Foto: Frontansicht des Passivhauskindergartens Ziersdorf

FM.Comfort/FM.Ware - Software zur optimalen Ressourcennutzung im virtuellen Haus

Das Softwareexpertensystem FM.Comfort/FM.Ware realisiert das virtuelle Haus (vh). Das virtuelle Haus ist das parametrierbare Computermodell eines realen Gebäudes. Dieses Modell dient zur Optimierung der Energie- und Ressourcennutzung über Analyse der Lebens- und Arbeitsgewohnheiten und zur positiven Beeinflussung des Nutzerverhaltens bzw. zur Nutzermotivation.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Ziel

Es soll ein Softwaresystem FM.Comfort/FM.Ware (fmw.vh) entwickelt werden, das zur vollständigen Beschreibung, Visualisierung, technischen Modellierung und zum Betreib eines Gebäudes geeignet ist.

Diese Software soll im Echtbetrieb auf ihre Tauglichkeit geprüft werden, bei mehreren Demonstrationsanlagen eingesetzt und der Optimierungseffekt analysiert werden.

Um dieses Ziel zu erreichen ist Know-How aus den Bereichen Energiemanagement und Informationstechnologie zusammengeführt worden und so ein in jeder Hinsicht akzeptables Ergebnis erzielen zu können.

Projektablauf

Die Projektarbeiten werden in mehreren Arbeitsmodulen abgehandelt, deren Inhalt im Weiteren beschrieben ist.

A) Datenbasis und adaptive Verfahren zur Informationsdarstellung

Den Kern des virtuellen Hauses bildet eine Datenbasis, die das Gebäude aber auch alle Gebäudeteile zum Einen örtlich wie graphisch beschreibt, zum Anderen aber auch hinsichtlich der technischen Eigenschaften und Zusammenhänge modelliert. Basis dieser Beschreibung ist eine relationale Datenbank, die mit Oracle realisiert wird.

Diese statische Beschreibung der Datenbasis des virtuellen Hauses wird einmal zusätzlich um ein Modell der technischen Eigenschaften der Einzelkomponenten und auch der Einzelkomponenten untereinander ergänzt. Dieses Modell beschreibt die Zusammenhänge der technischen Anlagen untereinander - ganz besonders im Hinblick auf Energie- und Ressourcenverbrauch (Gewerke: Heizung, Wasser, Wasseraufbereitung, Kälte, Elektro und Strom) der einzelnen Anlagen bzw. Anlagenteile. Es soll eine Beschreibungstechnik gefunden werden, die leicht von, mit Softwareprodukten ungeübten, Nutzern ergänzt werden kann.

B) Intelligente selbstlernende Steuerungen (ISS-Software)

Die Datenbasis und Modelle der Anlagen in der Datenbasis sollen adaptiv ausgeführt und bedient werden. Damit ist gemeint, dass sich die Datenstrukturen der Datenbank und Modelle der Anlagen selbständig (ohne Eingriffe von Technikern) ergänzen und stetig verfeinern.

Diese Aufgabe wird von "intelligenter Software" - intelligenten selbstlernenden Steuerungen - übernommen. So kann etwa "gelernt" werden, dass zur Ressourcenoptimierung, die Analyse eines bestimmten Nutzerverhaltens (z.B. Wasserverbrauch), nicht während des ganzen Tages notwendig ist, sondern nur während bestimmter Zeiten - abends und morgens. Dafür aber während dieser Zeit zeitlich feiner als es das Grundmodell des Wasserverbrauchs beinhaltet hat.

Außerdem soll versucht werden, das Nutzerverhalten aktiv zu analysieren - wann ist einer Nutzer aktiv (tagsüber aber nicht nachts), wann benötigt er Energie und Ressourcen - am Wochenende mehr oder immer gleichmäßig viel? Wichtig ist es auch nicht den Einheitsbenutzer in einem Gebäude vorauszusetzen, sondern mit der Vielzahl von unterschiedlichen Lebensrhythmen umzugehen. Nicht jeder Nutzer und damit jede Nutzungseinheit oder Wohneinheit ist gleich zu betrachten.

