Das Projekt "EnOB/EnBop: OBSERVE - Optimierung und Betriebsführung komplexer Gebäudeenergieversorgungsanlagen, Teilprojekt: Modellierung, Fehlererkennung/-Diagnose und Unsicherheitsbewertung/Sensitivitätsanalyse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Im Verbundprojekt OBSERVE (www.ob-serve.de) 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. 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 entwickelten Modelle sollen zum Reglerentwurf, zur Fehlererkennung und zur Optimierung verwendet werden. Eine Erweiterung des Fokus liegt weiterhin in der Einbindung der Fa. Kieback&Peter, mit dem Ziel die untersuchten Ansätze in Gebäudeautomationssysteme zu implementieren, testen und validieren. Weiterhin sollten den Nutzern geeignete Informationen über den Anlagenbetrieb und mögliche Fehler mittels eines Energiemanagementsystems der Fa. Ingsoft zur Verfügung gestellt werden.
Das Projekt "EnOB/EnBop: OBSERVE - Optimierung und Betriebsführung komplexer Gebäudeenergieversorgungsanlagen, Teilprojekt: Einregulierung, Reglerentwurf, Fehleranalyse und Umsetzung in den Demonstrationsgebäuden" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Plenum Ingenieurgesellschaft für Planung-Energie-Umwelt mbH.In dem Verbundvorhaben OBSERVE sollen die in im Rahmen von MODQS entwickelten modellbasierten Methoden für Heizungssysteme erweitert und auf andere Systeme übertragen werden. Der Schlüssel zu einem vertretbaren Modellierungsaufwand komplexer haustechnischer Systeme ist die komponentenorientierte Modellbildung. Der modellbasierte Ansatz kann sowohl eine größere Systematik als auch bessere Ergebnisse im Vergleich zu heuristischen Methoden erreichen. Folgende Felder werden adressiert und untersucht: - Optimierung von Prozessen komplexer Systeme durch Verbindung von Hydraulik und Regelungstechnik; - Berücksichtigung von Unsicherheiten und Störungen in Modellen, um verbesserte Strategien im realen Betrieb zu entwickeln; - Nutzung der Modelle zum Reglerentwurf; - Entwicklung von Reglernetzwerken; - Praxistaugliche Kopplung verschiedener Werkzeuge zur Betriebsoptimierung; - Implementierung und Test der neuen Methoden in Gebäude-Automations(GA)-Systemen; - Verbesserung der Betriebsabläufe und der Nutzerinformation. Das Vorhaben gliedert sich in sechs Arbeitspakete (AP). AP 1: Auswahl Systeme, Messtechnik, Modelle, Methoden; AP 2: Betreuung Demo-Gebäude, Datenabruf und Aufbereitung; AP A.3: Modellbildung, Unsicherheitsbewertung, Sensitivitätsanalysen, Optimierung; AP A.4: Dezentrale Netzwerkregelungen; AP A.5: Implementierung und Evaluation in GA-Systemen; AP B.3: Fehleranalyse; AP B.4: Lernende prädiktive Regelungen; AP B.5: Implementierung und Evaluation; AP 6: Wissenstransfer, Veröffentlichung in Wirtschaft und Wissenschaft. PLENUM ist schwerpunktmäßig an AP B.3, B.5, B.4, sowie an AP 1-2, A.3, A.5 und AP 6 beteiligt.
Das Projekt "EnOB/EnBop: OBSERVE - Optimierung und Betriebsführung komplexer Gebäudeenergieversorgungsanlagen, Teilprojekt: Demonstrationsgebäude - Datenaufbereitung, Fehleranalyse und Evaluation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: IngSoft GmbH.In dem Verbundvorhaben OBSERVE sollen die in im Rahmen von MODQS entwickelten modellbasierten Methoden für Heizungssysteme erweitert und auf andere Systeme übertragen werden. Der Schlüssel zu einem vertretbaren Modellierungsaufwand komplexer haustechnischer Systeme ist die komponentenorientierte Modellbildung. Der modellbasierte Ansatz kann sowohl eine größere Systematik als auch bessere Ergebnisse im Vergleich zu heuristischen Methoden erreichen. Folgende Felder werden adressiert und untersucht: - Optimierung von Prozessen komplexer Systeme durch Verbindung von Hydraulik und Regelungstechnik; - Berücksichtigung von Unsicherheiten und Störungen in Modellen, um verbesserte Strategien im realen Betrieb zu entwickeln; - Nutzung der Modelle zum Reglerentwurf; - Entwicklung von Reglernetzwerken; - Praxistaugliche Kopplung verschiedener Werkzeuge zur Betriebsoptimierung; - Implementierung und Test der neuen Methoden in Gebäude-Automations(GA)-Systemen; - Verbesserung der Betriebsabläufe und der Nutzerinformation. Das Vorhaben gliedert sich in sechs Arbeitspakete (AP). AP 1: Auswahl Systeme, Messtechnik, Modelle, Methoden; AP 2: Betreuung Demo-Gebäude, Datenabruf und Aufbereitung; AP A.3: Modellbildung, Unsicherheitsbewertung, Sensitivitätsanalysen, Optimierung; AP A.4: Dezentrale Netzwerkregelungen; AP A.5: Implementierung und Evaluation in GA-Systemen; AP B.3: Fehleranalyse; AP B.4: Lernende prädiktive Regelungen; AP B.5: Implementierung und Evaluation; AP 6: Wissenstransfer, Veröffentlichung in Wirtschaft und Wissenschaft. IngSoft ist schwerpunktmäßig an AP 2, B.3, B.5 sowie an AP 1, A.3 und AP 6 beteiligt.
