Inhaltsverzeichnis

Erste Schritte

• Einführung in TOP-Energy
  
• Installation, Versionen, Update
• TOP-Energy starten
• Modellierung und Simulation eines Energiesystems
• Varianten eines Energiesystems
• Varianten vergleichen
• Berichte erstellen
• Schnelleinstieg: Arbeiten mit Zeitreihen

Schulungsvideos Grundlagenschulung

• Grundlagenschulungsvideos
• 01/39 Schulungsprojektvorstellung
• 02/39 Schulungsziele
• 03/39 Tutorialplattform
• 04/39 Dokumentationswebsite
• 05/39 Programmoberfläche
• 06/39 Standortbestimmung
• 07/39 Wetterdatenimport
• 08/39 Zeitreihenüberblick Aufgabe Nr. 1
• 09/39 Visualisierung von Zeitreihen
• 10/39 Zeitreihenvisualisierung Aufgabe Nr. 2
• 11/39 Stammdatenanpassung
• 12/39 Modellierung eines einfachen Stromsystems
• 13/39 Stromtarife im Überblick
• 14/39 Modellsimulation
• 15/39 Prüfung der Simulationsergebnisse 1
• 16/39 Auswirkung und Einflüsse der Zielfunktion
• 17/39 Gestaltungsoptionen für Wärmekomponenten
• 18/39 Fehleranalyse
• 19/39 Prüfung der Simulationsergebnisse 2
• 20/39 Import von Zeitreihen & Standardzeitreihen
• 21/39 Wärmebedarfskomponente
• 22/39 Zeitreihenvergleiche
• 23/39 Kennzahlenberechnung
• 24/39 Simulation Variantenmodule
• 25/39 Photovoltaik Aufgabe Nr. 3
• 26/39 Einbindung Photovoltaikanlage
• 27/39 Ergebniszeitreihen
• 28/39 Simulation PV und Wärmepumpe
• 29/39 Luft-Wärmepumpe Aufgabe Nr. 4
• 30/39 Validierung Wärmepumpenausgabe
• 31/39 Ergebniszeitreihen PV-Wärmepumpe
• 32/39 Ergebniszeitreihen für eine CO2-Minimierung
• 33/39 Einschaltreihenfolge Wärmepumpe
• 34/39 Variantenvergleich und wirtschaftliche Auswertung
• 35/39 Programmierbare Steuerungen
• 36/39 Batteriespeicher Aufgabe Nr. 6
• 37/39 Einschaltreihenfolge mit Speichern
• 38/39 Look-Ahead-Optimierung
• 39/39 Sensitivitätsanalyse & Excel-Export

Typische Anwendungsfälle

Allgemeine Bedienung

• Projekte speichern, sichern, wiederherstellen
• Nur für Anwender von Systemen mit nicht lateinischen Schriftzeichen
• Daten importieren
• Daten exportieren
• Eigene Komponentenvorlagenbibliothek anlegen und verwalten

Modellierung

• Tutorial 63: Einhaltung von Temperaturvorgaben bei Parallelschaltung
• Abhitzedampferzeuger (z. B. GuD-Prozesse)
• Speisewasservorwärmung (Dampf)
• Tutorial 62: Wärmeerzeuger mit unterschiedlichen Temperaturniveaus (Reihenschaltung)
• Reihen- und Parallelschaltung von Wärmekomponenten
• Vermeidung von Lastspitzen
• Einbinden von Speichern
• Eigene Betriebsmodi hinterlegen
• Optimale Anlagengröße bestimmen
• Betriebsverhalten steuern

Arbeiten mit Zeitreihen

• Zeitreihen in Simulationen hinterlegen
• Zeitreihen zur Simulation vorbereiten (Auflösung, Zeitbereich)
• Wetterdaten in Simulationen verwenden
• Hochlastzeitfenster bewerten
• Neue Lastgänge aus vorhandenen Projekten ableiten
• Gleichzeitigkeitsfaktor

