DE102021110036A1

DE102021110036A1 - Gebäudesteuersystem für wenigstens ein Gebäude

Info

Publication number: DE102021110036A1
Application number: DE102021110036.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Sauer
Original assignee: Ebm Papst Neo GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2022-10-27
Also published as: WO2022223549A1; EP4327426A1; CN117546386A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gebäudesteuersystem (10) für wenigstens ein Gebäude (11). Das Gebäudesteuersystem (10) hat eine Systemsteuerung (21) sowie wenigstens eine Gebäudebetriebseinrichtung (12) mit jeweils einer Betriebssteuerung (20). Der wenigstens einen Gebäudebetriebseinrichtung (12) wird elektrische Versorgungsleistung (PV) aus einem Versorgungsnetz (13) zugeführt. Die Systemsteuerung (21) ist dazu eingerichtet, einen Sollwert (X_soll) für jeden Gebäudebetriebsparameter (X) temporär anzupassen, um die elektrische Versorgungsleistung (PV) an den Zustand des Versorgungsnetzes (13) anzupassen und das Versorgungsnetz (13) zu stabilisieren. Das direkte Vorgeben eines temporär veränderten Sollwerts (X_soll) für einen Gebäudebetriebsparameter (X) ist eine einfache und effiziente Möglichkeit, die unterlagerten Steuerungen oder Regelungen der Gebäudebetriebseinrichtungen (12) in das Gebäudesteuersystem (10) zu integrieren. Durch diese Maßnahme ist auch ein einfaches Nachrüsten möglich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebäudesteuersystem für wenigstens ein Gebäude.
Ein Gebäudesteuersystem für wenigstens ein Gebäude ist beispielsweise aus US 2018/0357577 A1 bekannt. Das Gebäudesteuersystem weist eine Energieversorgung für ein oder mehr Gebäude auf, die mit dem elektrischen Versorgungsnetz verbunden ist. Das Gebäudesteuersystem ist mit einem Dienstleister verbunden, der Vergünstigungen für eine Anpassung der Entnahme elektrischer Leistung aus dem Versorgungsnetz bereitstellt, die an der aktuellen Auslastung orientiert sind. Das Gebäudesteuersystem steuert die aufgenommene elektrische Leistung derart, dass die von dem Dienstleister bereitgestellten Vergünstigungen optimal ausgenutzt werden können. Dabei kann ein Betriebsparameter einer Gebäudebetriebseinrichtung, wie etwa einer Heizung, einer Klimaanlage oder einer Lüftung angepasst werden, um die aktuell aufgenommene elektrische Leistung zu verändern.
Typischerweise verfügen Gebäude über Gebäudebetriebseinrichtungen zum Betrieb eines Gebäudes, wobei es sich beispielsweise um Gebäudebetriebseinrichtungen zur Temperierung von einem oder mehreren Räumen, eine Beleuchtung, eine Lüftung, eine Klimaanlage, usw. handeln kann. Diese Gebäudebetriebseinrichtungen haben jeweils eine Betriebssteuerung, die unabhängig von den anderen Gebäudebetriebseinrichtungen arbeitet und selbstständig einen oder mehrere Gebäudebetriebsparameter steuert oder regelt.
Es kann als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, den Leistungsbedarf an elektrischer Leistung wenigstens eines Gebäudes im Hinblick auf einen Netzbetriebsparameter eines Versorgungsnetzes unter Berücksichtigung der Erfordernisse der einzelnen Gebäudebetriebseinrichtung zu steuern.
Diese Aufgabe wird durch ein Gebäudesteuersystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Gebäudesteuersystem weist eine Systemsteuerung auf, die eine übergeordnete Steuerung darstellt und mit wenigstens einer Betriebssteuerung von wenigstens einer Gebäudebetriebseinrichtung kommunikationsverbunden ist. Die wenigstens eine Gebäudebetriebseinrichtung dient zum Betreiben des wenigstens einen Gebäudes im Rahmen dessen bestimmungsgemäßer Nutzung durch Personen und/oder durch den Betrieb von Maschinen oder Geräten. Bei der Gebäudebetriebseinrichtung kann es sich, z.B. um eine Heizungsanlage, eine Lüftungsanlage, eine Kühlanlage für einen Kühlraum, eine Klimaanlage, eine Beleuchtung, einen Tür- bzw. Torantrieb für Ein- bzw. Ausgänge oder eine beliebige Kombination davon handeln.
Für ihren Betrieb benötigt jede Gebäudebetriebseinrichtung eine elektrische Versorgungsleistung, die mittels eines elektrischen Versorgungsnetzes bereitgestellt wird. Mit dem elektrischen Versorgungsnetz ist auch die Systemsteuerung verbunden. Die Systemsteuerung ist dazu eingerichtet, vom Versorgungsnetz einen Netzbetriebsparameter zu empfangen oder den Netzbetriebsparameter aus der bereitgestellten elektrischen Spannung des Versorgungsnetzes zu ermitteln. Der Netzbetriebsparameter beschreibt den aktuellen Zustand des Versorgungsnetzes und ist insbesondere charakteristisch dafür, ob das Versorgungsnetz gegenüber den Leistung entnehmenden elektrischen Verbrauchern einen Überschuss an elektrischer Leistung oder einen Mangel an elektrischer Leistung aufweist. Als Netzbetriebsparameter kann beispielsweise die Netzfrequenz der elektrischen Spannung verwendet werden. Die Systemsteuerung kann daher erkennen, ob der Netzbetriebsparameter von einem vorgegebenen Sollwert (z.B. Sollfrequenz für die Netzspannung) abweicht und optional auch den Betrag der Abweichung ermitteln und berücksichtigen.
Jede Gebäudebetriebseinrichtung ist dazu eingerichtet, einen Gebäudebetriebsparameter zu steuern oder zu regeln. Ein Sollwert für den Gebäudebetriebsparameter wird durch die Betriebssteuerung der jeweiligen Gebäudebetriebseinrichtung eingestellt. Jede Gebäudebetriebseinrichtung implementiert daher einen eigenen Steuer- oder Regelkreis.
