Die Leistungskennwerte der 2010 im Francisco Josephinum errichteten Photovoltaikanlage mit verschiedensten Technologien werden in Abhängigkeit von meteorologischen und technischen Parametern erfasst und verarbeitet. Besonders durch die Vielfalt verschiedener Photovoltaik-Module können Aussagen über die einzelnen PV-Technologien getroffen werden. Die Anlage wurde auf einem neu errichteten Gebäude des FJ installiert, und zwar monokristalline und amorphe/semitransparente Module auf dem Dach und der Schrägfassade, polykristalline auf einem Schild mit SW-Ausrichtung und letzten Endes ein Versuchschild mit amorphen, monokristallinen und polykristalline Modulen. Vervollständigt wird die gesamte Anlage durch semitransparente Elemente auf dem Dach des Innenhofes des Schlosses Weinzierl. Um ständig auf dem neuesten Stand der Technik zu bleiben, kann das Versuchsschild mit den neuesten PV-Technologien bestückt werden. Die gewonnene Energie wird für den Eigenbedarf verwendet, die aktuellen Daten können über das Internet abgerufen werden. Ziel des Projekts ist die Erfassung und Aufbereitung der durch die PV-Anlage gewonnenen Messdaten sowie die Nutzung für Aus- und Weiterbildung und Beratung. Übergeordnetes Ziel ist die verstärkte Nutzung der Photovoltaik in der Landwirtschaft.
Ziel des Projekts EWIMA ist der prototypische Aufbau regionaler virtueller Kraftwerke in NRW. Im Fokus steht die Weiterentwicklung des betrieblichen Energiemanagements für eine unternehmensübergreifende Optimierung von Verbrauch, Erzeugung und Speicherung von Energie in der direkten Unternehmensnachbarschaft. Kerninnovation wird eine zentrale IoT-Plattform sein, die komplexe Funktionen und Dienstleistungen ermöglicht. Die übergeordnete Zielsetzung des Projekts 'EWIMA - Energiewissensmanagement zur unternehmensübergreifend optimierten Energieverwendung' ist die Reduktion von Treibhausgasemissionen durch die Integration erneuerbarer Energien bei gleichzeitiger Erhöhung der regionalen und nachbarschaftlichen Wertschöpfung von KMU. Dazu wird ein regionaler Ansatz für ein virtuelles Kraftwerk verfolgt, indem Energieverbraucher, -erzeuger und -speicher in lokalen Clustern zusammengefasst werden. Ausgangspunkt ist dabei das unternehmensinterne Energiemanagement, das gezielt auf eine ganzheitliche und unternehmensübergreifende Optimierung ausgerichtet und durch eine zentrale IoT- und Analytics-Plattform unterstützt wird. Wesentliche Impulse aus den Trendthemen Digitalisierung und Industrie 4.0 werden dabei aufgegriffen, um den Herausforderungen im Kontext der Energiewende gerecht zu werden. Durch nachbarschaftliche Vernetzung, kombiniert mit moderner Messtechnik und Datenverarbeitung, ermöglicht EWIMA unter Berücksichtigung minimaler Komplexität eine Umsetzung in gleich mehreren prototypischen Pilotregionen (EWIMA-Hubs). EWIMA-Hubs stehen für eine sichere regional orientierte ökologische und ökonomische Wertschöpfung auf Basis gemeinsamer Systemstandards durch die Integration erneuerbarer Energien und die lokale Kopplung aller energetisch relevanten Einheiten.
Dieses Forschungsvorhaben führt einen radikalen Paradigmenwechsel beim Bewerten und Wahrnehmen des elektrischen Energieverbrauchs im privaten und industriellen Umfeld ein. Das bedeutet, dass eine Abkehr vom unspezifischen Gesamtverbrauch hin zu einem spezifischen Energieverbrauch, heruntergebrochen auf das einzelne Gerät, erreicht werden soll. Dieses Ziel wird durch Integration des zu entwickelnden 'Intelligenten Monitoringsystem' I-Mon in heutige intelligente Stromzähler (Smart Meter) bewerkstelligt. Die gewonnene Transparenz der Energieverbräuche ermöglicht Privatkunden und Firmen erstmalig ein Verbrauchsbewusstsein und gezieltes Controlling. Das Monitoringsystem besteht aus Disaggregationsalgorithmen, die aus dem Gesamtenergieverbrauch die Einzelverbräuche extrahieren und diese ohne zusätzliche Messeinrichtung an den Geräten einzelnen Geräten zuordnet. In zwei kooperativen Promotionen werden Algorithmen entwickelt und ein Proof-of-Concept durchgeführt, in dem bewiesen wird, dass die Disaggregation von Geräten realisiert werden kann. Hierbei werden die Arbeitsblöcke Ereignisdetektion, Komponentenmodell, Tracking und komplexe Verbraucher bearbeitet. Einer der innovativen Ansätze ist das Disaggregationskonzept, in welchem die Ergebnisse der einzelnen Einheiten mit intrinsischen Zuverlässigkeitsinformationen wieder allen Einheiten zur Verfügung gestellt werden, um ihre Ergebnisse zu verbessern.
