EP2462674A2 - Method and device for energy management - Google Patents

Method and device for energy management

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Publication number
EP2462674A2
EP2462674A2 EP10735013A EP10735013A EP2462674A2 EP 2462674 A2 EP2462674 A2 EP 2462674A2 EP 10735013 A EP10735013 A EP 10735013A EP 10735013 A EP10735013 A EP 10735013A EP 2462674 A2 EP2462674 A2 EP 2462674A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy management
energy
management unit
management network
actual state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10735013A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Mahler
Friedrich Schoepf
Markus Brandstetter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2462674A2 publication Critical patent/EP2462674A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00—Tariff metering apparatus
    • G01D4/002—Remote reading of utility meters
    • G01D4/004—Remote reading of utility meters to a fixed location
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00004—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the power network being locally controlled
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00007—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using the power network as support for the transmission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2204/00—Indexing scheme relating to details of tariff-metering apparatus
    • G01D2204/10—Analysing; Displaying
    • G01D2204/12—Determination or prediction of behaviour, e.g. likely power consumption or unusual usage patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission

Definitions

  • the invention relates to a method for energy management for optimizing loads and generation in an energy management network, which has at least 5 an energy management unit.
  • the invention further relates to a device for carrying out the method.
  • Timing is now known for residential and commercial buildings.
  • all solutions on the market can only be put into operation with considerable installation effort.
  • such systems can only be used to a limited extent.
  • Such solutions are based, for example, on energy management software that is connected to an installed building management system (BMS).
  • BMS building management system
  • the existing software solutions are limited with the existing sensors able to detect the energetic actual conditions of the building services, which is connected to this BMS.
  • An automatic control based on preset target parameters exists
  • the document DE 102004055088 A1 describes, for example, such a system for the acquisition and storage of measurement data required for the consumption determination and analysis of a property, such as indoor and outdoor temperature, electricity, gas, heating and heating.
  • the inventive method provides a programming of the system by means of a
  • PC programming unit
  • US 2004 0201 279 A1 discloses a DC power distribution management for e.g. a computer system is known, which has a power management unit with controllers for monitoring the function of the individual components, wherein information is exchanged via a control and communication bus.
  • a DC power distribution management for e.g. a computer system is known, which has a power management unit with controllers for monitoring the function of the individual components, wherein information is exchanged via a control and communication bus.
  • the prior art also includes data transfer applications in which data can be exchanged over the power lines.
  • corresponding data radio links eg Bluetooth
  • data transfer applications in which data can be exchanged over the power lines.
  • corresponding data radio links eg Bluetooth
  • results from current research efforts recognize that new data radio standards also support localization services, where the location of the transmitter can be located with sufficient accuracy in a building.
  • the object relating to the device is achieved by the fact that the energy management unit has devices for receiving an actual state of the energy consumers or the energy producers, wherein the actual state can be transmitted to the energy management unit via combined energy supply / communication lines and thus independent Configuration of the energy management unit can be realized, wherein at least one target parameter on the energy management 50 ment unit is adjustable.
  • the method according to the invention provides that the actual state of the energy consumers or of the energy producers is transmitted to the energy management unit via combined energy supply / communication lines, and thus a a complete configuration of the energy management unit is performed, wherein at least one DESIRED parameter is set at the power management unit.
  • An alternative method variant provides that the localization of the energy consumers or the energy producers in the energy management network is carried out by means of a transit time determination of signals via the combined power supply / communication lines. Even with this variant
  • a further variant of the method provides for the localization of the energy consumers or 55 of the energy producers in the energy management network by means of a radio location. This can already be realized within buildings with an accuracy of ⁇ 1 m. It should be noted that all variants can be used in parallel for localization, which gives a particularly high flexibility in terms of local conditions and the nature of the producers and consumers.
  • a plurality of desired parameters are selected user-specifically and set to each other in a weighted manner. Depending on requirements and user-dependent wishes, different requirements can be set easily.
  • a preferred embodiment of the device provides that the or! 0 TARGET parameters mechanically or electronically via control slide
  • User interfaces adjustable and the target parameters or the actual state of the energy consumer or the power generator in the energy management network can be displayed via a display.
  • a graphical user guidance similar to a computer or as with! 5 mobile phones are realized, which significantly increases the ease of use through this intuitive user interface.
  • Future systems will also have a voice and projection interface that will accommodate future multilingual user interface (MUl) developments.
  • MUl multilingual user interface
  • a relatively simple method variant envisages that the type and the actual state of the energy consumers or the energy producers in the energy management network are recognized on the basis of their switching characteristics and consumption per unit of time is determined. This is particularly advantageous in single-phase network design, as is the case for example in the USA, where the energy consumers or the energy producers
  • the energy management unit in the simplest form via the plug-in cans are connected to the combined power / communication line.
  • a further preferred variant of the method provides that the actual state of the energy consumer or the energy generator in the energy management network is measured by means of induction clamps 5 and coupling into the combined energy supply / communication lines is performed.
  • additional sensor data from radio-based sensors that transmit their data to receivers within the energy management network or directly to the Energymana-! 0 gement unit send be evaluated.
  • transmission methods can be used that allow the location of the sensors, thereby making it possible, during the installation, to query the location in its name during the installation and to learn the user's specifications for this location.
  • actuators are, for example, roller shutter motors, ventilation flap adjustment devices, locking systems
  • a bidirectional data transfer to external data networks is realized by means of a data access interface integrated in the energy management network, wherein the data transfer is wireless. bound, eg via the power line, and / or radio-based, for example by means of wireless LAN, is performed. For example, information about current electricity tariffs can be called up by the local electricity provider to optimize costs. In addition, this allows a greater range for the energy management network.
  • a preferred device variant provides that the energy management unit has receiving and / or transmitting devices for radio-based information from or to sensors and / or actuators placed in the energy management network.
  • Bluetooth applications can be used to
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an energy management network.
  • Figure 1 shows schematically the technical environment in which the inventive method can be applied.
  • various electrical equipment 30 connected to the power supply / communication lines 10.
  • various terminals 33 are connected to the power supply / communication
  • Such terminals are usually large electrical consumers, such as a dishwasher 33.1, a toaster 33.2, an air conditioner 33.3, a heater 33.4, a heat pump 33.5 or a car.
  • Charging station 33.6 for electric vehicles which are integrated in particular in the energy management network 1.
  • 1 display / web server units 32 are integrated in the energy management network, via which a network status can be displayed or via which services can be called up. For example, provision can also be made for the room lighting 33.7 to be connected to such a display / web server unit 32.
  • service access is provided, which, as shown by way of example in FIG. 1, can communicate with the energy management network 1 via a radio transmission link 50. This can even be displayed outside the building via web services or PLC communication, as described above.
  • a radio transmission path 50 is particularly useful if certain rooms 40 or even certain sensors and / or actuators do not have a connection directly to the power supply / communication lines 10.
  • sensors can be, for example, temperature sensors, motion detectors or
  • Suitable actuators are, for example, roller shutter motors, ventilation flap adjustment devices, locking systems, switching relays or the like.
  • At least one data access interface 60 (gateway) is provided, via which a bidirectional data transfer 61 to the external networks 70 or to the external device connections can be made.
  • the bidirectional data transfer 61 can take place via DSL or via a power line and may also be part of the energy management network 1, if not available in the building.
  • At least one energy management unit 20 is provided in the energy management network 1 for optimizing loads and generation in the energy management network 1, wherein the energy management unit has facilities for receiving an actual state of the energy consumers or the energy producers, the actual State via the combined power supply / communication lines 10 by means of PLC to the energy management unit 20 transferable and thus an independent configuration of the energy management unit 20th can be realized, wherein at least one desired parameter on the energy management unit 20 is adjustable.
