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Technische Ansätze

Herangehensweise

In der sich oben befindenden Zeichnung ist ein Schaubild des PEBBLE-Konzepts dargestellt. Das Gebäude ist als ein dynamisches System realisiert bestehend aus verschiedenen Subsystemen und den Bewohnern des Gebäudes. Diese letzte Rolle ist besonders wichtig weil die Handlungen der Bewohner (z. B. das Öffnen und Schließen der Fenster) und Aktivitäten (z. B. Sitzarbeit) das thermische Verhalten des Gebäudes und die Art der zu treffenden Entscheidungen auf direktem Wege beeinflusst. Das Gebäude reagiert in Hinsicht auf externe (Wetter-) und interne (Nutzer-) Anregungen gemäß den Dynamiken die durch die Konstruktion des Gebäudes vorgegeben sind, mit steuerbaren Elementen die gemäß den vom PEBBLE-System getroffenen Entscheidungen arbeiten.

Das PEBBLE-System besteht aus drei grundlegenden Elementen. Das erste sind präzise und effiziente Simulationsmodelle für EPB's, die alle passive, aktive und energie-erzeugende Elemente enthalten, und, angesichts der lokalen Wetterdaten und Wettervorhersagemodellen, kann es benutzt werden um die thermische Antwort, Energieanforderungen vorherzusagen und den Nutzerkomfort abzuschätzen. Diese vorhersagenden Gebäudemodelle vereinigen physikalisches Modellieren und weichen ab von mehr traditionellen und weniger zuverlässigen datengetriebenen Vorgehensweisen. Das zweite sind Sensoren, Aktoren und Schnittstellen, die benutzt werden, um den Kommunikations- und Informationsaustausch von der physikalischen Ebene zu der Simulationsebene zu ermöglichen. Das dritte Element ist das effiziente und robuste Gebäude Optimierungs- und Steuerungstool (BO&C-Tool), das die Beiträge der Sensoren und die thermischen Modelle benutzt, um potenzielle Szenarien abzuschätzen, und die in (beinahe) Echtzeit Entscheidungen treffen für den Betrieb der Subsysteme des Gebäudes mit dem Ziel der Maximierung des NEPs und des Haltens der Konditionen im Gebäude auf einem Nutzerakzeptablen Komfortlevel. Die Gebäudenutzer haben eine doppelte Rolle im Rahmen des PEBBLE-Konzepts: Über die Benutzerschnittstellen agieren die Menschen als Sensoren, indem sie ihre Präferenzen bezüglich thermischen Komforts dem PEBBLE-System übermitteln, und im Gegenzug gibt das PEBBLE-System Informationen zurück, mit dem Ziel, das Energiebewusstsein der Nutzer zu schulen und zu steigern, indem es sie mit dem Bestreben, angemessene Entscheidungen zu treffen, beschäftigt.

Die Adressierung der vorher erwähnten Ziele/ Herausforderungen (EPB Modellierung, Echtzeit-Optimierung der Steuerung von EPBs und Sensoren/Aktoren/Benutzerschnittstellen) ist eine Voraussetzung gegenüber der Entwicklung von allgemeinen Methodiken und Werkzeugen die eingesetzt werden können für die Bereitstellung und Steuerung der EPBs (als auch für die Verbesserung der Leistung von existierenden Gebäuden). Im Projekt PEBBLE geht es um die Flexibilität und die Erweiterbarkeit während es weder einen spezifischen Satz an Modellierungswerkzeugen benötigt noch ist es auf bestimmte Gebäudetechnologien angewiesen. Der gewöhnliche vereinigende Aspekt ist die Energiebalance und thermische Modelle und sobald (Modelle für) neue Technologien verfügbar werden kann es nahtlos in den geplanten Rahmen integriert werden, das greifbare Methodiken liefern wird, wie für existierende, so auch für EPB Gebäude der Zukunft.

PEBBLEs Hauptziel ist es, eine voll funktionsfähige Optimierung und Steuerung der EPB zu entwickeln, in Gebäuden des wirklichen Lebens zu implementieren und zu evaluieren durch:

a) Weiterentwickeln der Methodik, des Designs und der Technologie, um die eben erwähnten drei Elemente angemessen und effizient in Angriff zu nehmen und zu integrieren

b) Die geplanten Designs zu integrieren, um EPBs mit beliebigem Umfang und Komplexität, Standort und Design-Methodik effiziente, robuste und schnell anpassungsfähige Gebäudeoptimierung und -Steuerung (BO&C) zur Verfügung zu stellen, während

Sensoren, Benutzerschnittstellen und Steuereinrichtungstechnologien verwendet werden, die einfach einzusetzen sind, und, was am wichtigsten ist, kosteneffizient sind.
© 2010-12 PEBBLE  W3C Valid W3C Valid
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