EP2619510A1 - System und verfahren zur aufnahme von daten über energiemengen und deren auswertung - Google Patents

System und verfahren zur aufnahme von daten über energiemengen und deren auswertung

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Publication number
EP2619510A1
EP2619510A1 EP10805186.3A EP10805186A EP2619510A1 EP 2619510 A1 EP2619510 A1 EP 2619510A1 EP 10805186 A EP10805186 A EP 10805186A EP 2619510 A1 EP2619510 A1 EP 2619510A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
heat
customer
energy
server
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Withdrawn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
EP10805186.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Matthias
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.)
Adunos GmbH
Original Assignee
Adunos 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 Adunos GmbH filed Critical Adunos GmbH
Publication of EP2619510A1 publication Critical patent/EP2619510A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/04—Billing or invoicing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1048—Counting of energy consumption

Definitions

  • the present invention relates to a system and a method for recording energy quantities and their automatic evaluation
  • the basic idea is to pay for the energy to be consumed in consultation with the respective energy supply company in advance.
  • the coordination between customers and power companies is thereby by means of usual
  • Remote data transmission such as GPRS or UMTS or by local mobile phones recorded and performed by a measuring station.
  • the recorded data are fed through a transmission unit (modem) at the customer of a database, which is only within the sphere of influence of the respective
  • energy meter remote readout systems have become known in the prior art, in which counter data are automatically queried via the Internet and subsequently charged according to specific specifications. Subsequently, the results of the clearing are transmitted to the customer.
  • the system is mainly used by energy companies for customers who want some transparency of their respective consumption.
  • the aim of the present invention is to make the energy information from all rooms and of all individual devices of an end user evaluable, which has a number of advantages for customers. It is therefore an object of the present invention to provide a system with a method capable of providing an Internet-based platform for the
  • Energy consumption aggregate characterized by at least one electronic customer-specific unit installed at the end customer; and at least one device (data modem) that wirelessly transmits data and the system includes at least one switching device that is capable of turning on and off at least the power pack.
  • the electronic customer-specific unit is intended to simplify data acquisition and enable largely configuration-free detection of existing sensors.
  • Heating systems can be equipped and retrofitted with remote maintenance systems and sensors. Other sensors can be addressed independently of the heating system.
  • the collection of sensor data and transmission for storage on a server takes place via the customer-specific unit (Adunos Box GPRS / UMTS).
  • Management system recognizes trends and influences and regulates e.g. the effective provision of heat. Times with low heat demand can thus be recognized locally and taken into account locally.
  • the platform (Adunos) thus enables the need-based, efficient and localized provision of heat.
  • the intelligence of this concentrator is on the server.
  • the resulting processes are not limited to the field of heat. They can also be applied to other areas such as electricity, water, etc.
  • Concentrator allows. The consumptions are stored real-time in the platform (Adunos) and used for the billing of the heat quantities.
  • the Concentrator forms the basis for the realization of the planned
  • This integrated box can be embedded in standard systems for SMART Metering in the future.
  • An advantageous aspect of the invention is also the introduction of energy-saving heat generators, transparency of heat transactions and simplification of business processes (heat meters on the Internet) and not least the saving of energy and CO 2.
  • a Concentrator which collects data from the entire building and then sends data via the automation module (Adunos box) to the server, is a useful extension to exploit the end customer benefits.
  • the Concentrator module realize the following features:
  • a concentrator collects data from different data generators (sensors);
  • CAFM Computer Aided Facility Management
  • the Concentrator is integrated in the Adunos automation module and provides interfaces
  • ZigBee is an open radio network standard.
  • PHY and MAC layers are based on IEEE 802.15.4, which allows home appliances, sensors, and more. on short distances (10 to 100 meters) to connect.
  • the standard is one
  • the energy consumption aggregate is a heating device that can be supplied with any form of primary energy, in particular with electricity, gas, oil, coal or wood.
  • customer-specific data in particular data of the consumption of primary energy and quantities of energy generated, z. B.
  • Amount of heat, the end user include.