  • the energy management unit 20 may have additional features, such as reception 5 and / or transmission facilities for radio-based information from or to, placed in the energy management network 1 sensors and / or actuators.
  • the nominal parameters can be set mechanically or electronically by means of control slides via touch-control surfaces and the nominal parameters or the actual state of the energy consumers or the energy producers in the energy management network 1 can be displayed via a display.
  • the power management unit 20 is connected to the building power grid, the combined power / communication lines 10 (Powerline), resulting in the! 0 simplest embodiment of the invention over the socket happens. This is particularly advantageous in the USA, where predominantly a single-phase network design is present.
  • Terminals 33 which can be easily switched, can be addressed directly via the power supply / communication lines 10 by means of the "Powerline Communication" (PLC), no localization is required in this case, only the user specifications for 50 consumptions to be met and maximum permissible Peak loads in the power grid are to be specified, as is the case, for example, in the case of electric vehicles which are to be charged in the household network by means of the motor vehicle charging station 33.5 shown in FIG. 1 so that no overloading occurs.
  • PLC Powerline Communication
  • optimization can likewise be obtained via the energy supply / communication lines 10 and, if necessary, can be achieved via the data transmission system shown in FIG. access interface 60 (gateway) via another external network 70.
  • Communication lines 10 measurement data such as temperature, humidity, brightness, presence or other input variables to the energy management unit 20. By linking in the same strand as the consumer or the producer, the measurement data of the position of the consumer or the producer are assigned.
  • the application described under 2. is supplemented in cases where energy-! 0 gieer Weger or consumers are not located with the sensor data, by radio-based sensors that transmit the measurement data. Examples are the brightness outside for the energy consumption of the room lighting 33.7 inside the building.
  • transmission methods can be used which allow the location of the sensors, thereby making it possible, during the installation! 5, to query the location in its name during the installation and to learn the user's specifications for this location. It can find the links with the already found under 1. and 2. terminals 33 use.
  • the aforementioned use cases can be supplemented by the option of communication to external networks 70, which can take place either via the energy supply / communication lines 10, via the Internet with the corresponding TCP / IP or via a radio data network. This can be used externally for data Consumption optimization be used or a greater range of the energy management network 1 can be achieved.
  • the operation of the energy management unit 20 can be represented as follows, 5 wherein in the following example a particularly user-friendly simple input of the target parameters is described.
  • the user of the energy management unit 20 has the option of the
  • the power management unit 20 optimizes the cost! 0 for the required energy of the connected loads on the basis of the given settings (eg refrigerator internal temperature equal to 7 ° C) based on the available generation of electrical energy (eg offer from the utility in the amount of 20 cents / kWh at the moment, 15 cents / kWh from a separate combined heat and power unit (CHP) in 2 hours or 5 cents / kWh in 2.5 hours by wind! 5 power of the neighbor).
  • the given settings eg refrigerator internal temperature equal to 7 ° C
  • electrical energy eg offer from the utility in the amount of 20 cents / kWh at the moment, 15 cents / kWh from a separate combined heat and power unit (CHP) in 2 hours or 5 cents / kWh in 2.5 hours by wind! 5 power of the neighbor.
  • CHP combined heat and power unit
  • the power management unit 20 also communicates with power generating facilities located outside the home power management network 1.
  • the available energy from wind power 50 of the neighbor or from the own combined heat and power unit is taken into account.
  • an efficient energy management system for residential and commercial buildings can be provided with the method and the device.

Abstract

The invention relates to a method for energy management for optimizing loads and sources in an energy management network comprising at least one energy management unit. According to the invention, the actual state of the energy consumers and energy sources is transferred to the energy management unit by means of combined energy supply and communication lines, and an independent configuration of the energy management unit is performed, wherein at least one target parameter is set on the energy management unit. The invention further relates to a corresponding energy management unit for performing the method, wherein the energy management unit comprises devices for receiving an actual state of the energy consumers and energy sources, wherein the actual state can be transferred to the energy management unit by means of combined energy supply and communications lines and an independent configuration of the energy management unit can be implemented, wherein at least one target parameter can be set on the energy management unit. By means of the disclosed method and the corresponding device for performing said method, the installation effort relative to existing solutions can be significantly reduced, because otherwise extensive programming is no longer needed. Setting the energy management unit and providing the target parameter can be done by means of a graphic user interface, similar to a computer or a mobile telephone.

Description

5 Beschreibung  5 description
Titel title
Verfahren und Vorrichtung für ein Enerqiemanaqement Method and device for an energy management
0  0
Stand der Technik  State of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Energiemanagement zur Optimierung von Lasten und Erzeugung in einem Energiemanagement-Netzwerk, welches mindestens 5 eine Energiemanagementeinheit aufweist. The invention relates to a method for energy management for optimizing loads and generation in an energy management network, which has at least 5 an energy management unit.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention further relates to a device for carrying out the method.
Energiemanagementsysteme mit entsprechender Software zur Energieverbrauchsop- ! 0 timierung sind inzwischen für Wohn- und gewerbliche Gebäude bekannt. Allerdings sind alle am Markt befindlichen Lösungen nur mit einem erheblichen Installationsaufwand in Betrieb zu nehmen. Zudem lassen sich derartige Systeme nur eingeschränkt nutzen. Energy management systems with appropriate software for energy consumption! Timing is now known for residential and commercial buildings. However, all solutions on the market can only be put into operation with considerable installation effort. In addition, such systems can only be used to a limited extent.
!5 Derartige Lösungen basieren beispielsweise auf einer Energiemanagementsoftware, die mit einer installierten Gebäudeleittechnik (GLT) verbunden wird. Die vorhandenen Softwarelösungen sind mit den vorhandenen Sensoren begrenzt in der Lage, die energetischen IST-Zustände der Gebäudetechnik zu erfassen, die mit dieser GLT verbunden ist. Eine automatische Steuerung anhand vorgegebener SOLL-Parameter existiertSuch solutions are based, for example, on energy management software that is connected to an installed building management system (BMS). The existing software solutions are limited with the existing sensors able to detect the energetic actual conditions of the building services, which is connected to this BMS. An automatic control based on preset target parameters exists
50 aber nicht. Bei den am Markt angebotenen Energiemanagementgeräten, bei denen beispielsweise die der Firma ENNOVATIS bereits einen hohen innovativen Stand erreicht haben, müssen Lasten und Erzeuger separat mit dem Energiemanagementsystem verdrahtet werden. Lokalisierungsinformationen müssen weiterhin aufwendig programmiert werden. Zudem können nur IST-Zustände erfasst und wiedergegeben wer-50 but not. In the case of the energy management devices offered on the market, for example those of ENNOVATIS, which have already achieved a high level of innovation, loads and generators must be wired separately with the energy management system. Localization information must still be programmed consuming. In addition, only actual states can be recorded and reproduced.
55 den. Die Schrift DE 102004055088 A1 beschreibt beispielsweise ein derartiges System zur Erfassung und Speicherung von für die Verbrauchsermittlung und -analyse einer Immobilie erforderlichen Messdaten, wie Innen- und Außentemperatur, Strom-, Gas-, Hei-55 the. The document DE 102004055088 A1 describes, for example, such a system for the acquisition and storage of measurement data required for the consumption determination and analysis of a property, such as indoor and outdoor temperature, electricity, gas, heating and heating.
