Smart Control in Energieversorgungssystemen
Darstellung einer Methode zur Steigerung der
Effizienz und Flexibilisierung des Versorgungsbedarfs
Maßnahmen zur Energieeinsparung sowie die vorrangige Nutzung regenerativer Energien sind wichtiger denn je. Zu diesen gehört auch das – an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK) durchgeführte – Forschungsprojekt Smart Control in Energieversorgungssystemen (kurz SCE) zur Prognose und Flexibilisierung des Versorgungsbedarfs und Verbesserung der Energieeffizienz. Das Ziel des 2022 erfolgreich abgeschlossenen Forschungsprojekts SCE war die Entwicklung eines intelligenten Reglers auf Basis einer musterbasierten Fuzzy Logik, um den Energieverbrauch und die Energiekosten zu senken sowie den Wirkungsgrad des Gesamtsystems zu steigern. Die im Rahmen von Simulationsuntersuchungen sowie Versuchen im Labormaßstab getestet und weiterentwickelte Methode der musterbasierten Fuzzy Regelung wurde im finalen Schritt in die Gebäudeleittechnik einer Leipziger Liegenschaft zur Regelung der Kältetechnik integriert. Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend und zeigen, dass mit dem verwendeten Ansatz deutliche Energieeinsparungen möglich sind. Der Weg zur praktischen Umsetzung, einschließlich der zugehörigen Grundlagen, wird im Folgenden näher beschrieben.
Ansatz zur energie- und kostenoptimierten Betriebsweise
Ziel war es einen Regler zu entwickeln, welcher als übergeordnetes System auf Basis von Mess- und Prognosewerten auf den Sollwert, also die Vorgabe des zu regelnden Systems, Einfluss nimmt. Dies wurde über die Methode der unscharfen (Fuzzy) Klassifikation realisiert. Dabei werden stationäre Zustände am Zielsystem ermittelt oder ggf. künstlich herbeigeführt. Da die einzelnen Zustände die Wirkung eines definierten Eingriffs in das System z.B. über die Änderung der Stellgröße darstellen, werden die Zustände auch Attraktoren genannt. Sie sind...