  • a further advantage is the fact that a heat quantity counting unit is provided, preferably in the supply line of the primary energy for
  • Energy consumption unit (heating unit) is installed and parameters relating to heat quantity, flow temperature, return temperature and current
  • Heat pump module receives.
  • the wireless data transmission for example by GMS, GPRS, UMTS is performed.
  • a user interface is provided, for example on the basis of PHP, which is intended on the one hand for the end user and on the other hand for an employee of the electricity supply company and only these persons access to their respective
  • Billing procedures are collected and stored in a so-called log file and in intervals, eg. Ten minutes, and recorded at predetermined time intervals, e.g. sent every four hours to the central server, the time intervals are freely selectable.
  • An object of the present invention is to handle the fulfillment of the contract between the management company (ADUNOS) and the customer fully automatically on the basis of the collected data.
  • Another aspect of the present invention is the Internet-based open processing platform for the management of contracting and the remote maintenance of small plants, in particular geothermal
  • Heat pumps Simplified, one can say that the heat meters should be brought to the Internet.
  • the settlement platform on the Internet is offered as a service and can be used by any number of contractors and other customers. Contractors are thus able, via an internet portal, to remotely monitor the operation of their facilities.
  • the products can be extended as a remote maintenance system for service providers such as craftsmen with maintenance contracts, also for normal heating systems, as well as a platform for the management of heat supply by property managers.
  • the overall objective of the present invention is to provide the technical prerequisites for a fully automatic execution of the contracting in order to enable an environmentally friendly handling of existing resources.
  • Geothermal heat pumps near-surface geothermal energy
  • These heat pumps replace the conventional heat generators that work with gas or oil.
  • contracting as a way of financing the plant along with the heat supply would significantly increase the market for this green technology, as many potential customers are reluctant to invest immediately, relatively high initial investment.
  • customers conclude a heat delivery contract with the contractor. The investment is taken over by the contractor. Also already isolated in the
  • Contracting is used in most cases only for larger energy consumers from industry and government. Contracting offers for small plants are u.a. This is why it is so difficult to implement because comprehensive facility management is not possible, as with larger properties. The billing of the energy consumed is difficult, as there are no automated billing and
  • the aim of this sub-aspect is therefore to provide the internet-based platform (ADUNOS) for heat capture and processing of other data for geothermal heat pumps and also for other heat generators. Contracting providers are using this platform as a service of the corresponding Management company, the heat consumption of the
  • Energy customers of the contracting provider are able to use the Internet to influence energy consumption on the basis of historical and technical data and to consciously control their own energy consumption.
  • Contracting Portal enables the customer to adapt his own energy consumption to current or long-term requirements.
  • Data storage makes precise energy demand analysis easier. It indirectly helps to optimize the energy consumption of even small customers, which in turn reduces your costs, energy consumption and CO2 emissions.
  • the combination of different data provides detailed information about energy consumption.
  • the customer Upon request, the customer also receives the measured data via the portal as raw values or prepared and with any links daily by email or individual interface in e.g. ERP systems.
  • Fig. 1 the architecture of the system (1) with its essential components
  • Fig. 2 is a schematic block diagram of a part of the system for
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of the custom unit 7 in cooperation with peripheral units 12, 12 ', 16 and the connection to a wireless telecommunication network 15 (Internet);
  • FIG. 4 is a block diagram of the structure (scheme) of the database (5) in FIG.
  • Fig. 5 a schematic representation of the switching unit (9).
  • Fig. 1 shows the architecture of the system 1 in the form of a block diagram, in which important features of the present invention are included.
  • the system 1 consists essentially of the contracting parties, such as the
  • the at least one heating unit 6 operates and the
  • the heating unit 6 on the one hand primary energy such as gas, oil, electricity, pellets, etc. receives and converts this primary energy into heat and thus heated at least one room of the end user 2.
  • the absorbed primary energy and the amount of heat generated thereby is recorded with a heat quantity counting unit 10.