5 zungs- und Wasserverbrauch odgl., sowie zur Steuerung des Verbrauches der Immobilie, mit einem Datenlogger, mit einem Datenanalysator, mit mindestens einem Steuerungsausgang und mit mindestens einer Schnittstelle zur Datenauslegung, wobei sämtliche Komponenten auf einer einzigen kompakten Platine angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dabei eine Programmierung des Systems mittels einerAnd the consumption of the property, with a data logger, with a data analyzer, with at least one control output and with at least one interface for data interpretation, wherein all components are arranged on a single compact board. The inventive method provides a programming of the system by means of a
0 Programmiereinheit (PC) vor, so dass seine Komponenten eigenständig arbeiten. Nur mit einem erheblichen Programmieraufwand ist es möglich, nach festgelegten Anforderungsprofilen Zustände zu schalten. Zudem ist dabei explizit vorgesehen, dass das System über Ethernet und/oder über RS485-Schnittstellen kaskadierbar bzw. vernetzbar ist. 0 programming unit (PC) before, so that its components work independently. Only with considerable programming effort is it possible to switch states according to specified requirement profiles. In addition, it is explicitly provided that the system can be cascaded or networked via Ethernet and / or via RS485 interfaces.
5  5
Aus der Patentschrift US 2004 0201 279 A1 ist ein DC-Leistungsverteilmanagement für z.B. ein Computersystem bekannt, welches eine Leistungsmanagementeinheit mit Controllern zur Funktionsüberwachung der einzelnen Komponenten aufweist, wobei Informationen über einen Kontroll- und Kommunikationsbus ausgetauscht werden. Hier- US 2004 0201 279 A1 discloses a DC power distribution management for e.g. a computer system is known, which has a power management unit with controllers for monitoring the function of the individual components, wherein information is exchanged via a control and communication bus. Here-
! 0 bei ist keine Selbstkonfiguration bzw. eine Parametervorgabe vorgesehen. Zudem ! 0 at no self-configuration or parameter specification is provided. moreover
spezialisieren sich die aufgeführten Ausführungsbeispiele auf DC-DC-Konverter mit separaten Bus.  The listed embodiments specialize in DC-DC converters with separate bus.
Ähnliche Systeme sind in der Schrift US 2007 0288 774 A1 bzw. in der Schrift US 2008 !5 0244 288 A1 beschrieben, bei denen ein separater Signal-Bus (Signal-Line) erforderlich ist. Similar systems are described in the document US 2007 0288 774 A1 or in the document US 2008! 5 0244 288 A1, in which a separate signal bus (signal line) is required.
Ferner gehören Verfahren zum Stand der Technik, bei denen die Einschalt- und Stromverbrauchsprofile den Typ der unterschiedlichen Geräte sowie deren Verbrauchsei- 50 genschaften mit recht hoher Wahrscheinlichkeit erkannt werden können. Furthermore, prior art methods are involved in which the startup and power consumption profiles can be detected with a high degree of probability, the type of the different devices and their consumption characteristics.
Zum Stand der Technik gehören auch Datentransferanwendungen, bei denen Daten über die Stromversorgungsleitungen (Powerline) ausgetauscht werden können. Ebenso sind entsprechende Daten-Funkverbindungen (z.B. Bluetooth) zum Datentransfer im 55 Nahbereich bekannt. Ergebnisse aus aktuellen Forschungsanstrengungen lassen zu- dem erkennen, dass bei neuen Datenfunkstandards auch Lokalisierungsdienste unterstützt werden, bei denen der Ort der Sender mit ausreichender Genauigkeit in einem Gebäude lokalisiert werden kann. The prior art also includes data transfer applications in which data can be exchanged over the power lines. Similarly, corresponding data radio links (eg Bluetooth) for data transfer in the 55 Nahbereich known. Results from current research efforts recognize that new data radio standards also support localization services, where the location of the transmitter can be located with sufficient accuracy in a building.
5 Allen bisherigen Ansätzen ist gemeinsam, dass zur Installation der Energiemanager zusätzliche Programmierung und Informationen über die Verteilung und Anwesenheit der energieumwandelnden Anlagen notwendig sind. Damit fallen Expertenaufwendungen an, die in der Höhe der Kosten bei vielen Gebäuden nicht durch die erzielbaren Energieeinsparungen gedeckt werden. Zudem sind die bisherigen Produkte anwen-5 All previous approaches have in common that the installation of the energy manager requires additional programming and information about the distribution and presence of the energy-converting plants. Thus, expert expenses are incurred, which are not covered by the achievable energy savings in the amount of the costs in many buildings. In addition, the existing products are used
0 dungsfern, da sich gerade in gewerblich aber auch in privat genutzten Gebäuden die 0 remote, because especially in commercial but also in privately used buildings
Zusammenstellung und Verteilung der Geräte permanent ändert.  Compilation and distribution of devices permanently changes.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches den Installationsaufwand und vor allem den Programmieraufwand deutlich reduziert. 5 It is therefore an object of the invention to provide a method which significantly reduces the installation effort and especially the programming effort. 5
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des Verfahrens entsprechende Vorrichtung bereitzustellen.  It is a further object of the invention to provide a device suitable for carrying out the method.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
! 0  ! 0
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis The object of the method is characterized by the features of claims 1 to
12 gelöst. 12 solved.
Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Energiemana- !5 gementeinheit Einrichtungen zum Empfang eines IST-Zustands der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger aufweist, wobei der IST-Zustand über kombinierte Energieversorgungs-/ Kommunikationsleitungen an die Energiemanagementeinheit übertragbar und damit eine eigenständige Konfiguration der Energiemanagementeinheit realisierbar ist, wobei mindestens ein SOLL-Parameter an der Energiemanage- 50 menteinheit einstellbar ist. The object relating to the device is achieved by the fact that the energy management unit has devices for receiving an actual state of the energy consumers or the energy producers, wherein the actual state can be transmitted to the energy management unit via combined energy supply / communication lines and thus independent Configuration of the energy management unit can be realized, wherein at least one target parameter on the energy management 50 ment unit is adjustable.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dabei vor, dass der IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger über kombinierte Energieversorgungs-/ Kommunikationsleitungen an die Energiemanagementeinheit übertragen und damit eine ei- genständige Konfiguration der Energiemanagementeinheit durchgeführt wird, wobei mindestens ein SOLL-Parameter an der Energiemanagementeinheit eingestellt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann erreicht werden, dass der Installationsaufwand der Energiemanagement-The method according to the invention provides that the actual state of the energy consumers or of the energy producers is transmitted to the energy management unit via combined energy supply / communication lines, and thus a a complete configuration of the energy management unit is performed, wherein at least one DESIRED parameter is set at the power management unit. With the method according to the invention and the device for carrying out the method, it can be achieved that the installation expenditure of the energy management
5 einheit gegenüber bestehenden Lösungsansätzen deutlich reduziert werden kann, da eine aufwendige Programmierung, welche in der Regel nur durch entsprechendes Fachpersonal geleistet werden kann, entfällt. Ein weiterer Vorteil resultiert aus der Möglichkeit, dass der Datentransfer über die kombinierte Energieversorgungs-/ Kommunikationsleitungen erfolgen kann. Diese sogenannte„Powerline-Communication"5 unit compared to existing approaches can be significantly reduced, since a complex programming, which can usually be done only by appropriate technical staff, is eliminated. Another advantage results from the possibility that the data transfer can take place via the combined power supply / communication lines. This so-called "Powerline Communication"
0 (PLC) ermöglicht es, dass zusätzliche Datenleitungen und entsprechende Schnittstellen entfallen können. Damit kann eine Plug- & Play-Lösung für Endkunden bereitgestellt werden, was eine breite Vermarktung begünstigt. Zudem kann erreicht werden, dass eine Selbstanpassung bei Veränderungen im Energiemanagement-Netzwerk erfolgt. Ein weiterer Vorteil resultiert aus der Möglichkeit, SOLL-Vorgaben direkt an der0 (PLC) enables additional data lines and corresponding interfaces to be omitted. This will provide a plug-and-play solution for end users, promoting widespread commercialization. In addition, it can be achieved that self-adaptation occurs in the event of changes in the energy management network. Another advantage results from the possibility to set targets directly at the
5 Energiemanagementeinheit einstellen zu können, was den Bedienkomfort zusätzlich erhöht. 5 energy management unit to adjust, which additionally increases the ease of use.
