„nachhaltige technologien 03 | 2022"

ÖKO-OPT-AKTIV: Mit Simulationsstudien zu einer Potentialabschätzung Im Forschungsprojekt ÖKO-OPT-AKTIV: Optimiertes Regelung- und Betriebsverhalten thermisch aktivier- ter Gebäude zukünftiger Stadtquartiere entwickelt BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH eine modellprädiktive Regelung, welche das Koordinationsproblem über eine verteilte Optimie- rung löst. Hierbei kommuniziert die Energiezentrale mit einzelnen Gebäuden, und diese wiederum mit den einzelnen Zonenreglern über Preissignale. Iterativ wird ein gemeinsamer Fahrplan bestimmt. In Simulationsstudien basierend auf der Software IDA ICE von EQUA Simulation AB, welche vom Institut für Wärmetechnik der Technischen Universität Graz aufgesetzt wurden, werden gemeinsam mit AEE INTEC die Stärken und Schwächen des Ansatzes untersucht. Ziel ist, die Potenziale von Bauteilaktivierung aufzu- zeigen, welche sich mit einer intelligenten Regelung der einzelnen Zonen und einer übergeordneten Koordination realisieren lassen. Erste Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Bauteilaktivierung nicht notwendigerweise zu einer Energieeinsparung führt, aber sehr wohl ermöglicht, Lasten auf günstigere Zeiten zu verschieben, Leistungsspitzen zu vermei- den, den Eigenverbrauch erneuerbarer Energiequellen zu erhöhen und damit energiegebundene Kosten im Vergleich zu regulären Regelungen um ca. 9 Prozent zu reduzieren 2 . Durch den erhöhten Eigenverbrauch erneuerbarer Energie können weiters CO 2 und fossile Energieträger eingespart und somit die Klimabilanz verbessert sowie die Importabhängigkeit reduziert werden. Die finalen Ergebnisse werden in einem öffentlichen Abschlussworkshop 3 vorgestellt und mit Experten diskutiert werden. Danksagung Das Projekt ÖKO-OPT-AKTIV wird im Rahmen des Förderprogrammes „Stadt der Zukunft“ durchgeführt. Das Forschungs- und Technologieprogramm "Stadt der Zukunft" wird im Auftrag des BMVIT von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft gemeinsam mit Austria Wirtschaftsservice GesmbH und ÖGUT abgewickelt. Dipl.-Ing. Dr. Daniel Muschick ist als Senior Researcher Automation & Control bei BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH tätig. daniel.muschick@best-research.eu Dipl.-Ing. Valentin Kaisermayer ist Dissertant im Bereich der modellprädiktiven Regelungen mit einem Fokus auf stochastische und verteilte Optimierung bei BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH. valentin.kaisermayer@best-research.eu Dipl.-Ing. Andreas Moser ist Dissertant im Bereich der modellprädiktiven Regelungen mit Fokus auf Regelung von Gebäuden, thermischen Zonen und Herausforderungen realer Umsetzungen bei BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH. andreas.moser@best-research.eu Dipl.-Ing. Dr. Markus Gölles ist als Area Manager Automation & Control bei BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH tätig. markus.goelles@best-research.eu Carina Kunter, MA BA, ist Projektassistentin bei BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH. carina.kunter@best-research.eu 1 Drgona J., Arroyo J., Figueroa I.C., Blum D., Arendt K., Kim D., Ollé E.P., Oravec J., Wetter M., Vrabie D.L., Helsen L.: All you need to know about model predictive control for buildings. Annual Reviews in Control, 2020 2 Moser A., Kaisermayer V., Muschick D., Zemann C., Gölles M., Hofer A., Brandl A., Heimrath R., Mach T., Tugores C.R., Ramschak T.: Automatic Thermal Model Identification and Distributed Optimisation for Load Shifting in City Quarters. Eingereicht bei International Journal of Sustainable Energy im Rahmen der ISEC 2022 3 Freitag, 16. September 2022, Inffeldgasse 11, 8010 Graz. Anmeldung unter https://best-research.eu/content/workshop-anmeldung-oekooptaktiv Beispielhaftes Ergebnis der Anwendung einer übergeordneten Koordination modellprädiktiv geregelter Zonen Quelle: BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH Gesamte Wärmemenge 400 350 300 250 200 150 100 50 0 mit EMS ohne EMS MWh Wärmepumpe Wärmenetz Wärmepumpe Wärmenetz 236 293 108 58 Betriebskosten 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0 mit EMS ohne EMS € 7 727 9 780 7 364 3 968 21 20 SPEICHEROPTION BAUTEILMASSE