Ergebnisanalyse

• Sensitivitätsanalysen
• Ergebnisse visualisieren

TOP-Energy und Module

TOP-Energy-Benutzeroberfläche

• Bedienoberfläche

  • Aufbau der Benutzeroberfläche
  • Ribbons – Menübänder
  • Projekt-Ribbon
  • Start-Ribbon
  • Extras-Ribbon
  • Projektexplorer
  • Komponentenvorlagenbibliothek
  • Komponentenbibliothek
  • Komponenten
  • Komponentenribbons
  • Zeitreihenablage
  • Aktivierung von TOP-Energy
• Schemaeditor

  • Das Schema
  • Schema-Ribbon
  • Optionsmenü des Schemaeditors
  • Komponenten platzieren
  • Pins
  • Routing der Netze
  • Ebenen ausblenden
  • Sankey-Darstellung
  • Tooltips der Komponenten
  • Overlay-Symbole
  • Zeichenelemente auf dem Schema platzieren
  • Schema exportieren
• Formularansicht

  • Die Formulare
  • Aufbau der Formulare
  • Einfache Formularelemente
  • Formularelement Zahl
  • Verwendung von Einheiten
  • Formularelement Zeitreihe
  • Formularelemente Tabelle und Kennlinie
  • Globale und lokale Werte
  • Komponenten- und Primitivenverweise
  • Komponentenbestandteile hinzufügen, umbenennen und entfernen
  • Pinformulare
  • Geschätzte Eingabedaten
  • Ausgabedaten editieren
  • Watchlist – Beobachtungsliste
  • Projektstammdaten
  • Entwicklungsoptionen
  • Komponentendatenbank
• Plotvorschau

  • Plotmanager
  • Eigenschaften einer Zeitreihe
  • Plotfensterbereich
  • Plotfenster-Ribbon
• Datenbericht

  • Datenbericht erzeugen
  • Aufbau des Datenberichts
  • Datenbericht konfigurieren
• Optionen

  • Allgemeine Optionen
  • Währung, Sprache und Zahlenformat einstellen
  • Farben einstellen
  • Individuelle Word-Berichtsvorlagen

Simulation und Optimierung

• Funktionsweise des Simulators
• Relevante Eingabeparameter für die Simulation
• Simulationsribbon
• Look-Ahead
• Zeitreihenkompression
• Ganzjahresgekoppelte Optimierung
• Simulationsformular
• Optionsmenü des Simulators
• Ablauf der Simulation
• Simulator-Fortschrittsfenster
• Rechenzeit
• Hybrides Modell: MILP und Gleichungssystem (Simulation)
• Umgang mit numerischen Fehlern (z. B. negativen Temperaturen)
• Fehlerursachen finden und beheben

Transformationspfade in der Variantenanalyse

• Wirtschaftliche, ökologische und energetische Daten in der Variantenanalyse
• Stützjahre im Szenarienmanager vorgeben
• Funktionsweise der energetischen Auswertung
• Funktionsweise der Ökobilanzierung
• Tutorial 101: Variation des CO2-Zertifikatspreises
• Tutorial 102: Ausbauszenarien

Wirtschaftlichkeitsberechnung im Variantenvergleich

• Wirtschaftliche Auswertung im Variantenvergleich
• Funktionsweise der Wirtschaftlichkeitsbewertung
• Wirtschaftlichkeitsribbon
• Wirtschaftliche Eingabedaten
• Wirtschaftlichkeitsbewertung mit Akteuren
• Wirtschaftliche Ausgabedaten
• Berechnungsverfahren der Wirtschaftlichkeitsbewertung
• Ergebnisdaten der Wirtschaftlichkeitsbewertung
• Excel-Export der Wirtschaftlichkeitsbewertung
• Word-Bericht zur Wirtschaftlichkeitsbewertung

Parameterstudie

• Funktionsweise der Parameterstudie
• Vorgaben und Einstellungen für die Parameterstudie
• Parameterstudie ausführen
• Ergebnisse der Parameterstudie
• Mehrdimensionale Diagramme online erstellen

Strukturoptimierung

• Funktionsweise der Strukturoptimierung
• Prozessschritte der Strukturoptimierung
• Besonderheiten strukturoptimierter Komponenten
• Simulationseinstellungen der Strukturoptimierung
• Mehrkriterielle Strukturoptimierung
• Strukturoptimierung mit Speichern

REST-API

• TOP-Energy-Serverversion (REST-API)