Stellt die Systemsteuerung fest, dass der Netzbetriebsparameter vom Sollwert abweicht und insbesondere außerhalb eines Toleranzbereichs für den Sollwert des Netzbetriebsparameters liegt, kann die Systemsteuerung die aus dem Versorgungsnetz entnommene elektrische Versorgungsleistung verändern, um der Abweichung des Netzbetriebsparameters vom Sollwert entgegenzuwirken. Hierzu verändert die Systemsteuerung einen oder mehrere Sollwerte für einen oder für mehrere Gebäudebetriebsparameter temporär und übermittelt jeden veränderten Sollwert des Gebäudebetriebsparameters an die betreffende Betriebssteuerung der Gebäudebetriebseinrichtung, die den Gebäudebetriebsparameter steuert oder regelt. Beispielsweise können ein oder mehrere der folgenden Sollwerte temporär erhöht oder verringert werden:

- der Sollwert für eine Raumtemperatur in einem oder mehreren Räumen des Gebäudes;
- der Sollwert für eine Kühltemperatur in einem Kühlraum;
- der Sollwert für eine elektrische Leistung eines Beleuchtungssystems - z.B. können dazu einzelne Leuchten zusätzlich eingeschaltet oder abgeschaltet werden oder wenigstens eine Leuchte kann gedimmt werden;
- der Sollwert für eine Speichertemperatur eines gespeicherten Mediums in einem thermischen Speicher, beispielsweise eine Wassertemperatur in einem Warmwasserspeicher;
- der Sollwert für einen Lade- oder Entladestrom eines elektrischen Energiespeichers und/oder für einen Ladezustand elektrischen Energiespeichers.

Auf diese Weise kann die Netzdienlichkeit des Gebäudesteuersystems verbessert werden.
Die Systemsteuerung ändert zur Anpassung der aktuell aufgenommenen elektrischen Versorgungsleistung aus dem Versorgungsnetz einen oder mehrere Sollwerte für jeweils einen Gebäudebetriebsparameter temporär. Dies hat zur Folge, dass die unterlagerten Steuerungen oder Regelungen der Gebäudebetriebseinrichtungen ohne technische Modifikation die jeweilige Steuerung oder Regelung ausführen. Die Systemsteuerung nutzt einen vorhandenen Spielraum für den jeweiligen Sollwert aus, der zwar von einem optimalen Sollwert abweichen kann, dafür aber die Netzdienlichkeit des Gebäudesteuersystems verbessert.
Die verbesserte Netzdienlichkeit wird somit sehr einfach durch das Übermitteln von temporär veränderten Sollwerten an die jeweilige Betriebssteuerung erreicht. Durch diese Ausgestaltung des Gebäudesteuersystems kann die Systemsteuerung und mithin das Gebäudesteuersystem sehr einfach auch in bereits bestehende Gebäude integriert werden.
Die Systemsteuerung kann im Gebäude selbst oder entfernt davon angeordnet sein. Die Kommunikationsverbindung mit der wenigstens einen Gebäudebetriebseinrichtung bzw. der wenigstens einen Betriebssteuerung des Gebäudes kann drahtlos und/oder drahtgebunden, beispielsweise über eine LAN- und/oder WLAN- und/oder WAN-Verbindung oder eine andere geeignete Kommunikationsverbindung hergestellt werden. Das Gebäudesteuersystem kann Cloud-basiert sein.
Das Gebäudesteuersystem kann bei einem Ausführungsbeispiel eine oder mehrere Gebäudebetriebseinrichtungen aufweisen, die die jeweils bereitgestellte elektrische Versorgungsleistung in eine Nutzleistung zum Betrieb des Gebäudes umwandeln. Beispielsweise kann die elektrische Versorgungsleistung in Licht, Wärme, Kälte, usw. umgewandelt werden.
Zusätzlich zu der wenigstens einen Gebäudebetriebseinrichtung kann auch eine Energieversorgungseinrichtung vorhanden sein, mit der die Systemsteuerung kommunikationsverbunden ist. Die Energieversorgungseinrichtung ist dazu eingerichtet, eine nicht elektrische Leistung in eine elektrische Leistung umzuwandeln und einer oder mehreren Gebäudebetriebseinrichtungen bereitzustellen und/oder in das Versorgungsnetz einzuspeisen. Bei solchen Energieversorgungseinrichtungen kann es sich um sämtliche bekannte Energieversorgungseinrichtungen handeln, wie etwa eine Photovoltaikanlage, eine Brennstoffzelle, eine Windkraftanlage oder ähnliches.
Bei einer oder bei mehreren Betriebssteuerungen kann es vorteilhaft sein, wenn der Sollwert für den jeweiligen Gebäudebetriebsparameter nicht konstant ist, sondern einen sich zeitabhängig verändernden Verlauf aufweist. Dadurch kann der jeweilige Betriebsparameter beispielsweise abhängig von der Uhrzeit und/oder abhängig vom Wochentag und/oder abhängig vom Kalenderdatum angepasst werden.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn jedem Sollwert eines Gebäudebetriebsparameters ein Sollwertbereich zugeordnet ist. Der Sollwertbereich definiert die Grenzen, innerhalb denen der jeweilige Sollwert des Gebäudebetriebsparameters verändert werden kann. Sollwerte außerhalb des Sollwertbereichs sind unzulässig. Dadurch kann vermieden werden, dass die Systemsteuerung einen Sollwert vorgibt, der zwar die Netzdienlichkeit des Gebäudesteuersystems verbessert, jedoch zu einem unerwünschten Zustand der Gebäudebetriebseinrichtung führen könnte. Der Sollwertbereich des Sollwerts kann alternativ oder zusätzlich durch einen autorisierten Systemnutzer vorgegeben oder verändert werden.
Der Sollwertbereich des Sollwerts kann der Systemsteuerung vorgegeben werden, beispielsweise durch die jeweilige Betriebssteuerung. Es ist auch ausreichend, wenn der zulässige Sollwertbereich in der jeweiligen Betriebssteuerung bekannt ist, die beispielsweise einen von der Systemsteuerung übermittelten, temporär veränderten Sollwert außerhalb des Sollwertbereichs modifiziert und auf einen zulässigen veränderten Sollwert begrenzt, beispielsweise auf einen maximalen oder einen minimalen Sollwert. Es ist auch möglich, dass die Systemsteuerung einen zulässigen Sollwertbereich selbsttätig während des Betriebs des Gebäudesteuersystems lernt. Beispielsweise kann die Systemsteuerung ermitteln, ob ein übermittelter, temporär veränderter Sollwert übernommen oder durch die empfangende Betriebssteuerung auf einen zulässigen veränderten Sollwert begrenzt wurde. Auf diese Weise können Sollwertbereiche von der Systemsteuerung erlernt werden.
