ZEBAU: Effiziente Gebäude, 10.10.2017 „Digitalisierung der Energiewende“ Rolf Beitz, Q-Data Service GmbH
Dipl.-Ing. (FH) Rolf Beitz, Projektleiter Smart SOLUTION
Digitalisierung der EnergiewendeChancen und Möglichkeiten der Vernetzung intelligenter Gebäudetechnik
Möglichkeiten
Smart-Home: Anzeige, Datenerfassung und Aufbereitung
Herausforderung: Einbindung Gebäudetechnischer Anlagen
Controlling: Facility- und Energie-Management Systeme
Lastmanagement: Infrastrukturanpassung der E-Mobilität
Chancen
Demand Site Management: Vom Konsumer zum „Prosumer“
Ausblick: Energiemanagement von morgen (schon heute)
Effizient planen, bauen und betreiben: BIM und CAFM
Das beste zum Schluss: Kleine Lösungen mit großer Wirkung
Agenda
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If you cannot masure it,you cannot improve it!
William Thomson, 1. Baron Kelvin (* 26. Juni 1824, † 17. Dezember 1907)
Britischer Physiker (Thermodynamik)
Quelle: Wikipedia
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Bedienung Smart-Home
Quelle: Gira
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Quelle: Gira
Datenaufbereitung im Smart-Home
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Datenquellen im Smart-Home
Quelle: LOXONE
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Quelle: Vaillant
Quelle: SMA
Quelle: Fronius
I/O
I/O
Quelle: LOXONE
Kommunikation mit TGA im Smart-Home
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Quelle: Wachendorff
*Fallbeispiele: https://de.codesys.com/applications/energy-automation.html
Quelle: WAGO
Steuerung Gebäudetechnischer AnlagenEnergieeffizienzsteigerung erfordert oft individuelle Lösungen*
Industriesteuerung (SPS)
MultiprotokollrouterQuelle: Janz Tec AG
Quelle: Eaton
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Topologien und Protokolle zur Kommunikation
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Systemübergreifende Kommunikationsmöglichkeiten
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?!?
Quelle: Wachendorff
Quelle: WAGO
Facilitymanagement (FM) und Energiemanagement (EMS)Sammlung, Verknüpfung und Aufbereitung der Gebäudedaten
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Quelle: ela-soft Quelle: Berg-Energie
Nutzung von Energiemanagementsystemen (EMS)
Einführung EMS mit Transparenz des Verbrauchsverhaltens für den Mieter(Personalisierte Verbräuche & Ranking)
ZEBAU, Hamburger Fachforum – Bauen und Wohnen 2017: RA Frank Junker, ABG FRANKFURT HOLDING Wirtschaftlich und hocheffizient bauen www.zebau.de/fileadmin/images/Veranstaltungen/2017/Fachforum/Vortrag_FJunker_Fachforum2017_web.pdf
Quelle: Frankfurt Green City
Aktiv-Stadthaus Frankfurt/Main:
Homenet24 Blog: Das Aktiv-Stadthaus in Frankfurt setzt Maßstäbe (Dagmar Hotze): www.homenet24.de/blog/blog-18-aktiv-stadthaus/
Stadtquartier „Vulkan“ in Oslo (Norwegen):EMS mit Lokalem Lastmanagement (LLM)zum Betrieb einer Tiefgarage mit 100Ladepunkten (bidirektional ausgelegt)und 4 DC-Schnellladpunkten (DC-gepuffert)
Reisebericht: www.homenet24.de/blog/blog-19-studienreise-nach-oslo/ Quelle: Rolf Beitz
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Lokales Lastmanagement
Simulation mit 3 Elektrofahrzeugen gleicher Priorität
Vorgaben:
Netz: Imax = 63 A
Fahrzeuge:
KfZ1: Imax = 32 A
KfZ2: Imax = 16 A
KfZ3: Imax = 48 A
Quelle: EBG Compello
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Lokales Lastmanagement (erweitert)
Simulation mit 4 Elektrofahrzeugen unterschiedlicher Priorität
Vorgaben:
Netz: Imax = 63 A
Fahrzeuge (#: Prio):
KfZ1: Imax = 32 A #3
KfZ2: Imax = 16 A #2
KfZ3: Imax = 48 A #1
KfZ3: Imax = 16 A #3
Quelle: EBG Compello
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Demand Site Management (DMS)Sektorkopplung durch Smart-Metering
Quelle: Siemens
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Smart Meter
Quelle: SMA
Anreiz durch Variable Stromtarife –in Menge/Entfernung/Zeit(Hintergrund: S-H 2015*: 2,9 TWh 295 Mio € 14.4%)
Bereitstellung von lokaler Energie (PV) und Speicherkapazität(Batterie, E-Mobil) und Variabler Lasten (Wärmepumpe,Haushaltsgeräte, E-Mobil) => „Power to Heat“, „V2G“Abnahme von Lastspitzen aus dem Netz, regionalerZukauf bei aktuellem Bedarf / Preisattraktivität Zusammenschluss von „Energiepartnerschaften“(Buzzn, Localpool, sonnenCommunity, Tesla/SMA, …)
