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Aufgabenstellung

Im Rahmen eines Forschungsprojekts sollte für ein Energieversorgungsunternehmen ein modernes Energiemanagementsystem konzipiert werden, das elektrische Verbraucher im Haushalt abhängig von einem variablen Strompreissignal aus dem Backend und der Prognose für die lokale Stromerzeugung steuert.

Vorgehensweise

Während der Konzeptionsphase haben wir zunächst in Zusammenarbeit mit den am Forschungsprojekt beteiligten Unternehmen und Forschungseinrichtungen die funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen an das System ermittelt. Da es für diese Anwendung keine Standards gab, mussten anschließend die Schnittstellen zum Backend des Energieversorgungsunternehmen und (gemeinsam mit Herstellern) zu den lokalen Geräten spezifiziert werden. Diese wurden zusammen mit den Anforderungen in einem SysML-Modell dokumentiert.

Da im Forschungsprojekt eine Gesamtstückzahl von ca. 300 Stück geplant war, wurde als Hardware ein Q7-basierter Industrie-PC ausgewählt, der für die Montage im Zählerschrank der beteiligten Haushalte geeignet war. Als Sprache für die Implementierung der Software haben wir C++ verwendet - damit war die Integration in ein bereits bestehendes Framework für die Kommunikation intelligenter Zähler zum Backend unseres Kunden problemlos möglich.

Schrittweise wurden zunächt verschiedene Verbraucher (Gefrierschrank, Spülmaschine, Wärmepumpe), anschließend Erzeuger (Blockheizkraftwerk und PV-Anlage) und zuletzt eine Batterie als Stromspeicher in die Software integriert und im Rahmen des Feldtests erprobt. Die Ergebnisse aus dem Feldtest wurden von den wissenschaftlichen Partnern im Forschungsprojekt ausgewertet und die verwendeten Algorithmen optimiert.

Die Ergebnisse des Forschungsprojekts lieferten einen wichtigen Beitrag für die zukünftige Struktur der Stromnetze im Rahmen der Energiewende. Viele Elemente der im Rahmen des Forschungsprojekts entwickelten Software fanden Eingang in die Standardentwicklung unseres Kunden.

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