Energieformen und Komponenten

• Energiewandler allgemein
• Bedarfskomponenten
• Speicherkomponenten
• Tarifkomponenten
• Versorger, Einspeisung, Quelle, Senke

Strom

• Besonderheiten Strom (in Bearbeitung)
• Komponenten Strom

  • Strombedarf
  • BHKW
  • BHKW Dampferzeugung
  • Gasturbine
  • Dieselgenerator
  • Elektromobilität
  • Stromspeicher
  • Power-to-Heat
  • ORC-Anlage
  • Stromquelle
  • Stromkonverter
  • Strom Richtungsweiser
  • Stromversorger
  • Stromtarif
  • Stromtarif KWK-EEG-Zuschlag
  • Stromtarif DE
  • Stromtarif Regelenergie
• Tutorials Strom

  • Tutorial 03: Verschiedene Brennstoffe vergleichen
  • Tutorial 05: Energiesysteme mit Speichern simulieren
  • Tutorial 06: BHKW-Contracting mit Akteuren
  • Tutorial 13: Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
  • Tutorial 23: PV-Park mit saisonaler Brennstoffspeicherung
  • Tutorial 28: Vergleich von Verbrennungsmotor- und Elektrofahrzeug
  • Tutorial 34: Variante Dampf GuD
  • Tutorial 70: Variabler Strompreis
  • Tutorial 110: Elektronutzfahrzeugflotte
  • Tutorial 111: Strommarkt

Wärme

• Besonderheiten Wärme und Kälte
• Komponenten Wärme

  • Wärmebedarf
  • Wärmebedarf Heizgrenztemperatur
  • Wärmebedarf Wohngebäude
  • Heißwasserkessel
  • Power-to-Heat
  • BHKW
  • BHKW Dampferzeugung
  • Wärmepumpe
  • Wärmespeicher
  • Latentwärmespeicher
  • Schichtspeicher
  • Pumpe
  • Notkühler
  • Fernwärmeversorger
  • Wärmenetz
  • Fernwärmenetz Einspeisung
  • Wärmetarif
• Tutorials Wärme

  • Tutorial 03: Verschiedene Brennstoffe vergleichen
  • Tutorial 05: Energiesysteme mit Speichern simulieren
  • Tutorial 06: BHKW-Contracting mit Akteuren
  • Tutorial 07: Gebäudeenergiesystem mit PV und Wärmepumpe
  • Tutorial 09: Multitemperatursystem mit Schichtspeicher

Kälte

• Besonderheiten Wärme und Kälte
• Komponenten Kälte

  • Kältebedarf
  • Kältebedarf Grenztemperatur
  • Kälteversorger
  • Kältetarif
  • Kältenetz
  • Kältenetz Einspeisung
  • Kältespeicher
  • Trockenkühlturm
  • Nasskühlturm
  • Hybridkühlturm
  • Absorptionskältemaschine
  • Kompressionskältemaschine
  • Pumpe
• Tutorials Kälte

  • Tutorial 13: Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
  • Tutorial 14: Nutzung der Abwärme der Kompressionskältemaschine
  • Tutorial 15: Funktionsprinzip der Kühltürme

Brennstoff

• Besonderheiten Brennstoff
• Komponenten Brennstoff

  • Brennstoffbedarf
  • Brennstoffquellen
  • Brennstoffspeicher
  • Brennstoffmischer
  • Brennstoffnetz Einspeisung
  • BHKW
  • BHKW Dampferzeugung
  • Gaskompressor
  • Brennstoffversorger fest
  • Brennstoffversorger flüssig
  • Brennstoffversorger gasförmig
  • Brennstofftarif
  • Brennstofftarif Erdgas DE
  • Brennstofftarif Steuererstattung
  • Frischluft
• Tutorials Brennstoff

  • Tutorial 03: Verschiedene Brennstoffe vergleichen
  • Tutorial 05: Energiesysteme mit Speichern simulieren
  • Tutorial 06: BHKW-Contracting mit Akteuren

Erneuerbare Energieträger

• Besonderheiten erneuerbarer Energieträger
• Degradation von Anlagen berücksichtigen
• Komponenten Erneuerbare Energieträger