Der Sollwertbereich kann für einen oder mehrere der Gebäudebetriebsparameter einen sich zeitabhängig ändernden Verlauf aufweisen, beispielsweise abhängig von der Uhrzeit und/oder abhängig vom Wochentag und/oder abhängig vom Kalenderdatum. Es kann beispielsweise zulässig sein, eine Raumtemperatur in einem nur tagsüber genutzten Raum während der Nachtzeit auf eine Minimaltemperatur abzusenken, die kleiner ist als eine Minimaltemperatur während des Tages, wenn Personen in dem Raum anwesend sind. Beispielsweise kann auch die Helligkeit in einem Raum, die ein Beleuchtungssystem bereitstellen muss, während der Nachtzeit oder an Wochenenden geringer sein als tagsüber an Wochentagen.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Systemsteuerung mit einem Ressourcenmanagementsystem kommunikationsverbunden ist. Das Ressourcenmanagementsystem ist insbesondere dazu eingerichtet, die Verwendung von im Gebäude vorhandenen Ressourcen, wie z.B. Räumen und/oder Maschinen und/oder Geräten, und/oder die Anwesenheit von Personen anzuzeigen. Dabei kann auch die Belegung bzw. Verwendung von einzelnen Räumen im Gebäude durch das Ressourcenmanagementsystem angezeigt werden. Aus diesen Informationen kann die Systemsteuerung den Bedarf an Ressourcen und damit in Verbindung stehender elektrischer Leistung ermitteln.
Die Systemsteuerung kann beispielsweise ein lernendes System sein und die aktuell verwendeten Ressourcen bzw. die aktuell anwesenden Personen mit der aktuell benötigten elektrischen Leistung in Verbindung bringen. Dabei können optional weitere Informationen oder Daten berücksichtigt werden, wie etwa Sensordaten im Gebäude und/oder in der Umgebung des Gebäudes und/oder Wetterdaten und/oder Datumsinformationen (Kalenderdatum, Wochentag, Uhrzeit des Sonnenaufgangs, Uhrzeit des Sonnenuntergangs, usw.).
Die Systemsteuerung ist insbesondere dazu eingerichtet einen Leistungsbedarf an elektrischer Versorgungsleistung für ein vorausliegendes Zeitintervall zu berechnen bzw. zu schätzen. Dazu kann beispielsweise eine beliebige Kombination der vorstehend genannten Informationen bzw. Daten berücksichtigt werden. Somit ist der Systemsteuerung bekannt, wie sich der Leistungsbedarf innerhalb des vorausliegenden Zeitintervalls voraussichtlich entwickelt. Das vorausliegende Zeitintervall kann beispielsweise mindestens 2-3 Stunden betragen und insbesondere bis zu 2-3 Tage umfassen. Es ist auch möglich, den Leistungsbedarf an den Betreiber des Versorgungsnetzes zu übermitteln, so dass gegebenenfalls Anpassungen an der bereitgestellten elektrischen Leistung des Versorgungsnetzes gemacht werden können.
Die Systemsteuerung kann zur Ermittlung des Leistungsbedarfs lernend ausgebildet sein, basierend auf einem neuronalen Netz oder anderen bekannten lernenden Systemen (Systeme mit sogenannter „künstlicher Intelligenz (KI)“). Alternativ oder zusätzlich können auch fest programmierte Algorithmen zum Lernen verwendet werden.
Bei der Ermittlung des Leistungsbedarfs im vorausliegenden Zeitintervall können auch bauliche Eigenschaften des Gebäudes berücksichtigt werden, wie beispielsweise eine Wärmespeicherkapazität des Gebäudes oder von Gebäudeteilen. Ein Sensor oder mehrere Sensoren können Informationen über aktuelle Parameter innerhalb eines Raumes oder in der Umgebung des Gebäudes bereitstellen, wie etwa eine Innentemperatur in einem Raum des Gebäudes, eine Außentemperatur am Gebäude, eine Windgeschwindigkeit, eine Luftfeuchtigkeit in einem Raum des Gebäudes oder in der Umgebung des Gebäudes, Bei der Ermittlung des Leistungsbedarfs im vorausliegenden Zeitintervall können auch können Sensordaten eines Sensors oder einer beliebigen Kombination von Sensoren berücksichtigt werden.
