Monitoring in Echtzeit
TU-Wissenschaftler Mario Beykirch erklärt das Vorhersagemodell zum Energieverbrauch
21.04.2023
Das Energiesparen an der TU Darmstadt funktioniert: Der Verbrauch war in den vergangenen Monaten deutlich geringer als im Vorjahr. Wie TU-Forscher die erhobenen Daten nutzen.
Herr Beykirch, Sie haben mit dem Team von Professor Florian Steinke ein innovatives Vorhersagemodell für den Energiebedarf der TU Darmstadt entwickelt. Wie funktioniert die Berechnung mit diesem Modell genau?
Aufgrund der Energiekrise wurden an der TU Darmstadt einige Energiesparmaßnahmen durchgeführt, deren Wirkung wir bewerten wollten, und zwar ohne den Einfluss des Wetters. Wir haben dafür ein Regressionsmodell entwickelt, das den zu erwartenden Verbrauch ohne diese Energiesparmaßnahmen prognostiziert. Dazu haben wir das Modell nur mit den Daten der letzten beiden Winter trainiert, also aus der Zeit, bevor diese Maßnahmen umgesetzt wurden. Die Ergebnisse der Prognose werden dann mit den Messdaten verglichen, um so die witterungsunabhängigen Einsparungen zu berechnen.
Das Modell ist so flexibel, dass wir es auch auf einzelne Gebäude anwenden können. Durch das Echtzeit-Energiemonitoring, das wir im Forschungsprojekt aufgebaut haben, konnten wir diese Auswertung für fast alle Gebäude der TU umsetzen. So können die Energieverantwortlichen der Gebäude diese Auswertung bereits am Folgetag über eine Web-Plattform einsehen.
Welche Faktoren werden bei der Berechnung berücksichtigt?
Berücksichtigt werden die Außentemperatur, die mittleren Außentemperaturen der letzten drei und 14 Tage, die Sonneneinstrahlung und das Tagesmaximum des Sonnenstands. Zusätzlich wird zwischen freien Tagen und Arbeitstagen unterschieden.
Die Verbrauchdaten der TU werden vom Projekt EnEff-Campus nicht nur aufbereitet, sondern auch wissenschaftlich ausgewertet. Auf welche Art und Weise und unter welchen Fragestellungen erfolgt diese Analyse?
Im Forschungsprojekt werden die Daten und die Prognosen unter anderem dazu verwendet, um die Grundlage für eine automatisierte Steuerung des Energiesystems zu schaffen. Außerdem werden mit den Daten Niedertemperaturheizsysteme und Effizienzsteigerungen im Wärmenetz untersucht und ein mathematisch optimiertes Energiesystemdesign für den Campus Lichtwiese ab 2030 erarbeitet.
Liegen Ihnen schon erste Ergebnisse vor?
Wir konnten zeigen, dass die TU Darmstadt in diesem Winter bis zum jetzigen Zeitpunkt (Stand: Anfang Februar) circa 22 Prozent der Heizenergie im Vergleich zu den Vorwintern eingespart hat.
Wird das Modell voraussichtlich auch im kommenden Winter 2023/24 genutzt werden? Sind weitere Anwendungen denkbar?
Das Modell kann auch im nächsten Winter zum Einsatz kommen. Besonders die Auswertung auf Gebäudeebene bietet viele Möglichkeiten, um weitere Energieeinsparungen zu erzielen. So können zum Beispiel ungewöhnliche hohe Verbräuche einzelner Gebäude schnell erkannt und die Ursachen direkt behoben werden.
Die Fragen stellte Michaela Hütig.