Entwicklung von neuen nutzungs- und zeitabhängigen Prognosemodellen für den Energiebedarf unter Berücksichtigung der verfügbaren Flexibilitätsoptionen. Bereitstellung von standartisierten Schnittstellen und Datenstandards für die Einbindung von Sensoren und Steuerungssystemen. Visualisierung und Aufbau eines Cockpit zur Entscheidungsunterstützung. Konzeption neuer Betriebsmodelle zur Optimierung der Systemkosten unter Zuhilfenahme von Echtzeitdaten. Analyse der Anforderungen von Infrastruktur und Binnenoptimierung. Konzeption der Gesamtsysteme Architektur mit Binnenoptimierung und Validierung der Konzeption mit Anwendern. Agile Entwicklung, Integration, Test und Validierung von Funktionsmodellen. Technische Pilotierung und Evaluierung der Ergebnisse. Bereitstellung von relevanten Betriebsdaten, Mitwirkung bei der Aufnahme der Anforderungen für die Binnenoptimierung, Unterstützung der Systemarchitektur, Indifikation relevanter Sensoren und Aktoren, Validierung der Konzepte im Pilotbetrieb
Zielsetzung des Vorhabens ist die Konzeption, Realisierung und Erprobung des ''SmartEnergyHub'', einer zuverlässigen hochperformanten, sicheren, skalierbaren und aktiven Smart Data-Plattform für das prognose- und marktbasierte Energiemanagement von Infrastrukturbetreibern und Energieverbünden auf Basis von Sensordaten''. Zielsetzung des Teilvorhabens ist es die dafür nötige hochperformante Datenbank und deren Schnittstellen, sowie Basisdienste und Prozesse zu entwickeln. AP1 Anforderungsanalyse für Infrastrukturen & Binnenoptimierung, Marktfunktionen, Technologien & Methoden; AP 2 Konzeption Gesamtsystem, Basisdienste, Sensorik, Datenbank, Binnenoptimierung, Marktfunktionen, Prognosen, Benutzerschnittstellen etc.; AP 3 Funktionsmodelle und -bausteine; AP4 Pilotierung und Evaluierung; AP5 Standardisierung und offene Schnittstellen; AP6 Betriebs- und Geschäftsmodelle; AP7 Kooperation Smart Data-Projekte & Begleitforschung; AP 8 Öffentlichkeitsarbeit und Anwenderkreis; AP9 Projektmanagement.
Prosumergy ermöglicht Mietparteien den Bezug von auf dem eigenen Dach erzeugtem Solarstrom. Als Full-Service-Dienstleister decken wir die komplette Wertschöpfungskette ab - von der Eignungsprüfung des Gebäudes bis hin zur Stromlieferung -, um dem Vermieter und seinen Mietern ein 'Rundum-sorglos-Paket' anzubieten. Das Geschäftsmodell ist so ausgestaltet, dass ein finanzieller Win-Win für beide Kundengruppen entsteht: Mieter profitieren von Stromkosteneinsparungen und Vermieter können ihre Immobilie durch die Installation einer PV-Anlage aufwerten und erhebliche Mehreinnahmen gegenüber der Netzeinspeisung erzielen. Dazu hat prosumergy eine Software zur eigenverbrauchsoptimierten Anlagenplanung, ein Tool zur automatisierten Wirtschaftlichkeitsberechnung und Angebotserstellung auf Basis weniger Parameter sowie ein Abrechnungsprogramm zur Erfüllung aller energiewirtschaftlicher Anforderungen entwickelt. Diese Komponenten werden aktuell im ersten Pilotprojekt getestet. Während der Förderperiode sollen alle Prozesse weiter aufeinander abgestimmt und optimiert werden. Die Übertragung auf weitere Gebäudetypen und -größenklassen, die Erweiterung um eine online-basierte Angebotserstellung für unsere Endkunden sowie die Einbindung weiterer Technologien (z.B. Wärmepumpen) sollen ebenfalls erprobt bzw. erarbeitet werden. Die wichtigste Aufgabe ist die weitere Standardisierung der Prozesse, um eine Skalierung des Geschäftsmodells zu ermöglichen. Dazu wird das bestehende Pilotprojekt evaluiert, unsere Energiedaten-Management-Software weiterentwickelt und unsere Software-Komponenten weitestgehend zu einem Gesamtsystem integriert. Somit soll die Umsetzung weiterer Projekte in unterschiedlichsten Konstellationen (z.B. höhere Bewohnerzahlen, Einsatz weiterer Technologien wie Wärmepumpen) gewährleistet werden. Gleichzeitig werden die Möglichkeiten der Online-Angebotserstellung und des digitalen Verbrauchsfeedbacks weiter ausgebaut.