Das Gebäudesteuersystem ist insbesondere dazu eingerichtet, die Aufnahme elektrischer Versorgungsleistung wenigstens einer Gebäudebetriebseinrichtung durch die Veränderung des Sollwertes für den Gebäudebetriebsparameter zu erhöhen, wenn der Netzbetriebsparameter einen Überschuss an elektrischer Leistung im Versorgungsnetz angibt und der ermittelte Leistungsbedarf in einem unmittelbar vorausliegenden Zeitintervall unterhalb einer Mindestzunahme für die entnommene elektrische Leistung liegt. Zusätzlich oder alternativ kann die Systemsteuerung dazu eingerichtet sein, die Aufnahme elektrischer Versorgungsleistung wenigstens einer Gebäudebetriebseinrichtung durch die Veränderung des Sollwertes für den Gebäudebetriebsparameter zu reduzieren, wenn der Netzbetriebsparameter einen Mangel an elektrischer Leistung im Versorgungsnetz angibt und der ermittelte Leistungsbedarf an elektrischer Versorgungsleistung in einem unmittelbar vorausliegenden Zeitintervall unterhalb einer Mindestabnahme für die entnommene elektrische Leistung liegt. Die Mindestzunahme beschreibt eine Zunahme der entnommenen elektrischen Leistung aus dem Versorgungsnetz und die Mindestabnahme beschreibt die Verringerung der entnommenen elektrischen Leistung aus dem Versorgungsnetz verglichen mit dem jeweils aktuellen Zustand. Die erforderliche Mindestzunahme und/oder Mindestabnahme für die elektrische Leistung kann abhängig von der Abweichung zwischen dem Netzbetriebsparameter und dem Sollwert für den Netzbetriebsparameter ermittelt werden. Die Mindestzunahme bzw. die Mindestabnahme kann auch fest vorgegeben sein. Je größer die Differenz zwischen dem Sollwert und dem aktuellen Netzbetriebsparameter ist, desto größer muss der Betrag der Mindestzunahme bzw. der Mindestabnahme für die entnommene elektrische Leistung sein, um das Versorgungsnetz effektiv zu stützen. Auf diese Weise kann die Kritikalität im Hinblick auf die Stabilität des Versorgungsnetzes durch das Gebäudesteuersystem berücksichtigt werden.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn zumindest eine der Gebäudebetriebseinrichtungen einen Energiespeicher für thermische Energie und/oder einen Energiespeicher für elektrische Energie aufweist. Bei einem Energiespeicher für thermische Energie kann es sich beispielsweise um einen Warmwasserspeicher handeln. Bei einem Energiespeicher für elektrische Energie kann es sich beispielsweise um eine Batterie einer Photovoltaikanlage und/oder einer Batterie eines elektrischen Geräts oder elektrischen Fahrzeugs handeln, das an eine Ladestation des Gebäudes angeschlossen ist. Bei dieser Ausgestaltung kann ein Sollwert für den betreffenden Energiespeicher verändert werden, beispielsweise die Wassertemperatur in einem Warmwasserspeicher und/oder der Ladestrom für eine Batterie. Der Betriebsparameter des Energiespeichers kann somit die im Energiespeicher gespeicherte Menge an Energie und/oder die Änderungsrate der gespeicherten Energie beim Laden oder Entladen des Energiespeichers beschreiben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Gebäudesteuersystems,
2 und 3 jeweils beispielhafte zeitliche Verläufe für eine Netzfrequenz einer Netzspannung eines Versorgungsnetzes, einer entnommenen elektrischen Leistung aus dem Versorgungsnetz verglichen mit einem in einem vorausliegenden Zeitintervall vorhergesagten Leistungsbedarf in schematischer Prinzipdarstellung, und
4 einen beispielhaften zeitlichen Verlauf eines Sollwerts sowie eines zulässigen Sollwertbereichs für einen Betriebsparameter in einer schematischen Darstellung und

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Gebäudesteuersystems 10 für ein Gebäude 11 oder auch mehrere Gebäude 11. In jedem Gebäude 11 ist wenigstens eine Gebäudebetriebseinrichtung 12 vorhanden. Eine oder mehrere der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 sind dazu eingerichtet, eine elektrische Versorgungsleistung PV aus einem elektrischen Versorgungsnetz 13 zu entnehmen und diese elektrische Versorgungsleistung PV zumindest teilweise in eine Nutzleistung umzuwandeln, beispielsweise in Kälte, Licht oder Wärme. Die Wärme kann beispielsweise zum Heizen eines Raumes im Gebäude 11 verwendet werden. Die Kälte kann beispielsweise zur Kühlung eines Kühlraumes verwendet werden. Die Umwandlung in Licht kann beispielsweise durch ein Beleuchtungssystem erfolgen, das eine der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 darstellen kann. Eine oder mehrere weitere Gebäudebetriebseinrichtungen 12 können beispielsweise eine Klimaanlage, eine Lüftungsanlage, eine Antriebsanlage für Türen oder Tore des Gebäudes 11 (z.B. Drehtüren oder Rolltore) sein.
Neben den Gebäudebetriebseinrichtungen 12, die im Hinblick auf die elektrische Versorgungsleistung PV einen elektrischen Verbraucher darstellen, kann optional wenigstens eine Energieversorgungseinrichtung 15 vorhanden sein, die elektrische Leistung bzw. elektrische Energie bereitstellen kann. Die Energieversorgungseinrichtung 15 ist somit eine Energiequelle 16 für elektrische Energie. Eine solche Energiequelle 16 kann beispielsweise eine Photovoltaikanlage oder eine Brennstoffzelle sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Energieversorgungseinrichtung 15 auch eine Energiequelle für thermische Energie aufweisen, beispielsweise eine Wärmepumpe.
Die elektrische und/oder thermische Energie der Energieversorgungseinrichtung 15 kann den Gebäudebetriebseinrichtungen 12 bereitgestellt werden, die einen elektrischen und/oder thermischen Verbraucher aufweisen. Die von der Energiequelle 16 für elektrische Energie bereitgestellte elektrische Leistung kann zusätzlich oder alternativ in das Versorgungsnetz 13 eingespeist werden. Wenn mehr elektrische Leistung in das Versorgungsnetz 13 eingespeist als entnommen wird, ist der Wert der elektrischen Versorgungsleistung PV negativ.
Wie bereits geschildert, kann eine Gebäudebetriebseinrichtung 12 durch eine Heizanlage, eine Kühlanlage, eine Lüftungsanlage oder ähnliches gebildet sein. Jede Gebäudebetriebseinrichtung 12 steuert oder regelt einen Gebäudebetriebsparameter X. Hierfür weist jede Gebäudebetriebseinrichtung 12 eine Betriebssteuerung 20 auf, die eine zugeordnete Stelleinrichtung 14 zur Einstellung eines Istwertes X_ist des Gebäudebetriebsparameters X basierend auf einem Sollwert X_soll für den Gebäudebetriebsparameter X. Die Betriebssteuerung 20 kann den Sollwert X_soll für den jeweils gesteuerten oder geregelten Gebäudebetriebsparameter X vorgeben. Beispielsweise kann durch eine Heizung oder eine Klimaanlage eine Raumtemperatur in einem Raum des Gebäudes 11 gesteuert oder geregelt werden. Eine Kühlanlage kann eine Kühltemperatur in einem Kühlraum steuern oder regeln. Eine Heizungsanlage kann außerdem eine Wassertemperatur in einem Warmwasserspeicher der Heizungsanlage steuern oder regeln.
Zur Messung des Istwerts X_ist des Gebäudebetriebsparameters X kann die wenigstens eine Gebäudebetriebseinrichtung 12 einen Sensor 17 aufweisen. Wenn die Steuerung oder Regelung des Gebäudebetriebsparameters X abhängig von weiteren Größen oder Parametern erfolgt, kann jede Gebäudebetriebseinrichtung 12 auch weitere Sensoren 17 aufweisen. Der wenigstens eine Sensor 17 jeder Gebäudebetriebseinrichtung 12 ist mit der Betriebssteuerung 20 kommunikationsverbunden.