In einer Verfahrensvariante wird eine Lokalisierung der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk mittels einer indizierten GeräteartIn a variant of the method, a localization of the energy consumers or the energy producers in the energy management network by means of an indexed device type
! 0 und die Kenntnis typischer Aufstellorte dieser Endgeräte im Energiemanagement-! 0 and the knowledge of typical installation locations of these terminals in the energy management
Netzwerk durchgeführt. Damit kann der Programmieraufwand reduziert werden, da entsprechende Informationen direkt an die Energiemanagementeinheit gemeldet werden, sobald diese an der kombinierten Energieversorgungs-/ Kommunikationsleitungs angeschlossen werden. Network performed. Thus, the programming effort can be reduced because appropriate information is reported directly to the power management unit as soon as they are connected to the combined power / communication line.
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Eine alternative Verfahrensvariante sieht vor, dass die Lokalisierung der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk mittels einer Laufzeitbestimmung von Signalen über die kombinierte Energieversorgungs- /Kommunikationsleitungen durchgeführt wird. Auch mit dieser Variante kann mit aus- An alternative method variant provides that the localization of the energy consumers or the energy producers in the energy management network is carried out by means of a transit time determination of signals via the combined power supply / communication lines. Even with this variant
50 reichender Genauigkeit eine Information über den Aufstellort der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk an die Energiemanagementeinheit gewonnen werden. 50 reaching sufficient accuracy information about the installation of the energy consumers or energy producers in the energy management network to the energy management unit are obtained.
Eine weitere Verfahrensvariante sieht die Lokalisierung der Energieverbraucher bzw. 55 der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk mittels einer Funkortung vor. Diese kann innerhalb von Gebäuden bereits mit einer Genauigkeit von < 1 m realisiert werden. Es sei angemerkt, dass alle Varianten zur Lokalisierung parallel angewendet werden können, womit eine besonders hohe Flexibilität in Bezug auf die örtlichen Gegebenheiten sowie auf die Art der Erzeuger und Verbraucher gegeben ist.A further variant of the method provides for the localization of the energy consumers or 55 of the energy producers in the energy management network by means of a radio location. This can already be realized within buildings with an accuracy of <1 m. It should be noted that all variants can be used in parallel for localization, which gives a particularly high flexibility in terms of local conditions and the nature of the producers and consumers.
5 5
Hinsichtlich des Bedienkomforts ist in bevorzugter Verfahrensvariante vorgesehen, dass mehrere SOLL-Parameter nutzerspezifisch ausgewählt und zueinander gewichtet eingestellt werden. Je nach Bedarf und benutzerabhängiger Wünsche können damit unterschiedliche Vorgaben einfach eingestellt werden.  With regard to the ease of use, it is provided in a preferred method variant that a plurality of desired parameters are selected user-specifically and set to each other in a weighted manner. Depending on requirements and user-dependent wishes, different requirements can be set easily.
0  0
Als besonders praxisnah hat sich herausgestellt, wenn als energieverbrauchsrelevanter SOLL-Parameter jeweils ein Wert für Energiekosten, ein Wert für einen CO2- Ausstoß und ein Komfortwert vorgegeben werden. Damit können entsprechende Verbrauchsoptimierende Maßnahmen im Hinblick auf möglichst geringe Energiekosten,It has turned out to be particularly practical if, as the energy consumption-relevant nominal parameter, in each case a value for energy costs, a value for a CO 2 emission and a comfort value are specified. Thus, appropriate consumption-optimizing measures with regard to the lowest possible energy costs,
5 auf möglichst niedrigen CO2-Ausstoß oder unter Berücksichtigung eines möglichst hohen Komforts eingeleitet werden, wobei mittels entsprechender Gewichtung auch kombinierte Vorgabewerte Berücksichtigung finden können. 5 are initiated on the lowest possible CO 2 emissions or taking into account the highest possible comfort, and by means of appropriate weighting also combined default values can be taken into account.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung sieht dazu vor, dass der oder die ! 0 SOLL-Parameter mittels Regelschieber mechanisch oder elektronisch über Touch-A preferred embodiment of the device provides that the or! 0 TARGET parameters mechanically or electronically via control slide
Bedienoberflächen einstellbar und die SOLL-Parameter bzw. der IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk über ein Display darstellbar sind. Mit dieser Einstellmöglichkeit der Energiemanagementeinheit kann eine grafische Benutzerführung ähnlich wie bei einem Computer oder wie bei ! 5 Mobiltelefonen realisiert werden, was den Bedienkomfort durch diese intuitive Benutzerführung deutlich erhöht. Zukünftige Systeme werden zudem über eine Sprach- und Projektionsschnittstelle verfügen, die den zukünftigen MUl-Entwicklungen (multilingual user interface) Rechnung trägt. User interfaces adjustable and the target parameters or the actual state of the energy consumer or the power generator in the energy management network can be displayed via a display. With this setting possibility of the energy management unit, a graphical user guidance similar to a computer or as with! 5 mobile phones are realized, which significantly increases the ease of use through this intuitive user interface. Future systems will also have a voice and projection interface that will accommodate future multilingual user interface (MUl) developments.
50 Eine relativ einfache Verfahrensvariante sieht vor, dass die Art und der IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk anhand deren Schaltcharakteristik erkannt und ein Verbrauch pro Zeiteinheit ermittelt wird. Dies ist insbesondere bei einphasiger Netzauslegung, wie dies beispielsweise in USA der Fall ist, von Vorteil, wobei die Energieverbraucher bzw. die EnergieerzeugerA relatively simple method variant envisages that the type and the actual state of the energy consumers or the energy producers in the energy management network are recognized on the basis of their switching characteristics and consumption per unit of time is determined. This is particularly advantageous in single-phase network design, as is the case for example in the USA, where the energy consumers or the energy producers
55 sowie die Energiemanagementeinheit in der einfachsten Ausprägung über die Steck- dosen an die kombinierte Energieversorgungs-/ Kommunikationsleitung angeschlossen sind. 55 and the energy management unit in the simplest form via the plug-in cans are connected to the combined power / communication line.
Eine weitere bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass mittels Induktionsschellen 5 der IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk gemessen und eine Einkopplung in die kombinierte Energieversor- gungs-/Kommunikationsleitungen durchgeführt wird. A further preferred variant of the method provides that the actual state of the energy consumer or the energy generator in the energy management network is measured by means of induction clamps 5 and coupling into the combined energy supply / communication lines is performed.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zusätzliche Sensordaten von Sensoren, die 0 unmittelbar über Zwischensteckdosen zwischen den Energieverbrauchern bzw. an den Furthermore, it can be provided that additional sensor data from sensors 0 directly via intermediate sockets between the energy consumers or to the
Energieerzeugern und der kombinierten Energieversorgungs-/Kommunikationsleitun- gen angeschlossen werden oder ihre Informationen drahtlos an diese übertragen, von der Energiemanagementeinheit ausgewertet werden. Durch diese Art der Verknüpfung im gleichen Strang wie der Verbraucher bzw. wie der Erzeuger, sind die Messdaten der 5 Position des Verbrauchers bzw. des Erzeugers direkt zugeordnet.  Be connected to energy generators and the combined power / communication lines or transmit their information wirelessly to them, be evaluated by the energy management unit. This type of link in the same strand as the consumer or as the producer, the measurement data of the 5 position of the consumer or the producer are directly assigned.