Das zentrale Ziel des Forschungsvorhabens Energy-Information-Hub ist die Konzeption einer Kommunikationsplattform für den Austausch energierelevanter Informationen zwischen produzierenden KMU, EVU und Maschinenbauern. Dazu wird u. a. ein Geschäfts- und Prozessmodell entwickelt, welches das Energy-Information-Hub (EIH) für alle Partizipierenden attraktiv macht. Energieversorgende Unternehmen planen die Energieverbrauche auf Basis von Prognosemodellen, jedoch gibt es für diese Verbrauchsprognosen zwischen Energieversorgern und produzierenden Unternehmen keinerlei Datenaustausch. Letztere erstellen jedoch Produktionspläne, welche eine sinnvolle Datengrundlage zur Erstellung von Stromverbrauchsprognosen (SVP) sein könnte. Diese SVP werden in Echtzeit über das ERP-System der KMUs auf ein Energy-Information-Hub hochgeladen und von den Energieversorgern abgerufen, woraus eine größere Planungssicherheit resultiert. Zudem können Daten zu Stromverbrauchen einzelner Maschinen je nach Hersteller generiert werden, welche wiederum als Hilfe bei Investitionsentscheidungen genutzt werden können. Durch eine aufwandsarme Vernetzung vorhandener Daten werden ökonomische Vorteile für alle Beteiligten geschaffen: Energieversorger haben eine größere Planungssicherheit durch die Verwendung echtzeitfähiger Verbrauchsprognosen, die produzierenden Unternehmen erhalten durch verbesserte Prognosequalitäten Rückvergütungen vom Energieversorger und die Maschinen- und Anlagenbauer können die generierten Maschinendaten bzgl. Stromverbrauch nutzen.
Eine durchgängige Vernetzung von Planungsinformationen über verschiedene Lebenszyklusphasen einer Anl., ist eine notwendige Voraussetzung für energiesparende Anlagen. Einerseits muss in frühen Planungsphasen schon die Information bereitstehen, welche Energieparameter alternative Anlagen aufweisen (Verbrauch, Wirkungsgrad, Emission, ...). Zum anderen muss für Optimierungen während des Betriebs einer Anlage ein einfacher Rückgriff auf zu Grunde liegende Informationen, Annahmen und Entscheidungen aus der Planungsphase möglich sein. Hauptziele des Projektes sind daher: Eine Systematik für die Modellierung von Objekten, basierend auf offenen Standards; eine exemplarische Ausgestaltung der Systematik für Apparate und Maschinen und Verfahrenseinheiten; eine Validierung der Erg. auf Basis von Projektdaten durch prototypische Gestaltung von Systemschnittstellen. In AP 1 werden die Anforderungen an die durchgängige Modellierung des Lebenszyklus von Produktionsanlagen spezifiziert und Modellierungsgrundlagen bereitgestellt. In AP 2 werden diese für Apparate und Maschinen detailliert und validiert. In AP 3 sollen nun die Module, d.h. die Klassen, lebenszyklusübergreifend modelliert werden. Damit ergeben sich weitere Vorteile hinsichtlich der Planungszeit und der frühzeitigen Bewertung von Verfahrensalternativen. Hierbei wird insbesondere der Augenmerk auf die Energieeinsparung einzelner Module und ganzer Modulverbünde gelegt. Die Ergebnisse des Projektes werden auf mehreren Ebenen zum Einsatz kommen.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Im Projekt Smart Energy Monitoring in Druckmaschinen SEMpress wird das Thema Energiemanagement für Druckmaschinen aufgegriffen und ein energetisches Grundmodell unter Einbeziehung realer Prozessparameter für eine Druckmaschine aufgestellt. Als Basis für das Forschungsvorhaben dienen zwei Druckanlagen: Eine Labordruckmaschine LaborMAN II an der Professur Printmedientechnik der TU Chemnitz pmTUC sowie eine Illustrationsrollenoffsetdruckmaschine LITHOMAN IV, die bei der Jungfer Druckerei und Verlag GmbH im realen Produktionsprozess betrieben wird. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Energieeffizienz der industriellen Rollenoffsetproduktion zu steigern. An der Labordruckmaschine werden mehrere maschinen- als auch drucktechnisch relevante Parameter variiert, um über die Auswertung Kenntnisse über den Einfluss der Parameter auf die Leistungsaufnahme und somit auf den Energieverbrauch der Maschine zu erhalten. Damit wird eine Quantifizierung der Einflussparameter und somit die Ermittlung von Energieeinsparpotentialen an Druckmaschinen ermöglicht. Das Forschungsergebnis soll Modellcharakter haben und somit auch auf andere Sektoren der Druckbranche adaptierbar sein. Um dieses Ziel zu erreichen, liegt der Fokus in einem ersten achtzehnmonatigen Teilprojekt auf der Schaffung der benötigten Infrastruktur sowie Vor-Untersuchungen zur messtechnischen Erfassung der Energieverbräuche in Abhängigkeit weniger Parameter sowie die Auswertung der erfassten Daten und die Ergebnisdarstellung. Von Seiten der Deutschen Bundesstiftung Umwelt wurde das gesamte Forschungsvorhaben in zwei Phasen unterteilt. In der ersten Phase werden grundlegende Untersuchungen durchgeführt, eine Erweiterung und Detaillierung der experimentellen Versuche ist für die zweite Projektphase vorgesehen.
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