Paperveröffentlichung zu modellprädiktiver Regelung von HLK-Systemen in der Praxis

Urheberrecht: © EBC Das Bild zeigt die beiden Forscher Markus Schraven und Alexander Kümpel vor der zentralen Wärme- und Kälteversorgung der Versuchshalle mit Fernwärme und Fernkälte und der zentralen raumlufttechnischen Anlage im Hintergrund.

Ende 2018 wurde die zweite Versuchshalle für energieeffizientes Bauen des Lehrstuhls für Gebäude- und Raumklimatechnik (EBC) und des Instituts für Energieeffizienz und Nachhaltiges Bauen (E3D) eingeweiht. Seitdem wurden weitere Anstrengungen unternommen, um den Bau der technischen Gebäudeausrüstung und die Implementierung des Automatisierungssystems fertigzustellen. Dieser Prozess wurde überwiegend mit den eigenen Ressourcen des EBC bewerkstelligt. Dazu gehörten die Ausschreibung der HLK- und Automatisierungskomponenten, Vergabe und Bestellungen, die mechanische und elektrische Konstruktion sowie die Programmierung der speicherprogrammierbaren Steuerung für das Gebäudemanagementsystem (BMS).
Um die dabei gewonnenen Erfahrungen weiterzugeben, haben die Forscher Markus Schraven, Marc Baranski und Alexander Kümpel kürzlich einen Artikel über das HLK-System der Versuchshalle veröffentlicht (https://doi.org/10.18154/RWTH-2023-03811) und berichten über die Herausforderungen bei der Implementierung einer modellprädiktiven Regelung (MPC), aber auch im Bauprozess selbst. Der Artikel enthält eine umfassende Beschreibung des HLK- und Automationssystems sowie ergänzendes Material mit Schemata für Heizung, Lüftung und Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (MSR) sowie Auslegungsdaten, die z.B. im Rahmen der Energiesystemmodellierung verwendet werden können. Zudem ist ein komplettes Gebäudeinformationsmodell (BIM) des Systems verfügbar. Darüber hinaus wird eine Basisregelung auf Basis der PID-Regelung vorgestellt und mit einer vereinfachten MPC verglichen. Trotz der vereinfachten Systemmodellierung für die MPC zeigt diese eine gute Performance.