Projekt

Im Verbundprojekt OBSERVE sollen die in den Projekten ModBen und ModQS für Heizungssysteme entwickelten Methoden erweitert und auch auf andere haustechnische Systeme übertragen werden. ModBen und ModQS haben Wege für einen Paradigmenwechsel im Entwurf haustechnischer Systeme hin zu modellbasierten Methoden aufgezeigt, der in anderen Branchen wie z.B. Automobilindustrie schon vor einer Dekade gestartet wurde. Die wesentlichen Unterschiede bestehen für komplexe haustechnische Anlagen in ihrer Einzigartigkeit, d.h. alle sind individuell geplant und realisiert und ihre Modelle unterscheiden sich notwendigerweise. Der Schlüssel zu einem vertretbaren Modellierungsaufwand ist die komponentenorientierte Modellbildung – wie sie in den Vorgängerprojekten durchgeführt wurde. Für diese ist eine Berücksichtigung hydraulischer und thermischer Effekte notwendig, wobei aber verschiedene Modellierungswerkzeuge eingesetzt werden können. Mit diesen konnte gezeigt werden, dass sowohl eine größere Systematik als auch bessere Gesamtergebnisse durch modellbasierte Ansätze im Vergleich zu heuristischen Vorgehensweisen erreicht werden können.

Neben den vielversprechenden Ergebnissen ergaben sich aber weitere methodische Fragen in den folgenden Bereichen:

  • Wie werden Unsicherheiten und Störungen in den Modellen geeignet berücksichtigt?
  • Wie können die Konzepte für verteilte Systeme (Reglernetzwerke) erweitert werden?
  • Wie können die Methoden den Besonderheiten haustechnischer Systeme Rechnung tragen?
  • Wie können verschiedene Werkzeuge zur Betriebsoptimierung praxistauglich gekoppelt werden?

Durch eine systematische Verbindung von Hydraulik und Regelungstechnik können in komplexen Systemen Prozesse optimiert werden, die bisher regelungstechnisch nicht zugänglich waren. Mit einer Erweiterung der erfassten Daten über den bisher üblichen Standard hinaus, sowohl hinsichtlich der Parameter als auch der zeitlichen Auflösung, ist es möglich, das Betriebsverhalten hinreichend genau für eine Modellierung und nachfolgende Simulation zu erfassen. Dabei soll eine Kombination aus Top-Down und Bottom-Up- Ansatz zur Anwendung kommen, um die jeweiligen Vorteile beider Ansätze zu nutzen. Mittels geeigneter Datenbereitstellung über den Anlagenbetrieb sollen die Nutzer informiert und deren Mitarbeit angeregt werden. Bei der Modellierung und Optimierung ist es das Ziel die unsicheren Randbedingungen des Gebäudebetriebs (z.B. Nutzerverhalten und Wetter) realistisch abzubilden. Dies ist erforderlich, um im realen Betrieb verbesserte Betriebsstrategien zu identifizieren und eine zuverlässige Fehler­erkennung zu realisieren. Die Modellbildung spielt eine zentrale Rolle im Projekt, da die Modelle zum Reglerentwurf, zur Fehlererkennung und zur Optimierung verwendet werden sollen. Eine Erweiterung des Fokus liegt weiterhin in der Einbindung eines Unternehmens für Gebäudeautomationssysteme (Kieback&Peter). Dadurch soll die Umsetzung der Methoden und Ergebnisse in der Praxis gefördert werden. Ziel ist die Implementierung der untersuchten Ansätze in Gebäudeautomationssysteme. Parallel dazu sollen ausgewählte Methoden auch in bestehende Gebäudeautomationssysteme implementiert werden. Um auch Gebäude mit bestehenden Gebäudeautomationssystemen berücksichtigen zu können, wird die Firma IngSoft, die sich mit Gebäudemanagement beschäftigt, einbezogen. Das Ziel ist es dabei die Bilanzierung von Betriebsabläufen zu verbessern und den Nutzern geeignete Informationen über den Anlagenbetrieb und mögliche Fehler zur Verfügung zu stellen.

Observe