Das Projekt "EnOB/EnBop: OBSERVE - Optimierung und Betriebsführung komplexer Gebäudeenergieversorgungsanlagen, Teilprojekt: Lernende prädiktive und dezentrale Netzwerkregelungen - Implementierung und Evaluation in Gebäudeautomationssystemen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kieback & Peter GmbH & Co. KG.In dem Verbundvorhaben OBSERVE sollen die in im Rahmen von MODQS entwickelten modellbasierten Methoden für Heizungssysteme erweitert und auf andere Systeme übertragen werden. Der Schlüssel zu einem vertretbaren Modellierungsaufwand komplexer haustechnischer Systeme ist die komponentenorientierte Modellbildung. Der modellbasierte Ansatz kann sowohl eine größere Systematik als auch bessere Ergebnisse im Vergleich zu heuristischen Methoden erreichen. Folgende Felder werden adressiert und untersucht: - Optimierung von Prozessen komplexer Systeme durch Verbindung von Hydraulik und Regelungstechnik; - Berücksichtigung von Unsicherheiten und Störungen in Modellen, um verbesserte Strategien im realen Betrieb zu entwickeln; - Nutzung der Modelle zum Reglerentwurf; - Entwicklung von Reglernetzwerken; - Praxistaugliche Kopplung verschiedener Werkzeuge zur Betriebsoptimierung; - Implementierung und Test der neuen Methoden in Gebäude-Automations(GA)-Systemen; - Verbesserung der Betriebsabläufe und der Nutzerinformation. Das Vorhaben gliedert sich in sechs Arbeitspakete (AP). AP 1: Auswahl Systeme, Messtechnik, Modelle, Methoden; AP 2: Betreuung Demo-Gebäude, Datenabruf und Aufbereitung; AP A.3: Modellbildung, Unsicherheitsbewertung, Sensitivitätsanalysen, Optimierung; AP A.4: Dezentrale Netzwerkregelungen; AP A.5: Implementierung und Evaluation in GA-Systemen; AP B.3: Fehleranalyse; AP B.4: Lernende prädiktive Regelungen; AP B.5: Implementierung und Evaluation; AP 6: Wissenstransfer, Veröffentlichung in Wirtschaft und Wissenschaft. Kieback & Peter ist schwerpunktmäßig an AP A.5, B.4, sowie an AP 1-2, A.3-4 und AP 6 beteiligt.
Das Projekt "Wolken- und Niederschlagsprozesse im Klimasystem HD(CP)2: Projekt S9 - Raum-zeitliche Unsicherheitsbewertung und Wahrscheinlichkeitsverifizierung in HD(CP)2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Meteorologisches Institut.Ziel von S9 ist die Identifizierung und Quantifizierung von Unsicherheit und Vorhersagbarkeit von Wolken- und Niederschlagsprozessen. Dieses dient zum einen der Evaluation der hochaufgelösten HD(CP)2 Ensemblesimulationen, zum anderen der Quantifizierung der inherenten Unsicherheiten von Wolken- und Niederschlagsprozessen in diesen Simulationen. Dieses Vorhaben erfordert nicht nur entsprechende Modellsimulationen und Beobachtungen, sondern auch neue statistische Methoden zu deren Analyse und Vergleich. S9 wird einen wesentlichen methodischen Beitrag zur Evaluation der HD(CP)2-Simulationen und zur Abschätzung der Unsicherheiten leisten. Hierzu sollen zunächst probabilistische Methoden zur Verifikation und zum Vergleich von raum-zeitlichen Feldern entwickelt werden. Ein weiterer Aspekt wird die Verifikation von Modellsimulationen mit Beobachtungen sein, die selber mit großen Unsicherheiten behaftet sind. Auch die Rolle von Operatoren, die Modellvariablen auf Beobachtungsvariablen und umgekehrt abbilden, soll hierbei untersucht werden. Ein weiter wichtiger Beitrag wird die Entwicklung einer Varianzanalyse sein, die intern (mikroskopisch) induzierte und extern (makroskopisch) angetriebene Variabilität in den Wolken- und Niederschlagsprozessen quantifiziert.