Eine oder mehrere der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 können auch einen Energiespeicher 18 zur Speicherung von elektrischer Energie aufweisen. Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 auch einen Energiespeicher 19 für thermische Energie aufweisen, beispielsweise einen Warmwasserspeicher.
Die Anzahl und konkrete Ausgestaltung der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 kann variieren. Die vorbeschriebenen Ausgestaltungsmöglichkeiten einzelner Gebäudebetriebseinrichtungen 12 können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
Das Gebäudesteuersystem 10 weist außerdem eine Systemsteuerung 21 auf, die mit den Betriebssteuerungen 20 der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 kommunikationsverbunden ist. Sofern eine Energieversorgungseinrichtung 15 vorhanden ist, kann diese mit der Systemsteuerung 21 kommunikationsverbunden sein. Außerdem ist die Systemsteuerung 21 mit dem Versorgungsnetz 13 verbunden, wobei diese Verbindung eine Kommunikationsverbindung sein kann und/oder eine Verbindung zur Entnahme von elektrischer Leistung und/oder eine Verbindung zur Messung eines Netzbetriebsparameters N. Das Versorgungsnetz 13 stellt eine Netzspannung U mit einer Netzfrequenz f bereit. Die Netzfrequenz f kann beispielsweise den Netzbetriebsparameter N darstellen. Der Netzbetriebsparameter N wird in der Systemsteuerung 21 ermittelt, beispielsweise durch Überwachung der Netzspannung U, oder wird der Systemsteuerung 21 durch das Versorgungsnetz 13 übermittelt.
Das Gebäudesteuersystem 10 weist beim Ausführungsbeispiel außerdem ein Ressourcenmanagementsystem 22 auf. Das Ressourcenmanagementsystem 22 ist mit der Systemsteuerung 21 kommunikationsverbunden. Das Ressourcenmanagementsystem 22 zeigt die Verwendung von im Gebäude vorhandenen Maschinen oder Geräten an, die elektrische Verbraucher darstellen und die insbesondere nicht Bestandteil der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 sind. Das Ressourcenmanagementsystem 22 kann alternativ oder zusätzlich die Anwesenheit von Personen im Gebäude 11 und optional die Belegung von einzelnen Räumen durch Personen anzeigen. Durch den Zugriff der Systemsteuerung 21 auf das Ressourcenmanagementsystem 22 kann die Systemsteuerung 21 daher Informationen über die Nutzung von Maschinen bzw. Geräten und/oder die Anwesenheit von Personen im Gebäude 11 oder in bestimmten Räumen des Gebäudes 11 berücksichtigen. Beispielsweise kann die aufgenommene elektrische Versorgungsleistung PV eines oder mehrerer Gebäudebetriebseinrichtungen 12 in Bezug gesetzt werden zu der Nutzung von Maschinen bzw. Geräten und/oder der Anwesenheit von Personen in dem Gebäude 11 bzw. in bestimmten Räumen des Gebäudes 11.
Die Systemsteuerung 21 kann bei einer Ausführungsform dazu eingerichtet sein, eine Prognose für einen Leistungsbedarf PP an elektrischer Versorgungsleistung PV in einem insbesondere unmittelbar vorausliegenden Zeitintervall Δt abzuschätzen (2 und 3). Dazu kann die Systemsteuerung 21 vorzugsweise lernend ausgebildet sein und während des Betriebs des Gebäudesteuersystems 10 die verfügbaren Daten verknüpfen und Musterdatensätze erzeugen. Diese Musterdatensätze können mehrere der nachfolgend genannten Parameter in beliebiger Kombination enthalten: die Uhrzeit, den Wochentag, das Kalenderdatum, die Anzahl der anwesenden Personen, die verwendeten Ressourcen (Räume, Geräte, Maschinen, etc.), die Außentemperatur und/oder andere Wetterdaten. Durch einen Mustervergleich kann für ein vorausliegendes Zeitintervall der Leistungsbedarfs PP ermittelt werden. Die Systemsteuerung 21 kann dazu auf bekannte Systeme der künstlichen Intelligenz zurückgreifen, wie etwa neuronale Netze. Alternativ zu einer lernenden Systemsteuerung 21 oder zusätzlich können auch Algorithmen zur Prognose des Leistungsbedarfs PP programmiert sein.
Wie es beispielhaft in 1 veranschaulicht ist, kann wenigstens ein weiterer Sensor 17 unmittelbar mit der Systemsteuerung 21 kommunikationsverbunden sein, d.h. zusätzlich zu dem wenigstens einen Sensor 17 vorhanden sein, der einer der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 zugeordnet ist. Der mit der Systemsteuerung 21 verbundene Sensor 17 kann beispielsweise ein Sensor sein, um einen Parameter in der Umgebung des Gebäudes 11 zu erfassen, wie beispielsweise die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur, den Niederschlag, die Sonneneinstrahlung, den Wind, usw. Es kann eine beliebige Kombination der genannten Sensoren 17 eingesetzt werden.
Der Systemsteuerung 21 können optional weitere Daten D, beispielsweise Wetterdaten, übermittelt werden. Hierfür kann die Systemsteuerung 21 drahtlos oder drahtgebunden mit dem Internet oder einer anderen Quelle für die weiteren Daten D verbunden sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Systemsteuerung 21 außerhalb des Gebäudes 11 angeordnet und kann beispielsweise drahtlos und/oder drahtgebunden mit den Betriebssteuerungen 20 kommunikationsverbunden sein, vorzugsweise über eine Internetverbindung. Die Systemsteuerung 21 kann daher Cloud-basiert arbeiten.
Die Funktionsweise des Gebäudesteuersystems 10 gemäß 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2-4 erläutert.
Der Netzbetriebsparameter N charakterisiert einen Überschuss an elektrischer Leistung oder einen Mangel an elektrischer Leistung im Versorgungsnetz 13. Besteht beispielsweise ein Überschuss an elektrischer Leistung, nimmt die Netzfrequenz f zu, während die Netzfrequenz f sinkt, wenn ein Mangel an elektrischer Leistung im Versorgungsnetz 13 herrscht. Die Netzfrequenz f kann daher als Charakteristikum für die Auslastung des Versorgungsnetzes 13 verwendet werden.