Alternativ oder in Kombination mit der zuvor beschriebenen Verfahrensvariante können zusätzliche Sensordaten von funkbasierten Sensoren, die ihre Daten an Empfangsgeräte innerhalb des Energiemanagement-Netzwerks oder direkt an die Energiemana- ! 0 gementeinheit senden, ausgewertet werden. Dabei können Übertragungsmethoden verwendet werden, die die Lokalisierung der Sensoren zulassen und es dadurch ermöglichen, menügeführt während der Installation den Ort in seiner Bezeichnung zu erfragen und die Vorgaben des Anwenders für diesen Ort zu erfahren. Alternatively or in combination with the method variant described above, additional sensor data from radio-based sensors that transmit their data to receivers within the energy management network or directly to the Energiemana-! 0 gement unit send, be evaluated. In doing so, transmission methods can be used that allow the location of the sensors, thereby making it possible, during the installation, to query the location in its name during the installation and to learn the user's specifications for this location.
!5 Bei den zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten kann zudem vorgesehen sein, dass von der Energiemanagementeinheit Signale an, an den Energieversorgungs-/ Kommunikationsleitungen angeschlossene Aktoren und/ oder funkbasierte Signale an Aktoren im Energiemanagement-Netzwerk gesendet werden. Als Aktoren kommen beispielsweise Rollladenmotoren, Lüftungsklappen-Verstellvorrichtungen, Verriegelungssyste-In the case of the method variants described above, provision may also be made for signals to be sent from the energy management unit to actuators connected to the energy supply / communication lines and / or radio-based signals to actuators in the energy management network. As actuators are, for example, roller shutter motors, ventilation flap adjustment devices, locking systems
50 me, Schaltrelais oder dergleichen in Betracht, die eine Verbrauchsreduzierung innerhalb des Energiemanagement-Netzwerks ermöglichen. 50 me, switching relays or the like, which allow a reduction in consumption within the energy management network.
Weiterhin kann zum Austausch von Daten vorgesehen sein, dass mittels einer im Energiemanagement-Netzwerk integrierten Datenzugangsschnittstelle ein bidirektionaler 55 Datentransfer zu externen Datennetzen realisiert wird, wobei der Datentransfer draht- gebunden, z.B. über die Powerline, und/ oder funkbasiert, z.B. mittels Wireless LAN, durchgeführt wird. Damit können beispielsweise Informationen über aktuelle Stromtarife zwecks Kostenoptimierung vom lokalen Stromanbieter abgerufen werden. Zudem wird damit eine größere Reichweite für das Energiemanagement-Netzwerk ermöglicht.Furthermore, it can be provided for the exchange of data that a bidirectional data transfer to external data networks is realized by means of a data access interface integrated in the energy management network, wherein the data transfer is wireless. bound, eg via the power line, and / or radio-based, for example by means of wireless LAN, is performed. For example, information about current electricity tariffs can be called up by the local electricity provider to optimize costs. In addition, this allows a greater range for the energy management network.
5 5
Eine bevorzugte Vorrichtungsvariante sieht dabei vor, dass die Energiemanagementeinheit Empfangs- und/ oder Sendeeinrichtungen für funkbasierte Informationen von bzw. an, im Energiemanagement-Netzwerk platzierten Sensoren und/ oder Aktoren aufweist. Dafür können beispielsweise Bluetooth-Applikationen zur Anwendung kom- A preferred device variant provides that the energy management unit has receiving and / or transmitting devices for radio-based information from or to sensors and / or actuators placed in the energy management network. For example, Bluetooth applications can be used to
0 men. 0 men.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the figure. It shows:
5 Figur 1 in einer schematischen Darstellung ein Energiemanagement-Netzwerk. 5 shows a schematic representation of an energy management network.
Figur 1 zeigt schematisch das technische Umfeld, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann. Figure 1 shows schematically the technical environment in which the inventive method can be applied.
! 0 Dargestellt ist ein Energiemanagement-Netzwerk 1 , welches über Energieversorgungs-! 0 Shown is an energy management network 1, which is connected via power supply
/Kommunikationsleitungen 10 verfügt, die in unterschiedlichen Räumen 40, wie beispielsweise Keller 41 , Schlafzimmer 42, Flur 43, Wohnzimmer 44 und Küche 45 innerhalb eines Gebäudes verlegt sind. In Europa ist dies die übliche 230V/220V-Span- nungsversorgung mit einer Powerline-Kommunikation (PLC). In USA ist dies die übli-/ Communication lines 10, which are laid in different rooms 40, such as basement 41, bedroom 42, hall 43, living room 44 and kitchen 45 within a building. In Europe, this is the usual 230V / 220V power supply with powerline communication (PLC). In the US this is the usual
! 5 che 120V/1 10V-Spannungsversorgung. ! 5 che 120V / 1 10V power supply.
Weiterhin dargestellt sind unterschiedliche elektrische Ausrüstungen 30, die an die E- nergieversorgungs-/Kommunikationsleitungen 10 angeschlossen sind. Dabei sind über Anschlüsse 31 diverse Endgeräte 33 an die Energieversorgungs-/Kommunikations-Also shown are various electrical equipment 30 connected to the power supply / communication lines 10. In this case, various terminals 33 are connected to the power supply / communication
50 leitungen 10 angeschlossen. Derartige Endgeräte sind in der Regel elektrische Großverbraucher, wie beispielsweise eine Spülmaschine 33.1 , ein Toaster 33.2, eine Klimaanlage 33.3, eine Heizung 33.4, eine Wärmepumpe 33.5 oder eine Kfz. -Ladestation 33.6 für Elektrofahrzeuge, welche insbesondere in dem Energiemanagement-Netzwerk 1 eingebunden sind. 50 lines 10 connected. Such terminals are usually large electrical consumers, such as a dishwasher 33.1, a toaster 33.2, an air conditioner 33.3, a heater 33.4, a heat pump 33.5 or a car. Charging station 33.6 for electric vehicles, which are integrated in particular in the energy management network 1.
55 Darüber hinaus sind im Energiemanagement-Netzwerk 1 Display/Webserver-Einheiten 32 eingebunden, über die ein Netzwerkzustand angezeigt werden kann oder über die Dienste abgerufen werden können. So kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass an einer derartigen Display/Webserver-Einheit 32 die Raumbeleuchtung 33.7 an-55 In addition, 1 display / web server units 32 are integrated in the energy management network, via which a network status can be displayed or via which services can be called up. For example, provision can also be made for the room lighting 33.7 to be connected to such a display / web server unit 32.
5 gekoppelt ist. Zudem ist in der Regel für ein Gebäude mindestens ein Service-Zugang 5 is coupled. In addition, there is usually at least one service access for a building
34 (Service-Access) vorgesehen, der, wie in Figur 1 beispielhaft gezeigt, über eine Funkübertragungsstrecke 50 mit dem Energiemanagement-Netzwerk 1 kommunizieren kann. Dies kann selbst außerhalb des Gebäudes auch über Web Services oder PLC Kommunikation, wie zuvor beschrieben, dargestellt werden.  34 (service access) is provided, which, as shown by way of example in FIG. 1, can communicate with the energy management network 1 via a radio transmission link 50. This can even be displayed outside the building via web services or PLC communication, as described above.
