SHS:Service Heizungsregelgungsdienst

Das Kooperationsprojekt „SHS:Service Entwicklung und Demonstration einer konzeptionell und technisch neuartigen Serviceplattform für vernetztes Wohnen“ ist ein Forschungsvorhaben, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) aus Mitteln des Förderprogramms " Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ finanziert wird.

Es handelt sich dabei um eine Kooperation zwischen der

• Kirchhoff Datensysteme Services GmbH & Co. KG,
• DESOTRON Design Software Elektronik GmbH,
• IL Metronic Sensortechnik GmbH,
• UST Umweltsensortechnik GmbH,
• Bischoff Elektronik GmbH

und der Fachhochschule Erfurt.

Die Aufgaben des Gesamtvorhabens wurden auf 6 Teilprojekte verteilt, von denen die Fachhochschule Erfurt das Teilprojekt "Entwicklung eines intelligenten Verfahrens für komplexe Heizungsregelungsaufgaben auf Einzelraumebene unter Nutzung raumspezifischer Messdaten und Informationen sowie externer Wetterdaten" übernommen hat. Das Teilprojekt ist am IBIT-Institut der Fachhochschule Erfurt angesiedelt.

Zielstellungen

Die Partner im Kooperationsprojekt entwickeln mit dieser SHS:Service-Lösung eine Plattform, welche unabhängig von spezifischen Infrastrukturausprägungen Informationen im Gebäude erfassen, sammeln und übertragen kann.

Das Teilprojekt der FHE entwickelt eine komplexe Lösung welche:

• als SHS-Service in die Anwendung übertragen werden soll und
• die diese Informationen benötigt und gemeinsam mit weiteren Daten in einem Modell verarbeitet.

Mittels dieser beispielhaften Anwendung kann die Leistungsfähigkeit der durch die Partner entwickelten Plattform unter Beweis gestellt und Möglichkeiten der Anwendungen aufgezeigt werden. Dabei sollen Steuerungs- und Regelungs-aufgaben unter Berücksichtigung von unterschiedlichen Messdaten aus dem System und externen Wetterdaten am Beispiel der Raumtemperaturregelung erforscht werden. Das entstehende Modell, welches auch Rückschlüsse auf den Anlagenbetrieb des Gebäudes zulässt, soll in SHS prototypisch als komplexer Dienst "SHS-Service" umgesetzt werden, um die Lösungsoffenheit und Leistungs­fähigkeit des Systems beispielhaft zu demonstieren.

Nutzen

Der Energieverbrauch der privaten Haushalte macht innerhalb der Europäischen Union einen großen Anteil am Gesamtenergieverbrauch aus, und davon wird die meiste Energie für die Heizung der Wohnungen und Gebäude verbraucht. Ebenso zeigen Untersuchungen, dass der tatsächliche Energieverbrauch selten dem errechneten Energie­bedarf entspricht. Bei direkten Vergleichen (Hertle, 2006) schwankte der Verbrauch bis zu 50 % über und unter dem errechneten Bedarf, abhängig vom jeweiligen Nutzer und seinem Verhalten. Weiterhin zeigen Forschungen am IBIT, dass die Regulierung des Raumklimas der wichtigste Befind­lich­keits­faktor im Wohnungs­kontext ist (Projekt INNOSEG), und somit der einfachen, trans­pa­renten und effizienten Regelung des Raumklimas eine besondere Bedeutung im Rahmen des SHS Konzeptes zukommt.

Innovation

Im Teilprojekt wird das Zusammen­spiel von Gebäude, Gebäude­technik und Gebäudenutzer ganzheitlich betrachtet, indem sowohl ingenieur­technische als auch sozialwissenschaftliche Ansätze verfolgt werden. Aus den Ergebnissen auf Raum­ebene lassen sich Rückschlüsse für die Verteilung im Gebäude und für die Erzeugungs­anlage im Sinne einer Bedarfs- und Energieeffizienzbeeinflussung ableiten.

Mit dem vorliegenden SHS:Service-Gedanken wird dies erstmalig auf einer Lösungs­ebene verfolgt welche

• keine Fixierung auf eine bestimme Anlagen- oder Gerätetechnik oder Kommunikationsinfrastruktur besitzt und
• keine gesonderte serverbasierte Auswertung verfolgt sondern die Ressourcen des Systems selbst nutzt, kein eng eingegrenztes Einsatzszenario betrachtet.

Das Innovations­potenzial gegenüber klassischen Heizungs­rege­lun­gen besteht in der dynamischen selbst­optimierenden Funktionsweise des SHS-Service, bei denen der Nutzer durch sein Verhalten direkten Einfluss hat. Hierbei sollen die zur Heizungs­regelung wichtigen Informationen direkt vom Nutzer am Terminal ein­ge­geben sowie durch Sensoren erfasst und weiterverarbeitet werden. Auf Grundlage dieser Infor­mationen soll die Heizungs­regelung im Hintergrund automatisch an den Nutzer angepasst werden. Durch die permanente Berücksichtigung des Nutzer­verhaltens und die Verwendung externer Daten (z.B. Wetterdaten, Zeitprofile) erfolgt eine Prognose zur Steuerung der Heizung. Alle bekannten adaptiven Methoden der Heizungs­regelung berück­sichtigen bisher nur direkt messbare Informationen und in seltenen Fällen nur ein globales allgemeines und nicht, wie in SHS geplant, ein lokales individuelles Nutzungsverhalten.

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