STERR, Robin (Neustifter Straße 8, Passau, 94036, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zur Optimierung der Energieverbrauchs einer Einrichtung mit einer Vielzahl elektrischer Verbraucher (M, L, B) - bei dem zunächst alle zur Einrichtung gehörenden aktiven elektrischen Verbraucher (M, L, B) identifiziert (1, 2, 3) werden, - bei dem die identifizierten aktiven Verbraucher Verbrau- cherklassen zugeordnet werden, - bei dem für die identifizierten Verbraucher in bestimmten Abständen aktuelle Verbrauchswerte ermittelt und daraus durch Bildung eines gleitenden Durchschnitts tatsächliche durch¬ schnittliche Verbrauchswerte für diese Verbraucher berechnet werden, - bei dem für die Verbraucherklassen der identifizierten Verbraucher der Einrichtung von einer externen Datenbasis (DB) jeweilige Vorgabeverbrauchswerte (4) abgerufen werden, - bei dem für alle abgerufenen Verbraucherklassen die Verbrauchswerte der identifizierten Verbraucher einer jeweiligen Verbraucherklasse mit dem Vorgabeverbrauchswert der je¬ weiligen Verbraucherklasse verglichen wird, wobei jeweilige Abweichungswerte gebildet werden, und - bei dem zu ersetzende Verbraucher dadurch ermittelt werden, dass Verbraucher ermittelt werden, deren Abweichungswerte ei¬ nen bestimmten zulässigen Schwellwert überschreiten. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die aktiven Verbraucher der Einrichtung dadurch iden- tifiziert werden, dass sie sich mit einer Kennung bei einer Zählereinheit (SZ) anmelden, sobald sie eingeschaltet werden und abmelden sobald sie abgeschaltet werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Unkritisch-Verbrauchsklasse mit bezüglich einer Abschaltung unkritischen Verbrauchern gebildet und entsprechende Verbraucher der Einrichtung identifiziert und dieser Unkritisch-Verbraucherklasse zugeordnet werden und bei dem von der externen Datenbasis eine Information zum Ein/Ausschalten alle der Unkritisch-Verbraucherklasse zuge¬ ordneten Verbraucher der Einrichtung abgerufen wird und diese Verbraucher entsprechend ein/ausgeschaltet oder hierzu aufge- fordert werden. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem von einer Mehrzahl von Einrichtungen tatsächliche durchschnittliche Verbrauchswerte (5) für Verbraucherbrauchs klassen an die externe Datenbasis (DB) zur Bildung der Vorga beverbrauchswerte geliefert werden. 5. Vorrichtung zur Optimierung des Energieverbrauchs einer Einrichtung mit einer Vielzahl elektrischer Verbraucher (M, L, B) , bei der eine Zahlereinrichtung (SZ) derart vorhanden ist, - dass zunächst alle zur Einrichtung gehörenden aktiven elektrischen Verbraucher (M, L, B) identifiziert (1, 2, 3) werden, - dass die identifizierten aktiven Verbraucher Verbraucherklassen zugeordnet werden, - dass für die identifizierten Verbraucher in bestimmten Abständen aktuelle Verbrauchswerte ermittelt und daraus durch Bildung eines gleitenden Durchschnitts tatsächliche durch- schnittliche Verbrauchswerte für diese Verbraucher berechnet werden, - dass für die Verbraucherklassen der identifizierten Verbraucher der Einrichtung von einer externen Datenbasis (DB) jeweilige Vorgabeverbrauchswerte (4) abgerufen werden, - dass für alle abgerufenen Verbraucherklassen die Verbrauchswerte der identifizierten Verbraucher einer jeweiligen Verbraucherklasse mit dem Vorgabeverbrauchswert der je¬ weiligen Verbraucherklasse verglichen wird, wobei jeweilige Abweichungswerte gebildet werden, und - dass zu ersetzende Verbraucher dadurch ermittelt werden, dass Verbraucher ermittelt werden, deren Abweichungswerte ei¬ nen bestimmten zulässigen Schwellwert überschreiten. |
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung des Energieverbrauchs einer Einrichtung mit einer Vielzahl elektrischer Verbraucher
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung des Energieverbrauchs einer Einrichtung mit einer Vielzahl elektrischer Verbraucher, bei dem/der ein Datenaus- tausch zwischen dem betreffenden Energieversorgungsunternehmen und der Einrichtung erfolgt.
Der Vergleich des Energieverbrauchs bzw. der Energieeffizienz von Verbrauchern wird üblicher Weise manuell durchgeführt. Ferner ist eine Laststeuerung, bspw. bei einer Elektroheizung, durch ein betreffendes EVU bekannt. Darüber hinaus gibt es Pilotversuche, den aktuellen Verbrauch eines Haushalts an den Stromanbieter zurückzumelden, wobei dies in kumulierter Form erfolgt.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun dar ¬ in, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung der Energieverbrauchs einer Einrichtung mit einer Vielzahl elektrischer Verbraucher derart anzugeben, dass mit möglichst ge- ringem Zusatzaufwand möglichst sowohl für den Verbraucher als auch für ein betreffendes Energieversorgungsunternehmen eine Effizienzsteigerung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrich ¬ tung durch die Merkmale des Anspruchs 5 erfindungsgemäß ge ¬ löst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestal ¬ tungen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Erfindung betrifft im Wesentlichen ein Verfahren zur Optimierung des Energieverbrauchs einer Einrichtung mit einer Vielzahl elektrischer Verbraucher, bei dem alle zur Einrich- tung gehörenden aktiven elektrischen Verbraucher identifiziert und zu Verbraucherklassen zugeordnet werden,
bei dem für die identifizierten Verbraucher tatsächliche durchschnittliche Verbrauchswerte berechnet und
mit Vorgabeverbrauchswerten für die betreffende Verbraucherklasse aus einer externen Datenbasis verglichen werden und bei dem durch zu große Abweichungen zu ersetzende uneffiziente Verbraucher ermittelt bzw. vorgeschlagen werden.
