Den Energiefressern auf der Spur

Schlaue Software hilft beim Energiesparen

2015/06/20 von

Energiesparen ist ein Thema mit großer Zukunft. Mehr und mehr Privathaushalte und Unternehmen versuchen schon heute, den Energieverbrauch zu reduzieren. Doch oftmals fehlen die nötigen Informationen, um die wahren Energiefresser identifizieren zu können: Einzelne Stromzähler in Gebäuden liefern keine Informationen darüber, welcher Verbraucher wie viel Energie verbraucht. Gleichzeitig wäre aber der Einsatz von individuellen Zählern für jeden Verbraucher zu kosten- und wartungsintensiv. Die Lösung der Darmstädter: Klügere Software statt schnellerer Hardware.

Um die Leistungsaufnahme typischer Verbraucher in Gebäuden, beispielsweise im Büro, kosteneffizient und genau messen zu können, haben die Wissenschaftler ein softwarebasiertes Verfahren zur Leistungsmessung auf Ebene der Einzelverbraucher entwickelt: Mit Hilfe der Messdaten bereits vorhandener Sensoren zur Gebäudeautomatisierung wurden Schätzmodelle erstellt, mit denen sich der Leistungsbedarf einzelner Elektrogeräte bestimmen lässt. Solche Messdaten können zum Beispiel die Prozessor- oder Festplattenauslastung eines Computers sein.

Die Anwendbarkeit und Güte dieser sogenannten Energiemodelle wurde experimentell für die komplette Beleuchtung eines Gebäudes sowie für typische Bürogeräte geprüft. Das Ergebnis: Das Energiemodell für die Beleuchtung ermöglicht es, die Leistung einzelner Beleuchtungselemente mit einer relativen Genauigkeit von bis zu 98,6% pro Aktor zu bestimmen. Für die untersuchten Bürogeräte wurde eine relative Genauigkeit von bis zu 95% erreicht.

Detaillierte Einblicke in den Energiefluss eines Gebäudes

Die entwickelten Methoden sind nicht gerätespezifisch, so dass sie für beliebige Verbrauchertypen verwendet und in beliebigen Gebäuden eingesetzt werden können. Die verwendeten Algorithmen benötigen wenig Rechenleistung und Arbeitsspeicher und funktionieren daher auch auf Systemen mit geringer Hardwareleistung. Diese Charakteristiken erlauben die Entwicklung von kostengünstigen Black-Box-Lösungen zur verbrauchergenauen Erfassung des Energieverbrauchs. Zur Umsetzung wird weder eine Internetverbindung noch eine Referenzdatenbank benötigt.

Mit der Methode ist es möglich, detaillierte Einblicke in den Energiefluss in Gebäuden zu erhalten. Statt die verbrauchte Energie monatlich oder jährlich abzurechnen, können dank verschiedener Energiemodelle jederzeit ausführliche Berichte zum Energieverbrauch eines bestimmten Verbrauchers für jeden beliebigen Zeitraum erstellt werden. Einsparmaßnahmen lassen sich so ohne zusätzlichen Messaufwand schnell und zuverlässig bewerten.

Da die Software-basierte Lösung der Wissenschaftler von etit mit geringem Aufwand in bestehenden Infrastrukturen nachgerüstet werden kann, ist sie in fast allen Fällen anwendbar – und liefert wichtige Informationen, um Energiesparpotenziale zu identifizieren und Einsparmaßnahmen umzusetzen.