  • Brennstoffzelle
  • Geothermie
  • Photovoltaik
  • Power-to-Gas
  • Power-to-Liquid
  • Solarstrahlung
  • Solarkollektor
  • Konzentrierende Kollektoren
  • Windrad, Wind
• Tutorials Erneuerbare Energieträger

  • Tutorial 23: PV-Park mit saisonaler Brennstoffspeicherung
  • Tutorial 25: Inselanlage mit Diesel-PV-Hybridsystem
  • Tutorial 26: Autarkes Energiesystem mit Power-to-Gas
  • Tutorial 28: Elektrofahrzeug und Wohnhaus

Dampf

• Besonderheiten Dampf
• Komponenten Dampf

  • Dampfbedarf Rücklauf
  • Dampfbedarf Senke
  • Dampferzeuger
  • Dampf-Elektrodenkessel
  • Dampfquelle
  • Dampfturbine
  • BHKW Dampferzeugung
  • Dampfbeladener Wärmespeicher
  • Speisewasserquelle
  • Kondensator
  • Kondensatsenke
  • Kondensatpumpe
  • Ventil-Mischer
  • Ventil-Trenner
  • Ventil-Drossel
  • Ventil-Drossel mit Einspritzung
  • Dampf Richtungsweiser
  • Zustandsvorgabe Dampf/Kondensat
  • Dampftarif
  • Dampfkompressor
• Tutorials Dampf

  • Tutorial 31: Dampfbedarf auf zwei Druckstufen decken
  • Tutorial 32: Clausius-Rankine-Kreisprozess
  • Tutorial 34: Variante Dampf GuD

HLK-Systeme

• Besonderheiten der HLK-Komponenten
• HLK-Komponenten

  • Befeuchter
  • Elektrisches Heizregister
  • Entfeuchter und Entfeuchter mit Kältebedarf
  • Frischluft
  • Luftbedarf
  • Kühlregister
  • Ventilator
  • Warmwasserheizregister

Druckluft

• Besonderheiten Druckluft
• Komponenten Druckluft

  • Druckluftbedarf
  • Quelle (Druckluft)
  • Filter
  • Kompressor
  • Druckluftnetz
• Tutorials Druckluft

  • Tutorial 41: Druckluftversorgung mit Wärmerückgewinnung

Wärmeübertragung

• Besonderheiten der Wärmeübertragung
• Komponenten der Wärmeübertragung

  • Externe Wärmeversorgung und -einspeisung
  • Wärmeentzug von Warmwasser und Wärmeabgabe an Warmwasser
  • Wärmeentzug von Kaltwasser und Wärmeabgabe an Kaltwasser
  • Wärmeentzug von Dampf und Wärmeabgabe an Dampf
  • Wärmeentzug von Luft und Wärmeabgabe an Luft
  • Wärmequelle
  • Wärmesenke
• Tutorials der Wärmeübertragung

  • Tutorial 50: Hoch- und Niedertemperaturnetz
  • Tutorial 52: Heizregister

Betriebliche Randbedingungen

• Besonderheiten betrieblicher Randbedingungen
• Komponenten der betrieblichen Randbedingungen

  • Einschaltreihenfolge
  • CO2-Begrenzung
  • Temperaturrandbedingung Parallelschaltung
  • Temperaturrandbedingung Reihenschaltung
• Tutorials betriebliche Randbedingungen

  • Tutorial 60: Wärme- und stromgeführt versus Betriebsoptimierung
  • Tutorial 61: Betriebsbeschränkungen

Programmierbare Steuerung

• Wahl des Big-M
• Funktionsweise Programmierbarer Steuerungen
• Komponenten der Programmierbaren Steuerung

  • Zielfunktionsoperationen

    • Zielfunktionsbeitrag
  • Benutzerdefinierte Steuerung

    • Benutzerdefinierte Steuerung
  • Berechnungen

    • Größer oder gleich, kleiner oder gleich (L)
    • Integrator
    • Kennlinie (A, L)
    • Maximum, Minimum (A, AA, LL)
    • Plus, Minus, Multiplikation, Division (AA, LL, LA)
    • Schwache Kopplung (L)
    • Summe
    • Unäres Minus (A, L)
  • Datum und Uhrzeit

    • Minute des Tages
    • Stunde des Tages
    • Wochentag
    • Zeitplan
  • Eingänge und Ausgänge