Durch die Einführung einer Klasse für unkritisch abschaltbare Verbraucher in einer jeweiligen Einrichtung können EVUs diese Verbraucher gezielt abschalten und so bspw. bei Energiespit ¬ zen den Ausfall von Stromnetzen verhindern bzw. diese Gefahr abschwächen . Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Dabei zeigt Figur 1 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Figur 2 eine Darstellung zur Erläuterung von notwendigen
Veränderungen auf Verbraucherseite und
Figur 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines
Informationsaustausches mit einer externen Datenba ¬ sis. Figur 1 zeigt eine Einrichtung mit einer Vielzahl elektrischer Verbraucher, wobei eine zentrale, Daten-aggregierende Stelle SZ im Stromnetz, beispielsweise ein erweiterter Stromzähler, und verschiedene Verbraucher, wie beispielsweise eine Lampe L, ein Monitor M und ein Bügeleisen B, dargestellt sind.
Figur 2 zeigt notwendige, technischen Veränderungen an den Verbrauchern. Bei bereits im Einsatz befindlichen Geräten, bzw. während einer Übergangszeit sind Verbraucher, z. B. hier das Bügeleisen B, mit kostengünstig produzierbaren Zwischensteckern IS, die zwischen den Verbraucher und den Stroman- schluss geschaltet werden, nachrüstbar. Andere Verbraucher, wie bspw. die Lampe L sind in Form intelligenter Fassungen IF nachrüstbar .
Geräte der neueren Generation, wie bspw. ein moderner Monitor IM sind nicht mehr auf die Nachrüstvariante angewiesen, son ¬ dern werden bereits ab Werk mit den notwendigen Technologien, z.B. Powerline oder WLAN, ausgerüstet. Solche Geräte melden sich auch mit den korrekten Spezifikationen, z. B. „Ich bin ein LCD Monitor mit einer Auflösung von 1024x768, was bspw. eine Zuordnung zur Verbraucherklassen erleichtert.
Durch diese technischen Veränderungen auf der Verbrauchersei- te melden sich alle zur Einrichtung gehörenden aktiven elektrischen Verbraucher M, L, B bei der zentralen Stelle SZ über entsprechende Verbindungen 1, 2 und 3 an bzw. ab und können so auf diese Weise leicht identifiziert werden. Figur 3 zeigt noch einmal schematisch, wie die Verbraucher via zentraler Zählereinheit SZ mit der Datenbasis DB in Ver ¬ bindung stehen. Innerhalb des Gebäudes sind als Übertragungs ¬ technologien beispielsweise Powerline, WLAN oder Ethernet denkbar, zwischen Zähler und Datenbasis bzw. bis zur Vermitt- lungsstation, z.B. im E-Werk, bietet sich eine bidirektionale Kommunikation 4 bzw. 5 über Powerline, UMTS oder GSM an.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden zunächst alle zur Einrichtung gehörenden aktiven elektrischen Verbraucher M, L B identifiziert und Verbraucherklassen zugeordnet.
Für die identifizierten Verbraucher werden in bestimmten Abständen aktuelle Verbrauchswerte ermittelt und daraus durch Bildung eines gleitenden Durchschnitts tatsächliche durch ¬ schnittliche Verbrauchswerte für diese Verbraucher berechnet. Für die Verbraucherklassen der identifizierten Verbraucher der Einrichtung werden von einer externen Datenbasis DB, die sich beispielsweise im EVU befindet, jeweilige Vorgabe ¬ verbrauchswerte 4 abgerufen und mit Verbrauchswerten der identifizierten Verbraucher einer betreffenden Verbraucherklasse verglichen und auf diese Weise zu ersetzende nicht oder nicht mehr effizient arbeitende Verbraucher ermittelt. Unterschiedliche Verbraucherklassen sind im Falle eines Kühl ¬ schranks bspw. Kühlschränke mit 3*-Gefrierfach und Kühl ¬ schränke mit 4*-Gefrierfach.
Die Kategorisierung von Geräten und die transparente Nutzung dieser Daten kann bei Energiespitzen den Ausfall von Stromnetzen verhindern bzw. diese Gefahr abschwächen. Es werden optional, z.B. Gerätetypen oder auch einzelne Verbraucher in einem Gebäude als „unkritisch" („non-critical" ) eingestuft. Bei zu hohem Energieverbrauch, wie es etwa in den letzten Jahren oft in bestimmten Mittelmeerregionen der Fall war, kann dann eine zentrale Überwachungsstelle im E-Werk entspre ¬ chende Gegenmaßnahmen ergreifen, in dem beispielsweise diese als „unkritisch" eingestuften Geräte automatisch eine Aufforderung zur vorübergehenden Abschaltung erhalten oder gleich abgeschaltet werden. Z.B. eine Abschaltung von Beleuchtung in Räumen, die gerade über Tageslicht verfügen.
Zur Bildung der Vorgabeverbrauchswerte werden in die Datenba ¬ sis DB theoretische Vorgabeverbrauchswerte eingegeben. Vor- teilhafterweise werden von einer Mehrzahl von Einrichtungen tatsächliche durchschnittliche Verbrauchswerte 5 für Verbrau ¬ cherbrauchsklassen an die externe Datenbasis DB zur weiteren Bildung der Vorgabeverbrauchswerte geliefert.