Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme EASUm für Gebäudekomplexe mit einem dezentralem Energiesystem einen optimalen Energiemix sowie Betrieb von Energiespeichern zu sichern, ist ein ganzheitliches Managementkonzept notwendig. Dabei liegt eine besondere Herausforderung darin, die Versorgungssicherheit trotz unterschiedlicher Energieträger und Verfahren der Energiewandlung zu garantieren. Solche Energiesysteme und Gebäudesteuerungen sind aktuell bereits technisch möglich, aber mit hohen Kosten für die Entwicklung und die Inbetriebnahme verbunden. ARCHE (»Architekturen und Entwurfsmethodik für selbstoptimierende Regelverfahren in verteilten Energiesystemen«) wird deshalb die Entwicklungskosten signifikant reduzieren. Damit wird ein wichtiger Beitrag bei der Verbreitung umweltfreundlicher Systeme mit hohem Einsatz erneuerbarer CO2-freier bzw. CO2-neutraler Energie geleistet.
Der Lösungsansatz
Innerhalb des Vorhabens wird die Plattform ARCHE entstehen. ARCHE wird sowohl die Entwicklung, den Test und die Inbetriebnahme als auch das kontinuierliche Monitoring eines Managements für verteile Energiesysteme deutlich vereinfachen. Das Vorhaben konzentriert sich dabei auf den Entwurf selbstoptimierender Energiemanagementsysteme, mit denen:
- die Versorgungssicherheit und Bereitstellung eines optimalen Energiemixes für den Verbraucher garantiert werden kann,
- ein optimales Management der integrierten Energiespeicher möglich ist und
- Komponenten des Energiesystems nach Nutzer- und Standortkriterien wie Kosten, Verfügbarkeit, Energieträger etc. ausgewählt werden kann.
Der Ansatz automatisiert und vereinfacht damit das in der Branche übliche manuelle Vorgehen beim Entwurf komplexer Energiemanagementsysteme durch Softwarelösungen, Methoden und Verfahren. Das Ergebnis des Projektes ist eine prototypische Implementation der ARCHE-Plattform. Anhand von vier repräsentativen Demonstratoren werden Entwurf und Anwendung der selbstoptimierenden Regler virtuell sowie in realen Gebäuden demonstriert. Dabei wird sowohl die Energieersparnis als auch die einfache, praxistaugliche Inbetriebnahme demonstriert. Die Projektergebnisse können in Form einer Softwarebibliothek nachgenutzt werden.
Projektstatus: abgeschlossen
