OptiMAS

Optimierung der Gebäudeenergieeffizienz durch modellbasierte Energiestromanalyse mit non-invasiver Sensorik

OptiMAS untersucht die Energiestromverteilung innerhalb von Gebäuden und Gebäudekomplexen durch modellbasierte Datenauswertung von Anlegesensorik an hydraulischen Leitungen und Wärmeabgabesystemen um bestehende Gebäude unabhängig von den darin verwendeten HLK Systemen und deren Automatisierungskomponenten zu überwachen, zu analysieren und in weiterer Folge zu optimieren.

 

Motivation und Zielsetzung

Gebäudeanlagen laufen oft jahrelang und unbemerkt in suboptimalen Betriebszuständen und verursachen dadurch erhebliche Betriebskosten und Ressourcenverschwendung. Mit Ausnahme des Totalversagens von Systemen (z.B. ein Raum wird nicht mehr geheizt) bleiben Optimierungspotentiale weitgehend unbemerkt. Für Energiedienstleistungen, z.B. in Form des Einspar-Contractings, ist sowohl eine Quantifizierung der Effizienzsteigerung als auch die Identifikation von Optimierungsmöglichkeiten und damit einhergehenden Kosteneinsparungen unumgänglich. Durch das Monitoring der Energiestromverteilung soll der Gebäudebetrieb optimiert und damit die Senkung des Primärenergiebedarfs realisiert werden.

 

Methodik

Die kostengünstige und räumlich sowie zeitlich detailliert aufgelöste Energiestromerfassung in hydraulischen Netz-werken stellt eine wesentliche Innovation von OptiMAS dar. Erreicht wird dies durch den minimalen Einsatz von non-invasiven Sensoren an hydraulischen Leitungen sowie direkt an den Wärmeübertragungssystemen wie Heizkörper oder Flächenheiz- und Kühlelementen. Die Auswertung der Sensordaten erfolgt durch einen  modellbasierten Ansatz zur vollständigen Ableit-ung der Energiestromverteilung wodurch eine semi-automatisierte Lokalisierung von Optimierungspotentialen ermöglicht wird.

 

Erwartete Ergebnisse

In der Sensorik sollen Grundlagen ge-schaffen werden, um low-cost Anlegesensoren sowohl für die Temperatur als auch für die Durchflussmessung verwenden zu können. Die modellbasierte Energie-strombestimmung zeichnet sich dadurch aus, dass sie einerseits mit minimalen Messpunkten/Sensoren auskommt und andererseits eine detaillierte Quantifizierung ermöglicht. Als Besonderheit werden thermisch aktivierte Speichermassen erfasst, die auch dem zukünftigen Einsatz von Gebäuden zur Speicherung von volatiler PV- oder Windenergie Rechnung tragen. Mit dem OptiMAS Ansatz kann das Optimierungspotential von Einzelgebäuden bis hin zu ganzen Arealen und Stadtteilen erfasst, lokalisiert und durch Anpassung von Systemparametern höchstmögliche Energie- und Ressourceneffizienz sicher-gestellt werden. OptiMAS kann modular zur Erhebung der Energieeffizienz, Optimierung des Gesamt-Energie-Verbrauchs bis zu einer Senkung der Lebenszykluskosten eingesetzt werden.

Projektdauer: 10/2016 - 03/2019

Fördergeber, Forschungs- und Kooperationspartner

Fördergeber

Forschungspartner

Projektmitarbeiter und Projektleiter

Projektleiter

Projektmitarbeiter

Christian Seidl

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