Hansa Klimasysteme GmbH

Aussteller Woche der Umwelt 2024

Optimierung des Energieverbrauches von LĂŒftungsgerĂ€ten in SchwimmbĂ€dern mittels KI

SchwimmbĂ€der weisen einen sehr hohen Energieverbrauch auf. Sowohl das Beckenwasser als auch die Luft im Bad mĂŒssen auf fĂŒr die GĂ€ste angenehme Temperaturen gehalten werden. Gleichzeitig muss Frischluft eingebracht werden, um zu hohe Feuchte im Bad zu vermeiden, denn dieses könnte zu BauschĂ€den fĂŒhren und ist sehr unbehaglich fĂŒr die BadegĂ€ste und das Personal. Die Frischluft wird von LĂŒftungsgerĂ€ten eingebracht. Die Regelung dieser GerĂ€te muss dafĂŒr Sorge tragen, dass die Feuchte- und Temperaturwerte im Schwimmbad eingehalten werden mit möglichst geringem Energieaufwand. In der Vergangenheit wurde dieses mit konventionellen RegelansĂ€tzen realisiert, die die KomplexitĂ€t des Systems zur Darstellung einer möglichst energieeffizienten Betriebsweise nur ungenĂŒgend abbilden konnten.
HANSA hat in zwei von der DBU geförderten Vorhaben einen modellbasierten prĂ€diktiven KI Regler fĂŒr die LĂŒftung entwickelt. Der Regler besteht aus zwei Ebenen: Der GebĂ€ude- und GerĂ€teebene.
Die Komponenten der GerĂ€te sind ĂŒber neuronal selbstlernende Bausteine sowie physikalische AnsĂ€tze modelliert. Mit einem MPC Regelansatz (Model Based Predictive Control) wird je nach herrschender Randbedingung die optimale Betriebsart des GerĂ€tes bestimmt. Auf Basis vorhandener Daten wird dieser Betriebszustand vorausschauend eingeregelt. Dem GerĂ€temodell ĂŒbergeordnet ist ein GebĂ€udemodell mit einem GerĂ€tekoordinator, der im Falle mehrerer auf ein System wirkender GerĂ€te die Ansteuerung der GerĂ€te koordiniert. Das GebĂ€udemodell besteht aus einem neuronalen Netz, das fĂŒr unterschiedliche GebĂ€ude mittels maschinellem Lernen neu trainiert werden kann.
Der Regler wurde in mehreren SchwimmbĂ€dern integriert und zeigt ein Energieoptimierungspotenzial von im Mittel 20% pro Jahr. WĂŒrde dieses Konzept in allen deutschen HallenbĂ€dern eingesetzt, ergĂ€be sich abgeschĂ€tzt eine CO2-Einsparung von 23.000t pro Jahr (derzeitiger Strommix). Der Regler ist adaptierbar fĂŒr weitere GebĂ€udetypen mit komplexer LĂŒftungsaufgabe.

Übersicht

Firma

Hansa Klimasysteme GmbH
Stockweg 19
26683 Saterland

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