Einführung in die Übertragung von Lastgängen
Vorhandene Lastgänge können mit dem ETA (Engineering Time Series Analyzer) bearbeitet werden. ETA steht zur Visualisierung und Bearbeitung von Zeitreihen in TOP-Energy zur Verfügung. Er wird mit TOP-Energy geliefert, kann aber auch unabhängig von TOP-Energy als eigenständige Software zur Bearbeitung von Zeitreihen verwendet werden. Im folgenden Artikel wird anhand eines Beispiels mit einem Strom- und einem Wärmebedarf aus dem Tutorial Zeitabhängige Energiesysteme simulieren erläutert, wie neue Lastgänge aus vorhandenen Zeitreihen abgeleitet werden können.
Lastgang auf neues Integral umrechnen
In der folgenden Darstellung für den Zeitraum einer Woche ist zu erkennen, dass sich der Strombedarf P el (blau dargestellt) aus einer Grundlast (12 kW), die gleichbleibend über den gesamten Zeitraum hinweg besteht, und einer erhöhten Last (30 kW) an Werktagen zur Arbeitszeit zusammensetzt. Der Jahresenergieverbrauch ist der Integralwert dieser Jahres-Zeitreihe. Er beträgt ungefähr 155 kWh (blau). Im Rahmen einer Energieeffizienzmaßnahme wird der Stromverbrauch pro Jahr auf 120 kWh (rot) gesenkt. Die Zeitreihe mit dem neuen Stromverbrauch kann aus der bestehenden Zeitreihe durch eine Skalierung wie folgt abgeleitet werden:
Klicken Sie mit rechts auf die Zeitreihe 
im Projektexplorer und wählen Sie dann Methoden → Werte ändern → Skalieren Im sich öffnenden Fenster können Sie Integralwert aktivieren und einen neuen Wert (120 kWh) eintragen. Mit OK wird die neue Zeitreihe erzeugt.
Grundlast erhöhen oder senken
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Grundlast des Strombedarfs (blau) zu verändern. Zum Beispiel könnte durch die Anschaffung neuer Anlagen die Grundlast um 5 kW gesenkt werden. Um im TOP-Energy-Projekt den Strombedarf um 5 kW zu reduzieren, wird folgendermaßen eine neue Zeitreihe generiert:
Klicken Sie mit rechts auf die Zeitreihe im Projektexplorer und wählen Sie dann Methoden → Werte ändern → Werte verschieben Im sich öffnenden Fenster können Sie ein Datenoffset von -5 kW eintragen. Wenn Sie OK klicken, wird die neue Zeitreihe erzeugt.
Spitzenlast ändern: Filtern, Schieben und Zusammenfügen
Im Folgenden erfahren Sie, wie man eine Zeitreihe ableitet, in der die Spitzenlast gesenkt wird, ohne die Grundlast zu beeinflussen. Ein Beispiel für diesen Fall wäre eine Energieeffizienzmaßnahme, wie der Austausch von Leuchtmitteln. Zur Ableitung der neuen Zeitreihe aus der bestehenden ist eine Kombination aus verschiedenen Methoden notwendig. Das grundsätzliche Vorgehen ist in den folgenden Darstellungen zu erkennen.
Zuerst wird die Originalzeitreihe des Strombedarfs P el durch eine Filterung in einen Grundlastanteil und einen Spitzenlastanteil aufgeteilt (siehe Abbildungen oben). Danach können beide Anteile unabhängig voneinander bearbeitet werden. In diesem Beispiel wird der Spitzenlastanteil durch die Methode Skalieren verringert. Im letzten Schritt werden beide Anteile wieder zusammengefügt (siehe Abbildung unten). Das detaillierte Vorgehen wird im Folgenden beschrieben.
Spitzenlastanteil filtern
Klicken Sie mit rechts auf die Zeitreihe im Projektexplorer und wählen Sie dann Methoden → Zeitreihen filtern → Filtern nach Werten Im sich öffnenden Fenster können Sie neben einer Bedingung auch die Parameter für den Ersatzwert bestimmen. In dem Beispielfall werden die Werte kleiner 18 kW durch den Wert 0 ersetzt.
Grundlastanteil filtern
Klicken Sie mit rechts auf die Zeitreihe im Projektexplorer und wählen Sie dann Methoden → Zeitreihen filtern → Filtern nach Werten Im sich öffnenden Fenster können Sie neben einer Bedingung auch die Parameter für den Ersatzwert bestimmen. In dem Beispielfall werden Werte größer 18 kW durch den Wert 0 ersetzt.
Spitzenlastanteil skalieren
Klicken Sie mit rechts auf die Zeitreihe im Projektexplorer und wählen Sie dann Methoden → Werte ändern → Skalieren. Im sich öffnenden Fenster können Sie zur Verringerung der Spitzenlast in dem Beispielfall einen Skalierungsfaktor von 0,8 festlegen.
Zeitreihen addieren (zusammenfügen)
Klicken Sie mit rechts auf die erste gefilterte Zeitreihe im Projektexplorer und wählen Sie dann Methoden → Rechnen mit Zeitreihen → Zeitreihen addieren Im neu geöffneten Fenster können Sie unter Zeitreihen auswählen die zweite gefilterte Zeitreihe auswählen. Mit OK werden beide Zeitreihen addiert bzw. zusammengefügt.
Witterungsbereinigung
TOP-Energy bietet die Möglichkeit, eine Witterungsbereinigung von Lastprofilen durchzuführen. Diese kann zum Vergleich von Heizenergieverbräuchen zwischen verschiedenen Standorten oder unterschiedlichen Jahren genutzt werden.
Nähere Informationen zum Laden von Wetterdaten in TOP-Energy finden Sie hier.
Beispielhaft erfahren Sie im Folgenden, wie man den Wärmebedarf Q (blau dargestellt) des oben genannten Tutorials anhand von zwei Außentemperatur-Zeitreihen witterungsbereinigt. Die erste Temperaturzeitreihe des Beispiels zeigt einen extremen Winter, die zweite Zeitreihe stellt ein durchschnittliches zukünftiges Jahr dar, das aus Klimasimulationen berechnet worden ist.
Klicken Sie mit rechts auf die Zeitreihe im Projektexplorer und wählen Sie dann Methoden → Werte ändern → Witterungsbereinigung Im sich öffnenden Fenster können Sie entweder einen Temperaturverlauf oder eine Gradtagszahl für das Messjahr und das Referenzjahr vorgeben. Falls Temperaturen vorgegeben werden, müssen zusätzlich die Mittlere Raumtemperatur und die Heizgrenztemperatur angegeben werden. Mit OK wird die neue witterungsbereinigte Zeitreihe erzeugt.