Wandel: Konsumer wird zum „Prosumer“ (via Blockchain?!)*Quelle: Prof. Dr. – Ing. Hans Schäfers "Digitalisierung am Beispiel des länderübergreifenden Großprojekts NEW 4.0“ –Housewarming 2017, Elbcampus
Effizientes Energiemanagement im Smart-Home
Aktuelle Bedarfsermittlung und Prognose
Quelle: eSmart Systems
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Effizientes Energiemanagement im Quartier
Selbstlernende Bedarfsermittlung und „Prosumermanagement“
Quelle: eSmart Systems
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Effizientes Energiemanagement in der Kommune
Quelle: eSmart Systems
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Building Information Modelling (BIM)Softwarebasierte Methode zur Bauplanung und Umsetzung
Ein einheitliches Datenmodell (3D) als Basisder integralen Planung für alle GewerkeModellierung von Planungs- und Ausführungs-varianten in einem frühen ProjektstadiumIdentifikation von Problemen und Planungs-fehlern („Kollisionsanalyse“ von Komponenten)Erweiterung um Zeit- (4D) und Kostenfaktor (5D)für eine effiziente und optimierte AusführungEffektiver Material- und Ressourceneinsatz zurKostenminimierung während des Bauprozesses
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Quelle: GEFMA e.V.
Interview zum Thema BIM auf Homenet24: www.homenet24.de/blog/blog-17-bim/
Computer adided Facilitiymanagement (CAFM)Unterstützung des Facilitymanagements durch Informationstechnik
Nutzung des BIM-Datenmodells alsGrundlage für den GebäudebetriebAutomatisierung von Prozessen ausdem Facility Management (Service)Optimierung von Serviceprozessendurch Prognosen (Ausfallhäufigkeit)Frühzeitige Erkennung kritischerStörungen (Ausfallüberwachung)Effizienter Einsatz von Ressourcen(Material- Personalkosten)Analyse der Meteo- und Nutzerdaten
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Quelle: Dynamic CAFMKurzbericht zum GEFMA-Tag 2017 in Bremen (Prof. Uwe Rotermund): www.homenet24.de/blog/gefma-tag-niedersachsen-2017/
BIM und CAFM in der konsequenten Anwendung (Mittels AR/VR)Wie werden wir Gebäude zukünftig entwickeln und betreiben?
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Quelle: Fraunhover IAO
AR: augmented reality,erweiterte Realität …visuelle Darstellung von Informationen, …also die Ergänzung von Bildern oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten mittels Einblendung / Überlagerung.
VR: virtual reality,virtuelle Realität …wird die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der Wirklichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten, interaktiven virtuellen Umgebung bezeichnet.Quelle: Wikipedia
Regelung des Raumklimas
Ein behagliches Wohnklima stellt sich nicht von selbst ein!Gesunde Innenraumluft ist ein hochdynamisches undkomplexes System aus Feuchte, Temperatur und CO2-GehaltSchimmel in Wohngebäuden ist kein Schicksal!
Ab einer relativen Oberflächenfeuchte von 80% sind die Wachstumsbedingungen für fast alle Innenraumrelevanten Schimmelpilzarten erreicht!
Konstruktionsmängel vs. Nutzerverhalten: Ein ewiger „Kulturstreit“ !?
Quelle: IBO
Quelle: Hausjournal
Quelle: der Spiegel
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Regelung des Raumklimas
Quelle: Eltako
Quelle: HSBS
Quelle: Enocean
°C, %
Quelle: Enocean
°C, %Quelle: Enocean
°C, %
Quelle: Enocean
°C, %
°CQuelle: Enocean
CO2
CO2
°C, %,°C
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Regelung des Raumklimas
Bewertungsfeuchte und Schimmelrisiko
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Information is the oil of the 21st century, and analytics is the combustion engine!Peter Sondergaard, Executive Vice President, Head of Research & Advisory, Gartner Inc.
Quelle: Gartner Inc.
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Dipl.-Ing. (FH) Rolf BeitzProjektleiter Smart SOLUTION
Q-Data Service GmbH Informations- und Elektrotechnik Wendenstraße 4 20097 Hamburg
Tel +49 40 70 10 14 23 Fax +49 40 70 10 14 20 [email protected] http://www.qds.de
Vielen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit!
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Der Fachkonferenz „Effiziente Gebäude 2017“ fand am 10. Oktober 2017 in Hamburg statt.
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