Projekt 12034/01

Entwicklung und Erprobung eines Umwelt- und Energie-Informationssystems

Projektträger

A3M - Ingenieurbüro Wechsung
Alte Dorfstr. 12 d
38104 Braunschweig

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Kenntnis des aktuell verfügbaren Energieangebotes erlaubt es dem Bewohner, seinen Energieverbrauch so anzupassen, daß ungünstige Verbrauchsspitzen vermieden werden. Zeitunabhängige Energieverbraucher können dann vorwiegend zu Zeiten benutzt werden, in denen genügend Energie aus der Kraft-Wärme-Kopplung vorhanden ist. Um ein eigenverantwortliches Handeln zu er-möglichen, müssen jedem einzelnen Benutzer ressourcenverbrauchender Anlagen Informationen zur Verfügung gestellt werden, die ihn in die Lage versetzen, selbst individuelle Einsparpotentiale zu erkennen, umzusetzen und daraufhin die Relevanz seines bewußt geänderten Han-delns quantitativ einschätzen zu können. Diese Informationen müssen leicht verständlich aufge-arbeitet werden, so daß auch technisch unversierte Personen diese verstehen können. Mit diesem Informationssystem soll eine Bewußtwerdung des eigenen Energie- und Ressourcenverbrauchs und damit eine quantitative Einsparung des o.g. erzielt werden. Die Info-Einheit kann für ein umfassendes Energiemanagement eingesetzt werden und dient der Beobachtung, Analyse und Steuerung der Energie-verwendung und -nutzung in privaten Haushalten, aber auch in öffentlichen Gebäuden sowie Büro- und Industriegebäuden. Durch die bereitgestellten Informationen kann zusätzlich eine höhere Ausnutzung einer Kraft-Wärme-Kopplung erreicht werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenInnerhalb von 24 Monaten wird die Info-Einheit und die zugehörige PC-Software bis zur Serienreife entwickelt werden. Die Produktentwicklung gliedert sich in folgende Arbeitsschritte: Detaillierung des Konzeptes, Entwicklung der Hard- und Software, Entwicklung der Netzstruktur, Produktion der Info-Einheit (Prototypen und Nullserie), Ankopplung und Einbindung der Meßdatenerfassungssysteme und Gebäude-Leit-Technik, Entwicklung und Programmierung der Anzeigestruktur und graphischen Masken, Aufbereitung und Auswertung von Meßdaten, Erstellung des Abschlußberichts und Öffentlichkeitsarbeit.
Durch den Einsatz moderner Softwaretechnologien wird der Arbeitsaufwand zur Realisierung des Projektes optimiert. Unter Verwendung eines objektorientierten Ansatzes bei der Kommunikation und dem Einsatz von Component-Ware ergeben sich kurze Entwicklungszeiten. Durch die Entwicklung werden bei A3M die Erfahrungen bei der recyclinggerechten, schadstoffarmen Entwicklung von elektronischen Geräten ausgebaut.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen dieses Projektes wurde ein Gerät entwickelt, das in der Lage ist, Daten aufzunehmen, zu ver-arbeiten und graphisch darzustellen. Es handelt sich dabei um einen LCD-Bildschirm mit der benötigten Hard- und Software (270x180x60mm gesamt) und einem Shuttlerad zur Bedienung. Die Datenaufnahme geschieht über Schnittstellen für haushaltsübliche Strom-, Wärme- und Wasserzähler. Zur Kommunikation mit anderen Info-Einheiten, dem Zentralrechner und anderen Diensten, dient ein LON® -Netzwerk.
Bei der Entwicklung der Hardware wurde besonders die ökologische Produktgestaltung berücksichtigt. Die Firm- und Software wurde derart gestaltet, daß Veränderungen bzw. Neuerungen über das Netzwerk aufgespielt werden können und somit die Hardware über einen längeren Zeitraum genutzt werden kann. Der Strombedarf wurde minimiert.
Der Benutzer kann eigene Verbrauchsdaten ablesen, die jeweils graphisch leicht verständlich aufbereitet werden. Außerdem können beliebige andere Dienste über das LON®-Netz angeboten werden, um die Attraktivität der Info-Einheit zu erhöhen. Mit diesem Informationssystem sollen folgende Ziele erreicht werden:
a) Durch die Informationsgebung soll eine Bewußtwerdung des eigenen Energie- und Ressourcenverbrauchs und damit eine quantitative Einsparung des o.g. erzielt werden.
b) Die Info-Einheit kann für ein umfassendes Energiemanagement eingesetzt werden und dient der Beobachtung, Fernablesung, Analyse und Steuerung der Energieverwendung und -nutzung in privaten Haushalten, aber auch in öffentlichen Gebäuden, sowie Büro- und Industriegebäuden.
c) Durch die zur Verfügung gestellten Informationen kann zusätzlich eine höhere Ausnutzung von alternativen und regenerativen Energieerzeugungsanlagen erreicht werden (z.B. bei BHKW, Photovoltaik, Solarthermie, Windkraft, etc.).
Besonderes Augenmerk bei der Entwicklung war die Gestaltung der Anzeigemasken. Auch ungeübte Benutzer sollten intuitiv in der Lage sein, das Gerät zu bedienen und gewünschte Informationen abzurufen. Im Anschluß wurde ein Usability Test durchgeführt, dessen Auswertung mit in die Gestaltung der Masken übernommen worden ist. Ein großer Vorteil ist die Möglichkeit der sukzessiven Verbesserung der Anzeigenmasken.
Bisher konnte die Info-Einheit noch nicht in einem größeren Maßstab erprobt werden, um dadurch zuverlässige Ergebnisse über das tatsächlich erzielbare Einsparpotential zu erhalten. Außerdem erscheint eine Untersuchung über die langfristige Wirkung auf die Benutzer der Info-Einheit sinnvoll.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Entwicklung wurde auf der Veranstaltung Neue Wege zum Klimaschutz vom 19.11.-21.11.1998 im Congress Centrum Hannover und auf einer LNO-Veranstaltung für Fertighaushersteller präsentiert. Im April 1999 erfolgt die Vorstellung der Info-Einheit auf der Hannover Messe Industrie in Hannover. Es ist außerdem geplant, in Fachzeitschriften und auf Veranstaltungen für umweltorientierte Haustechnik über dieses Projekt zu berichten.


Fazit

Bei der Entwicklung der Hardware wurde besonders die ökologische Produktgestaltung berücksichtigt. Die hierbei gewonnenen Erkenntnisse wurden auch in andere Projekte beim Antragsteller übernommen. Ein sehr problematisches Bauteil bei elektronischen Geräten ist weiterhin das Trägermaterial der Leiterplatte. Ein Ersatzmaterial für das verwendete Epoxidharz-Glasfasergewebe kann von den Leiterplattenherstellern noch nicht für den Serieneinsatz angeboten werden. Die Firm- und Software wurde derart gestaltet, daß Veränderungen bzw. Neuerungen über das Netzwerk aufgespielt werden können und somit die Hardware über einen längeren Zeitraum genutzt werden kann.
Beim Bau der geplanten Referenzsiedlung konnte die Info-Einheit noch nicht in einem größeren Maßstab erprobt werden, um dadurch zuverlässige Ergebnisse über das tatsächlich erzielbare Einsparpotential zu erhalten. Außerdem kann so noch keine Aussage über die langfristige Wirkung auf die Benutzer der Info-Einheit erfolgen. Die ersten Erfahrungen im Rahmen eines Usability-Tests sind jedoch vielversprechend, zumal Erkenntnisse über Verbesserungsmöglichkeiten sehr schnell umgesetzt werden können.