Moderne Verkehrsflugzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass sie wegen einer perfektionierten Symbiose aus Mensch und Maschine in einem komplexen System zusätzliche Sicherheit bringen. Viele Eigenschaften eines aerodynamisch instabilen Jets lassen sich auch auf volatile Energiesysteme übertragen. Der Autopilot ist das Herzstück zur Ausführung smarter Entscheidungen – oder schlicht zur Reduktion der Arbeitslast. Der Betrieb von Wechselbeziehungen aus Wärme und Strom, Warmwasser und Raumkühlung darf nicht mehr Zeit beanspruchen, als bisher. Weniger Fachwissen muss zu deutlich höherer Systemeffizienz führen.

Betrachtet man Energieflüsse von einer systemischen Sicht, so stellt man zunächst fest, dass es viele Einbahnstraßen gibt. Man kann Strom in Wärme verwandeln – jedoch nur bei sehr viel Wärme wieder zurück in Strom. Jede Wandlung hat ihre eigenen Kenngrößen, so kann man bei Strom zu Wärme um den Faktor 4 gewinnen, wenn eine Wärmepumpe eingesetzt wird, hierbei kommen allerdings weitere Faktoren hinzu, wie die Wärmequelle der Pumpe. Die Qualität als Speicher sind sehr unterschiedlich. Bietet ein kleiner Warmwasserspeicher die Möglichkeit etwa 24 Stunden abzudecken, so kann eine träge Flächenheizung einige Tage ohne Probleme überbrücken.

Das Problem, vor dem wir heute stehen, ist nicht den einzelnen Baustein nicht zu verstehen, sondern aus der Vielzahl von Parametern den Überblick zu behalten und manche Optimierung auch im Gegensätzlich zur einzelnen Bausteinbetrachtung vorzunehmen. Ein schönes Beispiel ist das Smart-Grid Label des Bundesverband Wärmepumpe. Hat eine Heizung dieses Label, so sagt dies nur aus, dass isoliert betrachtet die Anlage auf die Bedürfnisse eines schwankenden Energieangebotes eingehen kann.

Minimales Energie 4.0 Cockpit
Minimales Energie 4.0 Cockpit

Das Energie 4.0 Cockpit bringt zunächst alle Parameter zusammen, bevor es diese für den Benutzer aufbereitet ausgibt. Die Schalter sind so konzipiert, dass ähnlich einer  „Fly-By-Wire“  Flugzeugsteuerrung die Befehle nicht direkt in Aktionen umgewandelt werden, sondern das System die notwendigen Steuerbefehle ermittelt, vielleicht sogar mit einem zeitlichen Versatz zum gewünschten Ziel führen. Energieverbrauch, Komfort und Sicherheit lautet dabei die Prioritätenliste, wobei der Pilot mit seinem Wissen und Handlungen bereits einige Stunden bis Tage in der Zukunft liegt. In der Fliegerei gibt es die Maxime „Das Flugzeug nirgends hinfliegen lassen, wo Du im Geiste nicht bereits vor 5 Minuten warst“.  Die Trägheit von Energiesystemen machen eine deutlich längere zeitliche Spanne erforderlich.

Das Bild zeigt ein minmales Energie 4.0 Cockpit, welches nur wenige Energieflüsse beachten muss. Dennoch assistiert der Autopilot, indem er einige Berechnungen vorweg nimmt und als neue Entscheidungsgrundlage zur Verfügung stellt. Reagiert der Pilot nicht, so wird weiter nach dem entstehenden „Plan“ verfahren. So ist in den Autopilot-Parametern der Wert „MHDHWC_date“ erkennbar. Frei übersetzt handelt es sich hierbei um das Mindeshaltbarkeitsdatum des Warmwassers (Hot Water Circuit). Klar ist, dass vor diesem Zeitpunkt elektrische Energie in Wärme umgewandelt werden muss. Die Erzeugungsprognose gibt den Zeitpunkt, bei dem dies ideal geschehen kann. Der Autopilot des Energie 4.0 Cockpits wird entsprechend planen – kann allerdings in seiner Planung auch vom Anwender überschrieben werden.

Das Ergebnis eines Fluges mit Energie 4.0 ist höchst individuell und flexibel, da die Parameter für Entscheidung ganzheitlich betrachtet werden. Es entstehen Energie-Fahrpläne für Häuser oder Areale, die  sich durch höchst netzdienliche Eigenschaften auszahlen. Die verwendete Technik ist dabei die schönste Nebensache für die DIY-Optimierer.

Dezentrales Energiemanagement kann mit dem Energie 4.0 Cockpit vom Privathaus bis zur Produktionsanlage aufgebaut werden, da Zertifizierung und Normung jedoch auf Baugruppen und nicht auf Verfahren läuft, wird es niemals eine Staatliche Förderung oder einen schicken „Smart Ready“-Aufkleber bekommen.

(Beitragsbild: tpsdave @ pixabay)

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