    • Ausgänge (A)
    • Eingänge (A)
    • Eingang-Ausgang (L)
    • Fixer Eingang (A)
    • Freier Ausgang (A)
    • Freier Ausgang (L)
  • Logische Operatoren

    • Nicht, Oder, Exklusives-Oder, Und (A, L, AA, LL)
  • Typumwandlung

    • Typumwandlung
  • Vergleichsoperatoren

    • Größer, kleiner oder gleich (AA, LL)
  • Verzweigungen

    • If (AAA, LAL, LLL)
  • Zeitreihenoperationen

    • Vor- und Rückschau (L)

Sonstige

• Kennzahlen

  • Kennzahlen
  • Tutorial 90: Kennzahlen
  • Autarkiegrad
  • CO2-Faktor
  • Tutorial 91: Allokationsmethoden für spezifische CO2-Emissionen
  • Eigenverbrauchsquote
  • Primärenergiefaktor
  • Spezifische Gestehungskosten
• Komponenten Fehleranalyse

  • Bilanz Relaxierung
• Stoffmodelle

  • Stoffmodelle
• Komponenten Kosten

  • Akteur
  • Kosten und Erlöse
• Komponenten Zeitreihenverwaltung

  • Import und Export von Zeitreihen
  • Zeitreihen-Ansicht

ETA

Bedienoberfläche (ETA)

• Funktionsweise des ETA
• Bedienoberfläche (ETA)
• Projektbaum (ETA)
• Optionsdialog (ETA)
• Ansichten anlegen und speichern
• Standardzeitreihen

Eigenschaften von Zeitreihen

• Zeitreihen mit NaNs (leeren Datenwerten)
• Zeitzone
• Äquidistant und nicht äquidistant
• Datenquelle
• Konkret und abstrakt
• Allgemeines zu Zeitreihen
• Eigenschaftenfenster

Zeitreihenplots

• Einfache Zeitreihenplots
• Stapelplotfenster
• X-Y-Z-Plots
• X-Y-Plots
• Plotfenster synchronisieren
• Plotfenster exportieren

Wertetabelle

• Arbeiten mit Wertetabellen
• Mehrere Zeitreihen in einer Wertetabelle
• Daten in der Wertetabelle editieren

Zeitreihenmethoden

• Allgemeine Informationen zu Zeitreihenmethoden
• Import- und Exportmethoden

  • Einfacher Zeitreihenexport
  • TOP-Energy Export-Vorlage
  • TOP-Energy Import-Makro
  • Copy-and-Paste mit Zeitreihen
  • Zeitreihenimport mit Makros
  • Zeitreihenexportkonfiguration
  • Einfacher Zeitreihenimport
• Zeitreihengenerierung

  • Zufällige Zeitreihe erstellen
  • Sinusförmige Zeitreihe erstellen
  • Einfache und konstante Zeitreihe erstellen
  • Erstellen aus Typtagen
  • Wärmelastgang erzeugen
• Zeitreiheneigenschaften ändern

  • Umwandeln in äquidistant
  • Umwandeln in nicht äquidistant
  • Ändern der Zeitzone
  • Einheit konvertieren
  • Länge der Zeitschritte ändern
  • Länge des letzten Zeitschritts ändern
  • Umwandeln in konkret/abstrakt
• Methoden, die Werte verändern

  • Skalieren (Zeitreihen)
  • Witterungsbereinigung
  • Werte verschieben
  • Fehlstellen ergänzen
• Methoden, die Zeitpunkte verändern

  • Umwandeln in nicht äquidistant
  • Äquidistant machen (integralerhaltend, interpolierend)
  • Teilen (Zeitreihen)
  • Zeitpunkte synchronisieren
  • Zeitreihen vervielfältigen
  • Ausschneiden (Zeiträume)
  • An Kalendergrößen anpassen
  • Zeitpunkte verschieben
  • Auf anderes Jahr übertragen
• Filtermethoden

  • Filtern nach Werten
  • Zeitintervalle filtern
• Zeitreihen konvertieren

  • Zeitreihe komprimieren
  • Integrieren, Differenzieren
  • Sortieren, Dauerlinie erzeugen
  • Entlang Zeitachse aufsummieren, subtrahieren
  • Zeitreihe Typtag-komprimieren
• Zeitreihen kombinieren