Wichtig ist es schließlich auch, dass ein Nutzer (z.B. einer Wohneinheit) auch seine Vorlieben bekannt geben kann und damit Einfluss auf die Steuerung der Anlagen nehmen kann - z.B. kein Bedarf zu Mittag; oder neue Arbeitszeiten, daher kein Bedarf zu Abend; oder bestimmter Schichtplan, daher Bedarf nach Schichtzeiten.

C) Mobile Eingabegeräte und Erfassungssensorik

Das Melde- und Erfassungsnetzwerk vieler klassischer Steuerungen ist völlig statisch ausgeführt. Das Projekt soll auch damit experimentieren, mobile und für die adaptive Steuerung leicht anpassbare Mess- und Meldeorgane - mobile Temperaturfühler, mobile Energieverbrauchserfassung, ... - ins System zu integrieren und daraus Nutzen zu ziehen.

Eine wichtige Möglichkeit, die Modelle zur Optimierung des Energieverbrauchs zu verbessern, besteht in der Einbindung des Nutzers in die Optimierungsprozesse. Dies soll durch den Einsatz von Prozesswizards und Interaktion mit dem Nutzer über Geräte der täglichen Nutzung wie (Mobiltelefon, Pocket PCs, Internet PC) erfolgen.

D) Moderne Motivationstechniken zur Ressourcenoptimierung

Die Nutzer des Gebäudes und der Nutzungseinheit oder Wohnung sollen zur Verhaltensänderung hinsichtlich optimaler Ressourcennutzung angeregt werden.

Zunächst soll durch die automatische Bereitstellung von Informationen über den Energie- und Ressourcenverbrauch eines Gebäudes und der einzelnen Nutzungseinheiten, die Nutzer zur Optimierung angeregt werden - Zeitvergleiche für Gesamtverbrauch, Nutzerverbrauch, Normwerte. Auch hier werden die Kommunikationsmittel des täglichen Gebrauchs (Handy, Pocket PC und Internet) Verwendung finden.

Individuell auf die einzelne Person oder Organisation abgestimmte Optimierungspläne oder Optimierungsmaßnahmen sollen zur Verhaltensanpassung anregen.

Mit anderen in Wettbewerb treten: dies gilt für die Nutzer eines Gebäudes untereinander - wer ist "der Energiesparer", wer hat sich am meisten verbessert, ... - als auch für die "energie- und ressourcenoptimierten Gebäude" untereinander - Hitliste der optimal betriebenen Gebäude, Hitliste der innovativsten Verbesserungen, ...

Globale Wettbewerbe, Weitergabe der Kosteneinsparung: Eventuell soll untersucht werden, welche Reaktion die Weitergabe von Kostenersparnissen an die Nutzer hat und inwieweit durch die wettbewerbsmäßige Prämierung von besonders sparsamen Energie- und Ressourcenverbrauchern ein Steuerungs- bzw. Verhaltenseffekt erzielt werden kann.

Ergebnis ist ein Internet-Portal als CMS (Content-Management-System), das die beschriebenen Aufgaben für jedes Projekt abbilden kann. An mehreren Demonstrationsprojekten soll die Praktikabilität nachgewiesen werden.

Projektbeteiligte

Projektleiter

Ing. Hartwig Willfort,
ENERGIECOMFORT Energie- und Gebäudemanagement GmbH

Dipl. Ing. Bernhard von der Thannen,
von der thannen & partner - informationstechnologie

Kontaktadresse

Ing. Hartwig Willfort
ENERGIECOMFORT
Energie- und Gebäudemanagement GmbH
Obere Donaustraße 63,
A 1020 Wien
Tel.: +43 (1) 31317-3672
Fax: +43 (1) 31317-3700
E-Mail: Hartwig.Willfort@energiecomfort.at

Dipl. Ing. Bernhard von der Thannen
von der thannen & partner - informationstechnologie
Obere Donaustraße 63/Stg. 3/1. Stock,
A-1020 Wien
Tel.: +43 (1) 2163554-20
Fax: +43 (1) 2163554-11
E-Mail: Bernhard.v.d.Thannen@vdt.cc

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