Technologien für intelligente Energienutzung in Wohnhäusern

/ 24.2.2014

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS stellt das Framework OGEMA 2.0 für das Energiemanagement in Gebäuden auf der embedded world 2014 vor. OGEMA 2.0 eignet sich für viele Bereiche des zukunftsorientierten Energiemanagements im intelligenten Hausnetz sowie für Elektrofahrzeuge. Die Vorteile eines solchen intelligenten Frameworks für das Energiemanagement können auch für Lösungen und Anwendungen in automatisierten und vernetzten Steuerungs- und Kommunikationssystemen für Produktions- und Industriebereiche genutzt werden, wie sie unter dem Schlagwort Industrie 4.0 derzeit diskutiert und entwickelt werden.

© Fraunhofer IIS/ Kurt Fuchs

Bisher sollte Strom im Haus immer dann verbraucht werden, wenn er im Überfluss verfügbar war. Dies war meist in den Nachtstunden der Fall. Die Energieerzeuger können dies mit einfachen Tarifschaltungen zum Vorteil für den Verbraucher heute umsetzen. Durch die verstärkte Nutzungsmöglichkeit von Energie aus erneuerbaren Quellen, deren Erzeugung zwar nur bedingt planbar ist, ist jetzt aber wesentlich mehr Flexibilität möglich. Durch geschickte Kombination von selbst erzeugter Energie aus Photovoltaik und kleinen Blockheizkraftwerken, in Verbindung mit der Nutzung variabler Stromtarife und zukünftig auch weiterer Speichermöglichkeiten können beträchtliche Einsparpotenziale erreicht werden. Mit einer Steuerungssoftware basierend auf OGEMA 2.0 können gezielt kunden- und anwendungsspezifische Energiemanagementaufgaben auf eingebetteten Systemen realisiert werden. Diese Systeme steuern dann Erzeuger, Speicher und Verbraucher gezielt an und regeln die Kommunikation mit dem Smart Grid. Somit kann die Energie in Ein- oder Mehrfamilienhäusern sinnvoller genutzt, überschüssiger Strom gespeichert und später wieder abgerufen werden.

Energiemanagement per App

Die Ingenieure des Fraunhofer IIS zeigen mit einigen Anwendungsbeispielen eine Plattform für eine Managementsoftware mit einem App-Konzept, das ähnlich wie bei einer Smartphone-App die flexible Installation für unterschiedliche Nutzungsszenarien ermöglicht. Das Software-Framework nutzt hierfür eine Java-Plattform und standardisierte Datenmodelle für verschiedenste Energieerzeuger, -speicher und -verbraucher und
steuert die wichtigsten Prozesse für das Energiemanagement. Über verschiedene Sicherheitslevel kann die Software an unterschiedliche Einsatzbereiche und Anforderungen angepasst werden. Dabei können die Nutzer für die Bedienung und den Zugriff auf die Datenübertragung das Internet zu Hause oder die Bedienung über Smartphones von unterwegs, mit dem höchsten Sicherheitslevel nach BSI-Schutzprofilen (BSI = Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) verwenden.

Energie effizient managen – auch fürs Elektrofahrzeug

In Verbindung mit dem E-Car Communication Manager (ECM) ist auch das Stromtanken für das eigene Elektroauto effizienter und kostensparender möglich. Der ECM koordiniert die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Ladestationen (Gleich- und Wechselstrom), dem Fahrer und dem Batteriesystem des Fahrzeugs. So lassen sich mithilfe des OGEMA 2.0 Energiemanagement-Frameworks auch Anwendungen zur Überwachung des Batteriezustandes in Zusammenhang mit geplanten Fahrten realisieren und wenn nötig Energie aus dem Autoakku wieder ins Netz zurückspeisen, sollte das Fahrzeug z. B. bei längerem Urlaub nur ungenutzt in der Garage stehen. Ein integriertes intelligentes Messsystem unterstützt die Abrechnung bei Entnahme und Rückspeisung der Energie.

Die Kombination von App-basierter OGEMA 2.0 Software und dem ECM bietet sehr flexible Voraussetzungen, um Softwareinstallationen und Updates leicht einzuspielen. Zudem können das Zusammenspiel verschiedener Softwaremodule kontrolliert bzw. unbefugte Zugriffe auf Daten und Software des Systems verhindert werden. Auch eine verschlüsselte Kommunikation und personenbezogene eindeutige Authentifizierung von Webzugriffen ist möglich.

Die Besucher der embedded world können sich vom 25. bis 27. Februar 2014 über die neuesten Entwicklungen des Fraunhofer IIS in Halle 4 Stand 140 informieren.

Weitere Infos zu OGEMA unter http://www.ogema.org.