Der Versorgungsnetzbetreiber ist daran interessiert, das Versorgungsnetz 13 stabil zu halten und hierzu die von den angeschlossenen Verbrauchern entnommene elektrische Leistung mit der durch Kraftwerke zur Verfügung gestellten elektrischen Leistung im Gleichgewicht zu halten. Das Zu- und Abschalten von Kraftwerkskapazitäten ist jedoch kurzfristig (innerhalb von Stunden) nur bedingt oder nicht möglich und es kann daher vorteilhaft sein, ein Gebäudesteuersystem 10 bereitzustellen, das eine verbesserte Netzdienlichkeit aufweist. Hierfür überwacht die Systemsteuerung 21 den Netzbetriebsparameter N und beispielsgemäß die Netzfrequenz f, wie es anhand der 2 und 3 veranschaulicht ist. In den 2 und 3 ist jeweils ein lediglich beispielhafter Verlauf für die Netzfrequenz f abhängig von der Zeit sowie ein beispielhafter Verlauf für die elektrische Versorgungsleistung PV (entspricht der Summe der individuellen elektrischen Versorgungsleistung PV1, PV2, ... der Gebäudebetriebseinrichtungen 12) aller Gebäudebetriebseinrichtungen 12 veranschaulicht. Die elektrische Versorgungsleistung PV ist dabei die Leistungsbilanz aus der elektrischen Versorgungsleistung PV, die die Gebäudebetriebseinrichtungen 12 entnehmen sowie der elektrischen Leistung, die gegebenenfalls durch eine Energieversorgungseinrichtung 15 in das Versorgungsnetz 13 eingespeist wird.
In 2 ist beispielhaft der Fall veranschaulicht, wonach zu einem ersten Zeitpunkt t1 erkannt wird, dass die Netzfrequenz f einen Sollwert f_soll für die Netzfrequenz f deutlich überschreitet. Im Versorgungsnetz 13 steht somit überschüssige elektrische Leistung zur Verfügung. Die Systemsteuerung 21 kann einen oder mehrere Sollwerte X_soll für einen oder mehrere Gebäudebetriebsparameter X temporär verändern, um die aufgenommene elektrische Versorgungsleistung PV der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 insgesamt zu erhöhen und das Versorgungsnetz 13 dadurch zu stabilisieren. Die Erhöhung der elektrischen Versorgungsleistung PV, die durch die Gebäudebetriebseinrichtungen 12 insgesamt aufgenommen wird, ist in 2 schematisch beispielhaft nach dem ersten Zeitpunkt t1 veranschaulicht.
Zu einem zweiten Zeitpunkt t2 sinkt die Netzfrequenz f wieder ab und nimmt einen Wert an, der ausreichend nahe am Sollwert f_soll für die Netzfrequenz f ist. Daraufhin kann die Systemsteuerung 21 den temporär veränderten Sollwert X_soll bzw. die temporär veränderten Sollwerte X_soll wieder auf ihren ursprünglichen Ausgangswert (insbesondere optimaler Sollwert) zurücksetzen, so dass sich die Aufnahme elektrischer Versorgungsleistung PV wieder reduziert und sich im Anschluss an den zweiten Zeitpunkt t2 wieder dem tatsächlichen Bedarf bzw. prognostizierten Leistungsbedarf PP annähert.
3 veranschaulicht analog zu 2 beispielhaft und schematisch den Fall, dass die Netzfrequenz f zu einem ersten Zeitpunkt t1 stark gesunken ist und daher zu wenig Leistung durch das Versorgungsnetz 13 bereitgestellt wird. Das Gebäudesteuersystem 10 kann dadurch die aufgenommene elektrische Versorgungsleistung PV nach dem ersten Zeitpunkt t1 reduzieren, um das Versorgungsnetz 13 zu stabilisieren. Auch hierfür kann die Systemsteuerung 21 wenigstens einen Sollwert X_soll eines Gebäudebetriebsparameters X temporär ändern, um die aufgenommene elektrische Versorgungsleistung PV zu reduzieren. Diese temporäre Änderung wird wieder rückgängig gemacht, wenn die Systemsteuerung 21 zu einem zweiten Zeitpunkt t2 erkennt, dass die Netzfrequenz f wieder ausreichend genau mit dem Sollwert f_soll der Netzfrequenz f übereinstimmt.
Die Systemsteuerung 21 berücksichtigt bei ihrer Entscheidung, ob wenigstens ein Sollwert X_soll eines Gebäudebetriebsparameters X verändert werden soll, den berechneten oder geschätzten Leistungsbedarf PP im unmittelbar vorausliegenden Zeitintervall Δt. Wenn ohnehin der erwartete Leistungsbedarf PP ausreichend zunimmt oder sinkt, um das Versorgungsnetz 13 zu stabilisieren (Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Netzbetriebsparameters N reduzieren), kann eine Veränderung des wenigstens einen Sollwerts unterbleiben. Wird allerdings erkannt, dass innerhalb des unmittelbar vorausliegenden Zeitintervalls Δt keine ausreichende und/oder keine ausreichend schnelle Anpassung der elektrischen Versorgungsleistung PV durch die Gebäudebetriebseinrichtungen 12 zu erwarten ist, kann die Systemsteuerung 21 das Versorgungsnetz 13 zusätzlich durch die Veränderung des Betriebszustandes wenigstens einer der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 stützen, indem die entnommene/eingespeiste elektrischen Versorgungsleistung PV temporär entweder erhöht oder reduziert wird.
In 4 ist schematisch ein sich zeitlich verändernder Verlauf für einen Sollwert X_soll eines Gebäudebetriebsparameters X veranschaulicht. Beispielsweise könnte der Gebäudebetriebsparameter X eine Raumtemperatur in einem Raum des Gebäudes 11 sein. Dem Sollwert X_soll ist ein Sollwertbereich zugeordnet, der durch einen minimalen Sollwert X_min und einen maximalen Sollwert X_maX definiert ist. Dieser Sollwertbereich Xmin bis X_maX wird der Systemsteuerung 21 vorgegeben oder durch die Systemsteuerung 21 ermittelt. Beispielsweise kann der Sollwertbereich Xmin bis X_maX durch die jeweilige Betriebssteuerung 20 an die Systemsteuerung 21 übermittelt werden. Der zulässige Sollwertbereich kann auch durch eine autorisierte Person in der Betriebssteuerung 20 oder direkt in der Systemsteuerung 21 vorgegeben werden.