  • the recorded data which in addition to the primary energy and the amount of heat dissipated, also includes data relating to the flow temperature, return temperature, the current gas flow rate, are then supplied to a customer-specific unit 7, the property of
  • ADUNOS Active Resource Management Company
  • This database 5 includes not only the consumption data but also customer specific data from
  • the system 1 includes at least two portals with two user interfaces 13, 13 ', of which at least one user interface 13 for the end user 2 and at least one user interface for the user
  • ADUNOS Active Directory Management Company
  • IP protocol is created at certain intervals, according to the result and proviso the switching unit 9 can be operated, which can turn on and off at least the supply of primary energy.
  • Switching unit 9 is in a simple embodiment
  • Electromechanical contactor for the power supply of the heat generating unit or the heat pump.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of the units of the system 1 which are installed in the end user 2.
  • the primary energy is supplied through the supply line 1 to the heating unit 6, which required
  • Amount of heat are absorbed in the heater 6 and the
  • the custom unit 7 will be explained in more detail below.
  • the recorded amount of data in the customer-specific unit 7 is combined into an IP protocol and wirelessly transmitted to the central server 3 by radio at freely selectable time intervals, for example every ten minutes, by means of a modem.
  • a counting unit 10 is installed, which measures the supply of primary energy and data relating to the gas flow rate, the flow temperature, the
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of the interaction between the customer-specific unit 7, the heat pump modules 12, 12 'and the data transmission module 6.
  • This representation shows the technical units which are installed at the end user 2.
  • the data recorded by the heating unit 6 and the two heat pump modules 12, 12 'for the interior and the exterior space with the counting unit 10 for determining the amounts of heat are fed to a data logger 8, which stores the data in a log file and at constant intervals to the central server. 3 sent.
  • the transmission of the data stored in the log file is transmitted by a data transmission module 16 via GSM / GPRS / EDGE via the Internet or on other transmission paths by radio to the central server 3.
  • the custom unit 7 includes a counter for the
  • the power supply 17 for the heat generator is taken from the normal 220/380 volt home network of the end user 2.
  • the power supply is connected via a contactor 18 to the heating unit 6.
  • the contactor 18 is driven by a coupling relay 19, which in turn receives its switching states from the data modem 8.
  • Switching states (on / off) are the result of the evaluation of the recorded consumption data and the individual end customer data entered via the user interfaces 13, 13 '. The result from the consumption data and further customer-specific end customer data thus depends on the
  • ADUNOS Energy supply companies are stored in the central server 3 of the management company
  • FIG. 4 shows a general overview of the schema or the structure of the database 5 to which the central server 3 has access.
  • the database 5 essentially contains the data of the contract between the management company and the client, such as a power company and the object (end user) to be supplied with primary energy.
  • this contract contains data relating to the corresponding energy tariffs which have been agreed with the end customer or a sub-customer of the end customer.
  • the database contains all the data acquired by the custom heat quantity unit 7.
  • a program has immediate access to this database 5, which as a result has both an invoice and switching states to the customer-specific
  • the 230 V network is a contactor 18 both on a heating unit 6 and at least one heat pump module 12, which together heat the room to be heated.
  • the contactor 18 is connected to a coupling unit 19 low-voltage side (24 V).
  • the coupling unit 19 has a digital I / O, which receives its signals from the server 3. If the result of the calculations is negative due to the recorded data, i. H. not suitable for continued operation of the system, the I / O receives a signal to open the contactor 19, whereby the supply of primary energy for the end customer is interrupted.
  • the system 1 represents an Internet platform for the billing of heat quantities for the target group Contractors for small installations in the area of heat supply, especially geothermally supplied heat pumps.
  • a comparable solution is not available on the market.
  • System 1 is a total solution to bring heat meters to the Internet with the ability to extend virtual building management of small objects within a cloud computing, providing access for smaller users
  • ADUNOS Virtual building management
  • the platform offers an infrastructure for billing, remote maintenance and conscious energy saving.
  • M2M Machine-to-machine communication
  • the automation module is software to the different ones
  • Adjust heat pump controls via the Modbus communication protocol For this purpose, a freely programmable embedded system based on Linux or Java with integrated web server is provided.
  • the UMTS / GSM module should continue to be embedded.
  • the unit can be remotely monitored
  • the device must be integrated into an inventory management system in this way.