  • Anhängen, Voranstellen
  • Zusammenfügen
• Rechnen mit Zeitreihen

  • Taschenrechner
  • Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren, Dividieren
  • Betrag berechnen
• Analysemethoden

  • Kreuzkorrelation
  • Zählen
  • Korrelationsmatrix berechnen
  • Modellbildung
  • Regression
  • Stückweise Regression

Modellierung eigener Komponenten (für Experten)

Allgemeines zur Komponentenmodellierung

• Bestandteile der Komponenten
• Konzept der Komponentenmodellierung
• Ablauf der Modellierung einer Komponente
• Modell der Power-to-Heat-Komponente

Editoren im Template-Editor

• EFL-Skript-Editor
• General-Editor
• Update-Skript-Editor
• Subschema-Editor
• Symbol-Editor
• Slot- und Target-Editoren
• Primitiv-Editor
• Formular-EFL-Editor
• Pin-Editor

Modellierung mit Elementarkomponenten

• Konzept der Modellierung
• Formularbeschreibung einer Elementarkomponente verwenden
• Einfache Elementarkomponenten verwenden
• Skripte zum Umschalten von Elementaries verwenden (in Bearbeitung)
• Strukturoptimierung in der Modellierung mit Elementarkomponenten (in Bearbeitung)
• Weitere Elementarkomponenten verwenden (in Bearbeitung)
• Konnektoren verwenden
• Elementarkomponenten für Energieumwandlung verwenden

Standard-Elementarkomponenten und -boxen (in Bearbeitung)

• Bedarfsboxen (fixOrFree) (in Bearbeitung)
• Volllaststunden, eVariant Schnittstellenbundle (in Bearbeitung)
• Betriebskosten (in Bearbeitung)
• Investitionskosten (in Bearbeitung)
• Reinvestitionskosten (in Bearbeitung)
• Minimale Teillast (in Bearbeitung)
• Summenkomponente (in Bearbeitung)
• TariffCosts (in Bearbeitung)
• Druckluft (in Bearbeitung)
• Dampf (in Bearbeitung)
• Betriebsnebenbedingungen (in Bearbeitung)
• Modellierung der Stoffmodelle
• Solarstrahlungskomponenten
• Wirkungsgrad (in Bearbeitung)
• Programmierbare Steuerung (in Bearbeitung)

Modellierung eigener Elementarkomponenten (in Bearbeitung)

• Modellbildung der Strukturoptimierung
• Integralvariablen und Speichermodellierung
• Bestandteile einer Elementarkomponente (in Bearbeitung)
• Fortgeschrittene EFL-Funktionen (in Bearbeitung)
• Konventionen (in Bearbeitung)
• Besonderheiten der Konnektoren (in Bearbeitung)
• Stoffwerte-Funktionen (PML) (in Bearbeitung)
• Zuweisungen
• Case-Bedingungen (PML)
• Anlegen eines Primitivs (Datenwerts, Datenmodells)
• Modellbeschreibungssprache PML (Überblick)
• Modellierung von Speichern und Strukturoptimierung (PML)
• Algebraische Gleichungen (PML)
• MILP-Gleichungen (PML)
• If-Bedingungen (PML)
• Variablentypen und Deklaration (PML)
• Kennlinien (PML)
• Systemfunktionen und mathematische Funktionen (PML)
• Datums- und Zeitreihenfunktionen (PML)

Java-Skripte (Update- und EFL-Skript) (in Bearbeitung)

• Schnittstellen-Skripte (in Bearbeitung)

Schnittstellen zwischen den Modulen

• Precheck
• eVariant (in Bearbeitung)
• Tooltips
• Einschaltreihenfolge und programmierbare Steuerungen (linear)

Anhang

• Inhaltsverzeichnis
• Komponentenvorlagen
• Tutorials
• Zeitreihenmethoden
• Einheiten
• Tastaturbefehle
• Modell- und Fehlermeldungen
• Neueste Version – Was ist neu?
• Bekannte Fehler
• Kürzlich aktualisierte Dokumentationsartikel
• Projekte aus TOP-Energy 2.11 in TOP-Energy 3.5 übertragen