Die Systemsteuerung 21 und/oder die Betriebssteuerung 20 kann den Sollwert X_soll des betreffenden Gebäudebetriebsparameters X ausschließlich im vorgegebenen Sollwertbereich Xmin bis X_maX verändern. Wie es in 4 beispielhaft veranschaulicht ist, kann sich der minimale Sollwert Xmin und/oder der maximale Sollwert X_maX zeitlich ändern, beispielsweise abhängig von der Uhrzeit und/oder dem Wochentag und/oder dem Kalenderdatum.
Durch die temporäre Anpassung des Sollwerts X_soll durch die Systemsteuerung 21 kann die aufgenommene elektrische Versorgungsleistung PV temporär variiert werden, um die Netzstabilität des Versorgungsnetzes 13 zu verbessern. Dabei ist es insbesondere sinnvoll, im Gebäudesteuersystem 10 vorhandene Energiespeicher 18, 19 zur Pufferung zu verwenden.
Wenn beispielsweise eine erhöhte Aufnahme von elektrischer Versorgungsleistung PV erforderlich ist, kann die Kühltemperatur in einem Kühlraum, die mindestens -20°C betragen soll, weiter reduziert werden, beispielsweise auf -25°C oder -30°C. Nachdem die temporäre Erhöhung der Aufnahme der elektrischen Versorgungsleistung PV beendet wurde, kann die Temperatur im Kühlraum durch die übliche Nutzung wieder langsam ansteigen, beispielsweise auf -20°C.
Eine ähnliche Vorgehensweise kann auch bei dem Heizen von einem Raum im Gebäude 11 durchgeführt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Raumtemperatur morgens zeitlich früher zu erhöhen oder abends zeitlich später zu verringern, als es eigentlich vorgesehen ist. Auch kann der Sollwert für die Raumtemperatur während der Nutzung tagsüber etwas erhöht oder verringert werden, je nachdem, ob mehr oder weniger elektrische Versorgungsleistung PV vom Versorgungsnetz 13 aufgenommen werden soll. Der Spielraum bei der Abweichung einer gewünschten Raumtemperatur kann während der Nachtzeiten größer sein als tagsüber.
Ein anderes konkretes Beispiel ist die Solltemperatur des Wassers in einem Warmwasserspeicher. Die Solltemperatur im Warmwasserspeicher kann beispielsweise bei 60°C liegen, um die Bildung von Legionellen zu vermeiden. In diesem Fall ist eine Reduzierung der Solltemperatur nicht erwünscht. Jedoch kann das warme Wasser weiter erwärmt werden, beispielsweise auf 70°C oder 80°C, so dass die zusätzliche Aufnahme von elektrischer Versorgungsleistung PV in Form von thermischer Energie im Warmwasserspeicher gespeichert wird.
In einem weiteren Beispiel kann ein elektrischer Energiespeicher 18, beispielsweise ein Batteriespeicher einer Photovoltaikanlage oder ein anderer verfügbarer Batteriespeicher als Pufferspeicher verwendet werden. Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 18 unmittelbar durch Strom aus dem Versorgungsnetz 13 geladen werden, um das Versorgungsnetz 13 bei einem Überschuss an elektrischer Leistung zu stabilisieren. Umgekehrt kann der elektrische Energiespeicher 18 entladen werden, um elektrische Energie bzw. elektrische Leistung in das Versorgungsnetz 13 einzuspeisen. Bei diesem Prozess kann beispielsweise der Sollwert für den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers temporär erhöht oder verringert werden, um die Anpassung der elektrischen Versorgungsleistung PV zu ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann auch der Sollwert für einen Lade- oder Entladestrom eines elektrischen Energiespeichers temporär erhöht oder verringert werden.
Die Erfindung betrifft ein Gebäudesteuersystem 10 für wenigstens ein Gebäude 11. Das Gebäudesteuersystem 10 hat eine Systemsteuerung 21 sowie wenigstens eine Gebäudebetriebseinrichtung 12 mit jeweils einer Betriebssteuerung 20. Der wenigstens einen Gebäudebetriebseinrichtung 12 wird elektrische Versorgungsleistung PV aus einem Versorgungsnetz 13 zugeführt. Die Systemsteuerung 21 ist dazu eingerichtet, einen Sollwert X_soll für jeden Gebäudebetriebsparameter X temporär anzupassen, um die elektrische Versorgungsleistung PV an den Zustand des Versorgungsnetzes 13 anzupassen und das Versorgungsnetz 13 zu stabilisieren. Das direkte Vorgeben eines temporär veränderten Sollwerts X_soll für einen Gebäudebetriebsparameter X ist eine einfache und effiziente Möglichkeit, die unterlagerten Steuerungen oder Regelungen der Gebäudebetriebseinrichtungen 12 in das Gebäudesteuersystem 10 zu integrieren. Durch diese Maßnahme ist auch ein einfaches Nachrüsten möglich.