  • Control commands from the ERP system (for example, last warning) must arrive as a temporary shutdown in the heat pump control. Unique identification of the control controller is necessary.
  • Multi-tenant multi-level capability B2B customers (contractors,
  • B2C customers end customers of B2B customers.
  • the solution is the construction of an Internet database, in which the
  • the customers thus receive personalized access via the Internet to the application server.
  • This requires basic functions such as clear identification via login and SSL transmission of the data.
  • a machine-to-machine communication for the contractors to set up to transfer data from the database directly into the customer's ERP systems.

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Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein System bzw. ein Verfahren vorgestellt, welches in der Lage ist, automatisch verrechnungsrelevante Daten zu Primärenergiemengen bzw. erzeugten Energiemengen, wie beispielsweise Wärme kontinuierlich mit einer kundenspezifischen Einheit (7) aufzunehmen und diese Daten einem Zentralserver (3) zuzuführen, der mittels eines spezifischen Programms die vollständige Abwicklung der vertraglichen Vereinbarung zwischen einer Verwaltungsgesellschaft und einem Endverbraucher (2) durchführt. Das Ergebnis der kundenspezifischen Auswertung der aufgenommenen und zugeführten Daten dient einerseits der vollständigen Abwicklung der Verträge und Übermittlung kundenspezifischer Rechnungen, sowie der automatischen Ein- und Ausschaltung der Zufuhr von Primärenergie, bei Überschreitung von Grenzwerten.

Description

SYSTEM UND VERFAHREN ZUR AUFNAHME VON DATEN ÜBER ENERGIEMENGEN UND DEREN AUSWERTUNG
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem System und einem Verfahren zur Aufnahme von Energiemengen und deren automatische Auswertung,
insbesondere mit der automatischen Auswertung von Wärmeenergiemengen der Verbraucher, die mit einer Verwaltungsgesellschaft einen Vertrag geschlossen haben (Contractoren).
Derartige Systeme sind aus der GB 2 455 965 A bekannt geworden. Dieses System offenbart die Lieferung und Verrechnung von Verbrauchsgütern, wie beispielsweise Elektrizität und Gas. Das bekannte System basiert auf dem
Grundgedanken, die zu verbrauchende Energie in Abstimmung mit dem jeweiligen Energieversorgungsunternehmen im Voraus zu zahlen. Die Abstimmung zwischen Kunden und Energieversorgungsunternehmen wird dabei mittels üblicher
Datenfernübertragung wie GPRS oder UMTS oder per lokalen Mobil-Telefonen von einer Messstation aufgenommen und durchgeführt. Die aufgenommenen Daten werden durch eine Übertragungseinheit (Modem) beim Kunden einer Datenbank zugeführt, die nur im Einflussbereich des jeweiligen
Energieversorgungsunternehmens liegt.
Ferner sind im Stand der Technik Energiezählerfernauslese-Systeme bekannt geworden, bei denen via Internet automatisch Zählerdaten abgefragt werden und anschließend nach bestimmten Vorgaben verrechnet werden. Anschließend werden die Ergebnisse der Verrechnung dem Kunden übermittelt. Das System wird hauptsächlich von Energieversorgungsunternehmen für Kunden eingesetzt, die eine gewisse Transparenz ihres jeweiligen Verbrauchs wünschen.
Des Weiteren steht im Stand der Technik eine Software bereit, die in der Lage ist, weltweit verstreute Anlagen oder Maschinen per Funk mit einem Zentralserver mittels eines IP-Protokolls mit hoher Sicherheit und Qualitätsansprüchen zu vernetzen.
Die den bisher im Stand der Technik bekannt gewordenen Verfahren zur automatischen Auswertung aufgenommener Daten gemeinsam anhaftenden Nachteile werden allgemein gesehen in:
- Insellösungen von Datensammlern (Concentrator) auf Basis von proprietären Funksystemen oder standardisierten offenen Systemen.
- Daten von Heizkörpern auf einen Datensammler, der dann über Lokalfunk durch vorbeifahrende Autos ausgelesen werden kann. Die Messdaten werden leider nicht zur Optimierung und Reduzierung des Energieverbrauchs genutzt.