0  0
Eine Funkübertragungsstrecke 50 ist insbesondere dann von Nutzen, falls bestimmte Räume 40 oder aber auch bestimmte Sensoren und/ oder Aktoren nicht direkt über einen Anschluss zu den Energieversorgungs-/Kommunikationsleitungen 10 verfügen. Derartige Sensoren können beispielsweise Temperaturfühler, Bewegungsmelder oder A radio transmission path 50 is particularly useful if certain rooms 40 or even certain sensors and / or actuators do not have a connection directly to the power supply / communication lines 10. Such sensors can be, for example, temperature sensors, motion detectors or
5 Luftfeuchtesensoren sein. Als Aktoren kommen beispielsweise Rollladenmotoren, Lüftungsklappen-Verstellvorrichtungen, Verriegelungssysteme, Schaltrelais oder dergleichen in Betracht. 5 Humidity sensors. Suitable actuators are, for example, roller shutter motors, ventilation flap adjustment devices, locking systems, switching relays or the like.
Zur Kommunikation mit externen Netzwerken 70, beispielsweise mit Netzwerken der ! 0 Energieerzeuger, oder aber auch mit Geräteanschlüsse, die sich außerhalb des im For communication with external networks 70, for example with the networks of! 0 energy producers, or even with device connections, which are outside of the im
Gebäude befindlichen Energiemanagement-Netzwerks 1 befinden, ist mindestens eine Datenzugangsschnittstelle 60 (Gateway) vorgesehen, über die ein bidirektionaler Datentransfer 61 zu den externen Netzwerken 70 oder zu den außerhalb befindlichen Geräteanschlüssen erfolgen kann. Der bidirektionale Datentransfer 61 kann dabei über !5 DSL oder über eine Powerline erfolgen und ist ggf. auch ein Bestandteil des Energiemanagement-Netzwerks 1 , sofern nicht im Gebäude verfügbar.  Building located energy management network 1, at least one data access interface 60 (gateway) is provided, via which a bidirectional data transfer 61 to the external networks 70 or to the external device connections can be made. The bidirectional data transfer 61 can take place via DSL or via a power line and may also be part of the energy management network 1, if not available in the building.
Erfindungsgemäß ist im Energiemanagement-Netzwerk 1 mindestens eine Energiemanagementeinheit 20 zur Optimierung von Lasten und Erzeugung in dem Energiemana- 50 gement-Netzwerk 1 vorgesehen, wobei die Energiemanagementeinheit 20 Einrichtungen zum Empfang eines IST-Zustands der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger aufweist, wobei der IST-Zustand über die kombinierte Energieversorgungs-/ Kommunikationsleitungen 10 mittels PLC an die Energiemanagementeinheit 20 übertragbar und damit eine eigenständige Konfiguration der Energiemanagementeinheit 20 realisierbar ist, wobei mindestens ein SOLL-Parameter an der Energiemanagementeinheit 20 einstellbar ist. According to the invention, at least one energy management unit 20 is provided in the energy management network 1 for optimizing loads and generation in the energy management network 1, wherein the energy management unit has facilities for receiving an actual state of the energy consumers or the energy producers, the actual State via the combined power supply / communication lines 10 by means of PLC to the energy management unit 20 transferable and thus an independent configuration of the energy management unit 20th can be realized, wherein at least one desired parameter on the energy management unit 20 is adjustable.
Die Energiemanagementeinheit 20 kann dabei zusätzliche Merkmale, wie Empfangs- 5 und/ oder Sendeeinrichtungen für funkbasierte Informationen von bzw. an, im Energiemanagement-Netzwerk 1 platzierten Sensoren und/ oder Aktoren, aufweisen. The energy management unit 20 may have additional features, such as reception 5 and / or transmission facilities for radio-based information from or to, placed in the energy management network 1 sensors and / or actuators.
Weiterhin können die SOLL-Parameter mittels Regelschieber mechanisch oder elektronisch über Touch-Bedienoberflächen einstellbar und die SOLL-Parameter bzw. der 0 IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk 1 über ein Display darstellbar sein. Furthermore, the nominal parameters can be set mechanically or electronically by means of control slides via touch-control surfaces and the nominal parameters or the actual state of the energy consumers or the energy producers in the energy management network 1 can be displayed via a display.
Die Funktion der Selbstkonfiguration wird dabei je nach Anwendungsumfang des dezentralen Energiemanagements in folgenden Beispielen dargestellt: Depending on the scope of application of decentralized energy management, the self-configuration function is shown in the following examples:
5  5
1. Optimierung großer Verbraucher und Erzeuger:  1. Optimization of large consumers and producers:
Die Energiemanagementeinheit 20 wird mit dem Gebäude-Stromnetz, der kombinierten Energieversorgungs-/Kommunikationsleitungen 10 (Powerline), verbunden, was in der ! 0 einfachsten Ausprägung der Erfindung über die Steckdose geschieht. Dies ist insbesondere vorteilhaft in den USA, wo vorwiegend eine einphasige Netzauslegung vorhanden ist. The power management unit 20 is connected to the building power grid, the combined power / communication lines 10 (Powerline), resulting in the! 0 simplest embodiment of the invention over the socket happens. This is particularly advantageous in the USA, where predominantly a single-phase network design is present.
Anhand der Schaltcharakteristik der Verbraucher und Erzeuger werden verschiedene !5 Endgeräte 33 erkannt und der Verbrauch pro Zeiteinheit gemessen. Darüber kann der On the basis of the switching characteristics of the consumers and producers different! 5 terminals 33 are detected and measured the consumption per unit time. About it can the
Gesamtenergieverbrauch ermittelt werden. Endgeräte 33, die einfach geschaltet werden können, können direkt über die Energieversorgungs-/Kommunikationsleitungen 10 mittels der„Powerline-Communication" (PLC) adressiert werden. Eine Lokalisierung ist in diesem Fall nicht erforderlich. Lediglich die Anwendervorgaben über einzuhaltende 50 Verbrauche und maximale zulässige Spitzenlasten im Stromnetz sind vorzugeben, wie dies beispielsweise im Fall von Elektrofahrzeugen ist, die im Hausnetz mittels der in Figur 1 dargestellten Kfz. -Ladestation 33.5 geladen werden sollen, so dass es zu keiner Überlastung kommt. Die Information über die aktuellen Stromtarife zur Kostenmi- nimierung können dabei ebenfalls über die Energieversorgungs-/ Kommunikations- 55 leitungen 10 bezogen werden und können ggf. über die in Figur 1 dargestellte Daten- zugangsschnittstelle 60 (Gateway) über ein anderes externes Netzwerk 70 bezogen werden. Total energy consumption can be determined. Terminals 33, which can be easily switched, can be addressed directly via the power supply / communication lines 10 by means of the "Powerline Communication" (PLC), no localization is required in this case, only the user specifications for 50 consumptions to be met and maximum permissible Peak loads in the power grid are to be specified, as is the case, for example, in the case of electric vehicles which are to be charged in the household network by means of the motor vehicle charging station 33.5 shown in FIG. 1 so that no overloading occurs. In this case, optimization can likewise be obtained via the energy supply / communication lines 10 and, if necessary, can be achieved via the data transmission system shown in FIG. access interface 60 (gateway) via another external network 70.