Bezugszeichenliste

10: Gebäudesteuersystem
11: Gebäude
12: Gebäudebetriebseinrichtung
13: Versorgungsnetz
14: Stelleinrichtung
15: Energieversorgungseinrichtung
16: Energiequelle für elektrische Energie
17: Sensor
18: Energiespeicher für elektrische Energie
19: Energiespeicher für thermische Energie
20: Betriebssteuerung
21: Systemsteuerung
22: Ressourcenmanagementsystem
Δt: Zeitintervall
D: Daten
f: Netzfrequenz
fsoll: Sollwert für die Netzfrequenz
N: Netzbetriebsparameter
PP: Leistungsbedarf
PV: elektrische Versorgungsleistung
t1: erster Zeitpunkt
t2: zweiter Zeitpunkt
U: Netzspannung
WT: Wassertemperatur
X: Gebäudebetriebsparameter
Xist: Istwert des Gebäudebetriebsparameters
Xmax: maximaler Sollwert
Xmin: minimaler Sollwert
Xsoll: Sollwert für den Gebäudebetriebsparameter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2018/0357577 A1 [0002]

Claims

Gebäudesteuersystem (10) für wenigstens ein Gebäude (11) aufweisend eine Systemsteuerung (21), die mit wenigstens einer Betriebssteuerung (20) wenigstens einer Gebäudebetriebseinrichtung (12) kommunikationsverbunden ist, wobei der wenigstens einen Gebäudebetriebseinrichtung (12) eine elektrische Versorgungsleistung (PV) aus einem Versorgungsnetz (13) zum Betrieb der Gebäudebetriebseinrichtung (12) zugeführt wird, wobei jede Gebäudebetriebseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, einen Gebäudebetriebsparameter (X) entsprechend einem von der Betriebssteuerung (20) vorgegebenen Sollwert (X_soll) für den Gebäudebetriebsparameter (X) zu steuern oder zu regeln, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, einen Netzbetriebsparameter (f) des Versorgungsnetzes (13) zu ermitteln oder vom Versorgungsnetz (13) zu empfangen und wobei die Systemsteuerung (21) außerdem dazu eingerichtet ist temporär wenigstens einen Sollwert (X_soll) für einen oder für mehrere Gebäudebetriebsparameter (X) zu verändern, um die von der wenigstens einen Gebäudebetriebseinrichtung (12) aus dem Versorgungsnetz (13) entnommene elektrische Versorgungsleistung (PV) zu verändern, um eine Abweichung des Netzbetriebsparameters (N) des Versorgungsnetzes (13) von einem Sollwert für den Netzbetriebsparameter (N) zu reduzieren.
Gebäudesteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Gebäudebetriebseinrichtung (12) oder zumindest eine der vorhandenen Gebäudebetriebseinrichtungen (12) die ihr bereitgestellte elektrische Versorgungsleistung (PV) in eine Nutzleistung zum Betrieb des Gebäudes (11) umgewandelt.
Gebäudesteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Energieversorgungseinrichtung (15) vorhanden ist, die dazu eingerichtet ist, eine nicht elektrische Leistung in eine elektrische Leistung umzuwandeln und die elektrische Leistung einer oder mehreren Gebäudebetriebseinrichtungen (12) für deren Betrieb bereitzustellen und/oder in das Versorgungsnetz (13) einzuspeisen.
Gebäudesteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sollwert (X_soll) für den Gebäudebetriebsparameter (X) einer Betriebssteuerung (20) oder mehrerer Betriebssteuerungen (20) einen sich zeitabhängig ändernden Verlauf aufweist.
Gebäudesteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedem Sollwert (X_soll) eines Gebäudebetriebsparameters (X) ein Sollwertbereich (X_min-X_max) zugeordnet ist, der der Systemsteuerung (21) bereitgestellt wird und innerhalb dem der Sollwert des Gebäudebetriebsparameters (X) durch die Systemsteuerung (21) verändert werden kann.
Gebäudesteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Systemsteuerung (21) mit einem Ressourcenmanagementsystem (22) kommunikationsverbunden ist, das die Verwendung von im Gebäude (11) vorhandenen Maschinen und/oder Geräten und/oder die Anwesenheit von Personen anzeigt.
Gebäudesteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, einen Leistungsbedarf (PP) an elektrischer Versorgungsleistung (PV) separat für jede Gebäudebetriebseinrichtung (12) und/oder für alle Gebäudebetriebseinrichtungen (12) gemeinsam in einem vorausliegenden Zeitintervall (Δt) zu ermitteln und basierend darauf den Sollwert (X_soll) für den Gebäudebetriebsparameter (X) einer Betriebssteuerung (20) oder mehrerer Betriebssteuerungen (20) zu verändern.
Gebäudesteuersystem nach Anspruch 6 und nach Anspruch 7, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, bei der Ermittlung des Leistungsbedarf (PP) an elektrischer Versorgungsleistung (PV) für das vorausliegende Zeitintervall (Δt) die geplante Verwendung von Maschinen und/oder elektrischen Geräten die Anwesenheit von Personen zu berücksichtigen.
Gebäudesteuersystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, bei der Ermittlung des Leistungsbedarf (PP) an elektrischer Versorgungsleistung (PV) für das vorausliegende Zeitintervall (Δt) Sensordaten wenigstens eines im Gebäude (11) und/oder in der Umgebung des Gebäudes (11) angeordneten Sensors (17) zu verwenden.
Gebäudesteuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, bei der Ermittlung des Leistungsbedarf (PP) an elektrischer Versorgungsleistung (PV) für das vorausliegende Zeitintervall (Δt) Wetterdaten und/oder Datumsinformationen zu verwenden.
Gebäudesteuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, die Aufnahme elektrischer Versorgungsleistung (PV) wenigstens einer Gebäudebetriebseinrichtung (12) durch die Veränderung des Sollwertes (X_soll) für den Gebäudebetriebsparameter (X) zu erhöhen, wenn der Netzbetriebsparameter (N) einen Überschuss an elektrischer Leistung im Versorgungsnetz (13) angibt und der ermittelte Leistungsbedarf (PP) an elektrischer Versorgungsleistung (PV) im vorausliegende Zeitintervall (Δt) unterhalb einer Mindestzunahme für die entnommene elektrische Leistung ist.
Gebäudesteuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, die Aufnahme elektrischer Versorgungsleistung (PV) wenigstens einer Gebäudebetriebseinrichtung (12) durch die Veränderung des Sollwertes (X_soll) für den Gebäudebetriebsparameter (X) zu reduzieren, wenn der Netzbetriebsparameter (N) einen Mangel an elektrischer Leistung im Versorgungsnetz (13) angibt und der ermittelte Leistungsbedarf (PP) an elektrischer Versorgungsleistung (PV) im vorausliegende Zeitintervall (Δt) oberhalb einer Mindestabnahme für die entnommene elektrische Leistung ist.
Gebäudesteuersystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Systemsteuerung (21) dazu eingerichtet ist, die Mindestzunahme und/oder die Mindestabnahme für die entnommene elektrische Leistung basierend auf der Abweichung zwischen dem Netzbetriebsparameter (N) und dem Sollwert für den Netzbetriebsparameter (N) zu ermitteln.
Gebäudesteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Gebäudebetriebseinrichtungen (12) einen Energiespeicher (19) für thermische Energie und/oder eine Energiespeicher (18) für elektrische Energie aufweist.