Alternative Strategien der bedarfsgeführten Regelung versorgungstechnischer Anlagen in der Gebäudetechnik
- Mit der Unterzeichnung des Pariser Klimaschutzübereinkommens im Jahr 2016 haben sich Deutschland sowie die Europäische Union dazu verpflichtet, Anstrengungen zu unternehmen, die Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur zu begrenzen. Ein wichtiger Faktor ist dabei die Emission von Treibhausgasen, von denen in der Bundesrepublik Deutschland ein großer Teil bei der Deckung des Energiebedarfs von Gebäuden erzeugt wird. Steigende Energiepreise sind ein weiterer Grund, um eine Optimierungsbetrachtung im Energieverbrauch von Gebäuden durchzuführen. Untersuchungen aus der Forschung schätzen die Einsparmöglichkeiten durch optimierte Regelverfahren in der Heizungstechnik als signifikant ein. Hierzu bieten sich die mittlerweile weit verbreiteten Gebäudeautomationssysteme an.
Die vorliegende Arbeit hat das Ziel der Untersuchung alternativer Ansätze der bedarfsgerechten Regelung versorgungstechnischer Anlagen in der Gebäudetechnik, mit Schwerpunkt auf der automatischen Ermittlung des Wärmebedarfs in der gewerblichen Heizungstechnik durch bereits im Objekt eingesetzte Sensorik.
Hierfür wurden nach einer Recherche zu alternativen Regelkonzepten in der Fachliteratur die weiter zu untersuchenden Regelansätze in einem methodisch durchgeführten Vergleich ausgewählt. Regelungsansätze mit der grundlegenden Funktionsweise der Berücksichtigung der Spreizung von Vor- und Rücklauftemperatur haben sich dabei als vielversprechend herausgestellt.
Die weitere Untersuchung erfolgte anhand eines Simulationsmodells. Dieses wurde auf der Grundlage eines real geplanten und errichteten Gebäudes gebildet. Dabei kamen die Programme MATLAB und Simulink sowie die Bibliothek Simscape zum Einsatz. Auf Basis der zu betrachtenden Regelungsansätze wurden Regelungen entworfen und in das Modell integriert.
In der Gesamtbetrachtung zeigte sich, dass bei Anwendung der entwickelten Regelungen, im Vergleich zu konventionellen Regelungsmethoden in der Heizungstechnik, eine Optimierung im Betriebsverhalten möglich ist.
Weitere Ansätze zur technischen Realisierung sowie einer Ausweitung der Thematik auf kühlungstechnische Anlagen scheinen sinnvoll.
