert werden", so Gómez-Uribarri Serrano. "Werden die Steuerungsmethoden bei bereits vorhandenen Gebäudesystemen eingesetzt, kann der Energieverbrauch um 20 % gesenkt werden", fügt sie hinzu. ENERGY IN TIME wird Gebäudenutzern vor allem durch Reduzierung von Energiekosten und CO2-Emissionen zugute kommen und damit einen Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel leisten. Mit der Technologie kann auch in hohem Maße das Geschäftsmodell von Energielieferanten optimiert werden. "ENERGY IN TIME hat ein Werkzeug entwickelt, mit dem mehrere Gebäude gleichzeitig ferngesteuert werden können, um Kosten und Energie zu sparen, was Grundlage des Geschäftsmodells ist", schließt Gómez-Uribarri Serrano.
Schlüsselbegriffe
ENERGY IN TIME, Energieeffizienz, Steuerungsinstrument, Gebäudebetrieb, Lebenszyklus