Die komplexen Vorgänge in einem Gebäude, die sich gegenseitig beeinflussen, sind nicht in einer festen Struktur zu erfassen und darstellbar. Die subjektiven Empfindungen und Bewertungen der Menschen, die komplexen Attribute, die auf ein Gebäude einwirken, und die bauphysikalischen Gegebenheiten erfordern flexibles und differenziertes Regeln der energetischen Abläufe. Differenziertes und flexibles Vorgehen sind Verhaltensformen, die intelligentem Handeln zugeordnet werden. Moderne Hard- und Softwareentwicklungen bieten die Voraussetzung für intelligentes Regeln. In die Software sind Vorgaben durch den Programmierer integriert, die ein intelligentes Regeln ermöglichen. In diesem Zusammenhang wird von Fuzzy-Logik und Neuroinformatik gesprochen.

Für die effiziente Energieanwendung ist der Einsatz von Software in zunehmendem Maße von Bedeutung. Die Hardware im Bereich der Elektronik einschließlich der Sensoren für die Erfassung von Temperatur-, Feuchte-, Gas-, Volumenstrom-, Druck- und Strahlungsgrößen und die Aktoren im Regelkreis, Ventile, Mischer etc., sind unersetzbare Einrichtungen im Rahmen eines umfassenden Gebäudemanagements.

Effiziente Energieanwendung durch Messwerterfassung und DDC-Regelung

Energiebedarf steuern und regeln
Durch unzureichende Steuerung und Regelung kommt es zu hohen Energieverlusten. Durch Innovationen im Bereich der Gebäudetechnik lassen sich diese Energieverluste vermeiden.

Es steht eine bivalente Heizungsanlage zur Verfügung, in der fossile Energie (Gas) und solare Energie (Nutzung von Sonnenkollektoren) genutzt werden. Zusätzlich steht eine Photovoltaikanlage zur Verfügung, die in die Energieversorgung des Hauses, insbesondere für den Antrieb der Sonnenkollektor-Umwälzpumpe, eingesetzt werden kann. An diesen Anlagen können Einzelsysteme und Systeme im Verbund untersucht und bewertet werden. Investitionen in die Solarenergieanwendung erfordern hinsichtlich der rationellen Energieanwendung in einem besonderen Maße Innovationen bezüglich des Messens, Regelns und Steuerns, um diese Energie optimal zu nutzen.

Messwerterfassung als Grundlage für die Bewertung und Optimierung der Mess- und Regelanlagen, Anlagentechnik und Baukonstruktionen
Durch die zu entwickelnde Software sollen innerhalb vorgegebener Zeitabstände bestimmte Funktionen überprüft werden, z.B. soll der aktuelle Wirkungsgrad mit dem normal zu erwartenden Wirkungsgrad verglichen werden. Die Bewertung erfolgt über die aktuelle Energieleistungsmessung; diese wird verglichen mit der Normleistung. Die Ergebnisse können detaillierte Erkenntnisse über die rationelle Energieanwendung vermitteln und sind verbindliche Informationen für den Verbraucher hinsichtlich der Berechnung der CO2-Minimierung und Einsparung an fossilen Brennstoffen.

Die Raumtemperatur hat viele Einflussgrößen: Außentemperatur, Belüftung der Wohnräume, Wärmeabgabe durch Bewohner; Geräte und Beleuchtung können durch die Handreglung nur unzureichend berücksichtigt werden. Um eine Überwärmung der Wohnung zu vermeiden und ausreichend Frischluft zuzuführen, wird nicht selten versucht, ein angenehmes Raumklima durch ein ständig geöffnetes Fenster oder eine geöffnete Tür zu erzeugen. Die Heizungsenergie gelangt so zu einem großen Teil ungenutzt direkt vom Heizkörper nach außen. Mit gesteuerten Regelanlagen für die Lüftung kann ein angenehmes Raumklima geschaffen und Energie eingespart werden.

Die Solltemperatur des Wohnraumes ist abhängig vom physiologischen Empfinden; das physiologische Empfinden ist u.a. vom Subjekt abhängig und von der Umgebung des Subjekts, z.B. von der Temperatur der Raumbegrenzungsflächen. Diese Temperatur ist u.a. abhängig von der Innen- und Außentemperatur sowie der spezifischen Wärmekapazität und der Leitfähigkeit der Oberflächenschichten der Wand.

Bei einer relativ sprunghaften Veränderung der AT nach unten nehmen die Außenwände (entsprechend ihren spezifischen Eigenschaften) relativ viel Heizungsenergie auf, und die Raumtemperatur erreicht verzögert den Sollwert. Im Rahmen einer Temperaturabsenkung kann der Sollwert erst nach vielen Stunden erreicht werden. Bei einem raschen Temperaturanstieg verzögert sich die Raumtemperaturabsenkung, und die mögliche Energieeinsparung wird nicht erreicht. Dieses führt zu erheblicher Energieverschwendung.

Bei einer instationären wärmetechnischen Betrachtung einer Wand sind die Temperaturschwankungen durch die Wand zu beachten. Die Temperaturschwankungen sind in einem hohen Maße von der Wärmeeindringtiefe und den Dämm- und Speichereigenschaften abhängig. Für die Regelung der Nachtabsenkung ist eine schwere wärmespeichernde Wand problematisch. Diese Wand ist in den Sommermonaten, bezogen auf das Behaglichkeitsempfinden aufgrund der wärmeausgleichenden Funktion, von Vorteil. Die intelligente Regelung kann die Verzögerung der Aufheizung, entsprechend der AT und den spezifischen Wandgrößen, ausgleichen.

Die automatische Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Regelsystems
kann z.B. durch das Vergleichen der solarthermischen Größen (zu erwartender Wirkungsgrad mit aktuellem Wirkungsgrad) erfolgen. Über diese Messgrößen kann natürlich auch festgestellt werden, ob die Pumpe im Kollektorkreis noch funktioniert, Ventile richtig öffnen und der erforderliche Betriebsdruck vorhanden ist. Über die Messwerterfassung kann, bezogen auf die Stromaufnahme der Pumpe, auf einen Defekt der Pumpe, Sensoren und des Leitungssystems etc. geschlossen werden.
Ein weiteres Ergebnis der Bewertung gibt Aufschluss über die Funktionsfähigkeit des Anlagensystems und der Teilsysteme, z.B. der Umwälzpumpen, Ventile, Mischer, und den Betriebsdruck im Kollektor und Heizsystem etc.

Durch die zu entwickelnde Software sollen innerhalb vorgegebener Zeitabstände bestimmte Funktionen überprüft werden, z.B. soll der aktuelle Wirkungsgrad mit dem normal zu erwartenden Wirkungsgrad verglichen werden. Die Bewertung erfolgt über die aktuelle Energieleistungsmessung, diese wird verglichen mit der Normleistung. Die Ergebnisse können detaillierte Erkenntnisse über die rationelle Energieanwendung vermitteln und sind verbindliche Informationen für den Verbrauch.