Das Fraunhofer ISE hat eine neue Plattform für das Energiemonitoring von Gebäuden entwickelt. Dadurch kann die gesamte Gebäudetechnik optimiert auf Erzeugung und Last abgestimmt werden. So kann der Gebäudebetreiber bis zu 30 Prozent an Energie einsparen.
Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat eine Plattform für das Energiemonitoring in Gebäuden entwickelt. Es soll die Optimierung der Betriebsführung von Gebäudetechnikanlagen unterstützen. Dadurch könne bis zu 30 Prozent Energie eingespart werden, ohne dass üppige Maßnahmen fällig werden.
In dem neuen Tool namens Mondas bündeln die Forscher gleich mehrere Softwaremodule zu einem Gesamtsystem. Grundlage ist die softwaregestützte Erfassung von Daten und deren Auswertung. Schließlich sei dies entscheidend für die Betreiber der Gebäude. Sie können so im laufenden Gebäudebetrieb Hebel ausfindig machen, wie sie diesen optimieren, betont Nicolas Réhault, Gruppenleiter Building Perfomance Optimization am Fraunhofer ISE. Deshalb ist das Datenerfassungsmodul von Mondas als Schnittstelle zu verschiedenen Messgeräten und Messprotokollen im Gebäudebetrieb ausgelegt. Die Grundlage dabei ist, dass das Modul mit möglichst vielen Geräten kommunizieren kann, es also nicht an eine bestimmte Hardware gebunden ist. Deshalb unterstützt es auch eine Vielzahl von ganz verscheidenen Datenprotokollen wie unter anderem Modbus TCP, ModbUS RTU, CANopen, BACnet, M-Bus und EIB/KNX. Es kann aber auch benutzerspezifische Protokolle lesen.
Schneller Zugriff auf viele Daten
Die mit dem Erfassungsmodul gesammelten Daten werden dann im HDF5-Format gespeichert. Die Entwickler haben sich gegen das gängige SQL-Format entschieden, da mit dem HDF5-Format bis zu 100 mal schneller auf die Daten zugegriffen werden kann. „Dadurch werden auch sehr große Datensätze hochverfügbar für Analysealgorithmen und Visualisierungen“, betonen die Entwickler am Fraunhofer ISE. Auf diese Weise können sie gleich mehrere Datenbanken über ein Datenprotokoll zu Clustern von Datenmodulen vernetzen. Außerdem können sie so problemlos auch mit jeder Zeitreihe die gesamten Metadaten über das Gebäude wie die Anlagenkonfigurationen oder die Verbrauchsdaten gleich mitspeichern. „Auf Basis dieser Metadaten können Konfigurationsschritte zur weiteren Verarbeitung der Daten teilautomatisiert werden“, beschreiben die Entwickler den Vorteil.
Von der Datenanalyse zur Optimierung
Die eigentliche Analyse der Daten übernehmen dann standardisierte Berechnungsbausteine. Um auch komplexere Berechnungen durchführen zu können, werden diese zusammengeschaltet. Dadurch können sie nicht nur einfache Aufgabe wie die Erkennung und Interpolations von Datenlücken oder den Vergleich von verschiedenen Datensätzen übernehmen. Sie sind auch in der Lage, kompliziertere Analysen wie die Identifikation bestimmter Datenmuster und Datenkorrelationen vorzunehmen.
Um die gewonnenen und ausgewerteten Daten auch bei der Optimierung des Gebäudebetriebs einsetzen zu können, haben die Freiburger Forscher verschiedene Algorithmen zur Überwachung von gebäudetechnischen Anlagen entwickelt. Damit können Fehler im laufenden Betrieb automatisch erkannt werden. Zudem übernimmt das Programm eine Analyse der Fehler und schlägt Verbesserungen im Betrieb der Gebäudetechnik vor. Um die Anlagentechnik optimieren zu können, werden die gesamten ausgewerteten Daten und Fehler auf einer internetbasierten Plattform angezeigt. Dabei kann der Gebäudeeigentümer auf verschiedene Formen wie einfache Linien- und Balkendiagramme, aber auch auf komplexere statistische Zusammenhänge schnell zugreifen. Das Fraunhofer ISE präsentiert seine neue Energiemonitoringplattform auf der Bau, die vom 16. bis 21. Januar 2017 in München stattfindet. (su)