2. Optimierung von Verbrauchern und Erzeugern unter Einbeziehung von Sensorda- 5 ten aus der Umwelt des Anwenders (I): 2. Optimization of consumers and producers including sensor data from the environment of the user (I):
Hierzu wird wie unter 1. beschrieben verfahren. Ergänzt werden nun aber Sensoren, die in der unmittelbaren Nähe der elektrischen Last oder des Erzeugers angeordnet sind. Diese werden als Zwischensteckdose zwischen Last (z.B. Kühlschrank, Trockner)For this purpose, proceed as described under 1.. But now added are sensors that are located in the immediate vicinity of the electrical load or the generator. These are used as an intermediate socket between load (for example refrigerator, dryer)
0 bzw. Erzeuger angebracht. Diese Sensoren übermitteln über die Energieversorgungs-/ 0 or producer attached. These sensors transmit via the power supply /
Kommunikationsleitungen 10 Messdaten wie Temperatur, Luftfeuchte, Helligkeit, Anwesenheit oder andere Eingangsgrößen an die Energiemanagementeinheit 20. Durch die Verknüpfung im gleichen Strang wie der Verbraucher bzw. der Erzeuger, sind die Messdaten der Position des Verbrauchers bzw. des Erzeugers zugeordnet. Communication lines 10 measurement data such as temperature, humidity, brightness, presence or other input variables to the energy management unit 20. By linking in the same strand as the consumer or the producer, the measurement data of the position of the consumer or the producer are assigned.
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3. Optimierung von Verbrauchern und Erzeugern unter Einbeziehung von Sensordaten aus der Umwelt des Anwenders (II):  3. Optimization of consumers and producers including sensor data from the environment of the user (II):
Ergänzt wird der unter 2. beschriebene Anwendungsfall in den Fällen, in denen Ener- ! 0 gieerzeuger oder Verbraucher nicht mit den Sensordaten lokalisiert sind, durch funkbasierte Sensoren, die die Messdaten übermitteln. Beispiele dafür sind die Helligkeit außen für den Energieverbrauch der Raumbeleuchtung 33.7 innerhalb des Gebäudes. Dabei können Übertragungsmethoden verwendet werden, die die Lokalisierung der Sensoren zulassen und es dadurch ermöglichen, menügeführt während der Installation !5 den Ort in seiner Bezeichnung zu erfragen und die Vorgaben des Anwenders für diesen Ort zu erfahren. Es können dabei die Verknüpfungen mit den bereits unter 1. und 2. gefundenen Endgeräten 33 Verwendung finden. The application described under 2. is supplemented in cases where energy-! 0 gieerzeuger or consumers are not located with the sensor data, by radio-based sensors that transmit the measurement data. Examples are the brightness outside for the energy consumption of the room lighting 33.7 inside the building. In this case, transmission methods can be used which allow the location of the sensors, thereby making it possible, during the installation! 5, to query the location in its name during the installation and to learn the user's specifications for this location. It can find the links with the already found under 1. and 2. terminals 33 use.
4. Zugang zu externen Netzwerken 70: 4. Access to external networks 70:
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Ergänzt werden können die zuvor genannten Anwendungsfälle durch die Option der Kommunikation zu externen Netzwerken 70, was entweder über die Energieversor- gungs-/Kommunikationsleitungen 10, über das Internet mit entsprechender TCP/l P oder über ein Funkdatennetzwerk erfolgen kann. Damit können von extern Daten zur Verbrauchsoptimierung herangezogen werden bzw. eine größere Reichweite des Energiemanagement-Netzwerks 1 erzielt werden. The aforementioned use cases can be supplemented by the option of communication to external networks 70, which can take place either via the energy supply / communication lines 10, via the Internet with the corresponding TCP / IP or via a radio data network. This can be used externally for data Consumption optimization be used or a greater range of the energy management network 1 can be achieved.
Die Bedienung der Energiemanagementeinheit 20 kann sich dabei wie folgt darstellen, 5 wobei im nachfolgenden Beispiel eine besonders anwenderfreundliche einfache Eingabe der SOLL-Parameter beschrieben wird. The operation of the energy management unit 20 can be represented as follows, 5 wherein in the following example a particularly user-friendly simple input of the target parameters is described.
In einer beispielhaften Ausprägung der Erfindung und der Darstellung der Anwenderoberfläche erhält der Nutzer der Energiemanagementeinheit 20 die Möglichkeit, dieIn an exemplary embodiment of the invention and the representation of the user interface, the user of the energy management unit 20 has the option of the
0 Einstellung des Geräts anhand einfacher Schieberegler vorzunehmen. Dieser kann mechanisch, elektronisch oder virtuell als Touchscreen ausgebildet sein. Ebenso ist eine Eingabemöglichkeit über Handy oder Sprache denkbar. Beispielsweise sind lediglich drei Zielparameter für Energiekosten, für einen CO2-Ausstoß und für den Komfort vorzugeben. Die Summe der Zielparameter ergibt immer 100 % und setzt sich anteilig0 Set the device using simple sliders. This can be designed mechanically, electronically or virtually as a touch screen. Likewise, an input option via mobile phone or voice is conceivable. For example, only three target parameters for energy costs, for a CO 2 emission and for comfort are specified. The sum of the target parameters always equals 100% and is proportionate
5 aus den einzelnen Zielvorgaben zusammen. So bedeutet z.B. 100 % Energiekostenoptimierung, dass die anderen Zielparameter zwangsläufig auf 0 % stehen müssen. 5 from the individual targets together. Thus, e.g. 100% energy cost optimization, that the other target parameters must inevitably be 0%.
Bei der Auswahl dieses Ziels optimiert die Energiemanagementeinheit 20 die Kosten ! 0 für die benötigte Energie der angeschlossenen Lasten anhand der vorgegebenen Einstellungen (z.B. Kühlschrank-Innentemperatur gleich 7°C) anhand der zur Verfügung stehenden Erzeugung von elektrischer Energie (z.B. Angebot vom Energieversorger in Höhe von 20 Cent/kWh im Moment, 15 Cent/kWh aus einer eigenen Kraft-Wärme- Kopplungs-Einheit (KWK) in 2 Stunden oder 5 Cent/kWh in 2,5 Stunden durch Wind- ! 5 kraft des Nachbars). In choosing this goal, the power management unit 20 optimizes the cost! 0 for the required energy of the connected loads on the basis of the given settings (eg refrigerator internal temperature equal to 7 ° C) based on the available generation of electrical energy (eg offer from the utility in the amount of 20 cents / kWh at the moment, 15 cents / kWh from a separate combined heat and power unit (CHP) in 2 hours or 5 cents / kWh in 2.5 hours by wind! 5 power of the neighbor).
Dabei kommuniziert die Energiemanagementeinheit 20 auch mit energieerzeugenden Anlagen, die außerhalb des häuslichen Energiemanagement-Netzwerks 1 angeordnet sind. So wird im genannten Beispiel die zur Verfügung stehende Energie aus Windkraft 50 des Nachbars oder aus der eigenen Kraft-Wärme-Kopplungs-Einheit berücksichtigt. In doing so, the power management unit 20 also communicates with power generating facilities located outside the home power management network 1. Thus, in the example mentioned, the available energy from wind power 50 of the neighbor or from the own combined heat and power unit is taken into account.
Erweitert der Nutzer das Ziel hinsichtlich eines minimierten CO2-Ausstoßes (im Hinblick auf eine hohe Energieeffizienz) um beispielsweise 25%, dann würde die Kostenoptimierung auf 75% Anteil zurück genommen. Die Energiemanagementeinheit 20 würde neben einer Energiekostenreduzierung auch Maßnahmen zur Minimierung des CO2- Ausstoßes anstreben. For example, if the user extends the goal of minimizing CO 2 emissions (in terms of high energy efficiency) by 25%, then cost optimization would be reduced to 75%. The power management unit 20 would In addition to reducing energy costs, efforts should also be made to minimize CO 2 emissions.
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung kann insbesondere ein effizientes Energiemanagementsystem für Wohn- und Gewerbebauten bereitgestellt werden. In particular, an efficient energy management system for residential and commercial buildings can be provided with the method and the device.

Claims

5 Ansprüche 5 claims
1. Verfahren für ein Energiemanagement zur Optimierung von Lasten und Erzeugung in einem Energiemanagement-Netzwerk (1 ), welches mindestens eine Energiemanagementeinheit (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der IST-Zustand derA method for energy management for optimizing loads and generation in an energy management network (1), which has at least one energy management unit (20), characterized in that the actual state of the
0 Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger über kombinierte Energieversor- gungs-/Kommunikationsleitungen (10) an die Energiemanagementeinheit (20) übertragen und damit eine eigenständige Konfiguration der Energiemanagementeinheit (20) durchgeführt wird, wobei mindestens ein SOLL-Parameter an der Energiemanagementeinheit (20) eingestellt wird. 0 energy consumers or the power generator via combined Energieversor-- / communication lines (10) to the energy management unit (20) and thus an independent configuration of the energy management unit (20) is performed, wherein at least one set target parameter at the energy management unit (20) becomes.
5  5
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Lokalisierung der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) mittels einer indizierten Geräteart und die Kenntnis typischer Aufstellorte dieser Endgeräte (33) im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) durchgeführt wird.  2. The method according to claim 1, characterized in that a localization of the energy consumer or the energy generator in the energy management network (1) by means of an indexed device type and the knowledge of typical installation locations of these terminals (33) in the energy management network (1) is performed.
! 0  ! 0
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisierung der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) mittels einer Laufzeitbestimmung von Signalen über die kombinierte Energie- versorgungs-/Kommunikationsleitungen (10) durchgeführt wird.  3. The method according to claim 1, characterized in that the localization of the energy consumer or the energy generator in the energy management network (1) by means of a transit time determination of signals via the combined power supply / communication lines (10) is performed.
!5  ! 5
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisierung der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) mittels einer Funkortung durchgeführt wird.  4. The method according to claim 1, characterized in that the localization of the energy consumers or the energy generator in the energy management network (1) is carried out by means of a radio location.
50 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere SOLL-Parameter nutzerspezifisch ausgewählt und zueinander gewichtet eingestellt werden. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of target parameters are selected user-specifically and weighted to each other.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als SOLL-Parameter jeweils ein Wert für Energiekosten, ein Wert für einen CO2-Ausstoß und ein Komfortwert vorgegeben werden. 6. The method according to claim 5, characterized in that as SETPOINT parameters in each case a value for energy costs, a value for a CO 2 emission and a comfort value are specified.
5 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die 5. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the
Art und der IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) anhand deren Schaltcharakteristik erkannt ein Verbrauch pro Zeiteinheit ermittelt wird.  Type and the actual state of the energy consumer or the energy producer in the energy management network (1) based on the switching characteristic detected consumption per unit time is determined.
0 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Induktionsschellen der IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) gemessen und eine Einkopplung in die kombinierte Energieversorgungs-/Kommunikationsleitungen (10) durchgeführt wird. 0 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that measured by means of induction clamps the actual state of the energy consumer or the energy generator in the energy management network (1) and a coupling into the combined power supply / communication lines (10) becomes.
5  5
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Sensordaten von Sensoren, die unmittelbar über Zwischensteckdosen zwischen den Energieverbrauchern bzw. an den Energieerzeugern und der kombinierten Energieversorgungs-/Kommunikationsleitungen (10) angeschlossen werden 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that additional sensor data from sensors that are connected directly via intermediate sockets between the energy consumers or to the power generators and the combined power / communication lines (10)
! 0 oder ihre Informationen drahtlos an diese übertragen, von der Energiemanagementeinheit (20) ausgewertet werden. ! 0 or transmit their information wirelessly to them, are evaluated by the energy management unit (20).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Sensordaten von funkbasierten Sensoren, die ihre Daten an Empfangsge-10. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that additional sensor data from radio-based sensors that transmit their data to receiving
!5 rate innerhalb des Energiemanagement-Netzwerks (1 ) oder direkt an die Energiemanagementeinheit (20) senden, ausgewertet werden. ! 5 rate within the energy management network (1) or directly to the energy management unit (20).
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Energiemanagementeinheit (20) Signale an, an den Energieversorgungs-1 1. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that signals from the energy management unit (20) to the power supply
50 /Kommunikationsleitungen (10) angeschlossene Aktoren und/ oder funkbasierte 50 / communication lines (10) connected actuators and / or radio-based
Signale an Aktoren im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) gesendet werden.  Signals are sent to actuators in the energy management network (1).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) integrierten Datenzugangsschnitt-12. The method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that by means of a in the energy management network (1) integrated data access interface
55 stelle (60) ein bidirektionaler Datentransfer (61 ) zu externen Datennetzen realisiert wird, wobei der Datentransfer drahtgebunden und/ oder funkbasiert durchgeführt wird. 55 point (60) realized a bidirectional data transfer (61) to external data networks is performed, wherein the data transfer is carried out wired and / or wireless.
13. Vorrichtung für ein Energiemanagement in Form von mindestens einer Energiema- 5 nagementeinheit (20) zur Optimierung von Lasten und Erzeugung in einem Energiemanagement-Netzwerk (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Energiemanagementeinheit (20) Einrichtungen zum Empfang eines IST-Zustands der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger aufweist, wobei der IST-Zustand über kombinierte Energieversorgungs-/Kommunikationsleitungen (10) an die Energiemana-13. An energy management device in the form of at least one energy management unit (20) for optimizing loads and generation in an energy management network (1), characterized in that the energy management unit (20) has means for receiving an actual state of Energy consumer or the energy producer, wherein the actual state via combined power supply / communication lines (10) to the energy management
0 gementeinheit (20) übertragbar und damit eine eigenständige Konfiguration der 0 gementeinheit (20) transferable and thus an independent configuration of
Energiemanagementeinheit (20) realisierbar ist, wobei mindestens ein SOLL- Parameter an der Energiemanagementeinheit (20) einstellbar ist.  Energy management unit (20) can be realized, wherein at least one target parameter on the energy management unit (20) is adjustable.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiemana- 5 gementeinheit (20) Empfangs- und/ oder Sendeeinrichtungen für funkbasierte Informationen von bzw. an, im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) platzierten Sensoren und/ oder Aktoren aufweist. 14. The device according to claim 13, characterized in that the energy management unit (20) has receiving and / or transmitting devices for radio-based information from or to, in the energy management network (1) placed sensors and / or actuators.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die ! 0 SOLL-Parameter mittels Regelschieber mechanisch oder elektronisch über Touch-15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the or! 0 TARGET parameters mechanically or electronically via control slide
Bedienoberflächen einstellbar und die SOLL-Parameter bzw. der IST-Zustand der Energieverbraucher bzw. der Energieerzeuger im Energiemanagement-Netzwerk (1 ) über ein Display darstellbar sind. Adjustable user interfaces and the target parameters or the actual state of the energy consumer or the power generator in the energy management network (1) can be displayed via a display.
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