- Geschäftsprozesse auf der Basis der Daten sind nicht in Real time möglich.
- Auf Endkundenseite hat das zur Konsequenz, dass Heizsysteme überwiegend geregelt werden über die Außentemperatur.
- Dadurch ist die Bereitstellung der Wärmemenge zu hoch und ineffizient.
- Durch Innenraumsensoren wird der Wärmeverbrauch zwar genau erfasst, aber ein effizienter Betrieb ist gegenwärtig durch den Inselcharakter und reine
Verbrauchsmessung nicht möglich.
- Andere Systeme werden heute hauptsächlich für den industriellen Bereich angeboten und zielen nur auf die Ferndiagnose, Fehlerbehebung und
Konfiguration. Die in diesem Bereich verwendeten Module und Sensoren sind im Wesentlichen heterogen und sind in der Regel mit proprietären
Kommunikationsprotokollen ausgestattet (868 MHz).
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Energieinformationen aus allen Räumen und von allen Einzelgeräten eines Endverbrauchers auswertbar zu machen, was eine Reihe von Vorteilen für Kunden hat. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System mit einem Verfahren bereitzustellen, das in der Lage ist, eine internetbasierte Plattform für die
Organisation und Abwicklung (Management) von bestehenden Verträgen und eine Fernwartung von Anlagen durchzuführen.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß ist das System zur automatischen Aufnahme von
Energiemengen bei mindestens einem Endverbraucher mit mindestens einem Server und mindestens einer Datenbank sowie mindestens einem
Energieverbrauchsaggregat (Heizung), gekennzeichnet durch mindestens eine beim Endkunden installierte elektronische kundenspezifische Einheit; und mindestens eine Einrichtung (Datenmodem), die drahtlos Daten überträgt und das System mindestens eine Schalteinrichtung aufweist, die in der Lage ist, mindestens das Energieverbrauchsaggregat ein- und auszuschalten.
Die elektronische kundespezifische Einheit soll die Datenerfassung vereinfachen und eine weitestgehend konfigurationsfreie Erkennung vorhandener Sensoren ermöglichen. Heizanlagen können mit Femwartungssystemen und Sensoren ausgerüstet und nachgerüstet werden. Es können auch weitere Sensoren unabhängig von der Heizanlage angesprochen werden. Die Einsammlung von Sensordaten und Übermittlung zur Speicherung auf einem Server erfolgt über die kundenspezifische Einheit (Adunos Box GPRS/UMTS).
Durch die Nutzung offener Schnittstellen soll der neue Datensammler
(Concentrator) für Transparenz bei der Kommunikation mit den weiteren dezentralen Systemen sorgen. Bestehende Standards wie BACnet, LON, ZigBee, C-Net oder wirless M-Bus werden mit dem Concentrator unterstützt und ermöglichen eine herstellerunabhängige Datenerfassung. Die gesammelten Daten werden zentral dem Server der Verwaltungsgesellschaft zugeführt, historisch ausgewertet und für die Benutzer aufbereitet. Das
Managementsystem erkennt Trends und Einflüsse und regelt z.B. die effektive Bereitstellung von Wärme. Zeiten mit geringem Wärmebedarf können damit lokal erkannt und lokal berücksichtigt werden. Die Plattform (Adunos) ermöglicht damit die bedarfsgerechte und effiziente und lokalisierte Bereitstellung der Wärme. Die Intelligenz dieses Concentrators liegt auf dem Server.
Die daraus entstehenden Prozesse sind nicht beschränkt auf den Bereich der Wärme. Sie lassen sich auch auf andere Bereiche wie Strom, Wasser usw.
übertragen. Dadurch werden Kosten gesenkt und ein Beitrag zur
Umweltverträglichkeit geleistet.
Intelligente Steuerung und die Öffnung über die Geschäftsprozesse für
Contracting für Wärme hinaus hin zu den Endkunden wird erst durch den
Concentrator ermöglicht. Die Verbrauche werden in der Plattform (Adunos) realtime gespeichert und für die Abrechnung der Wärmemengen verwendet. Der Concentrator bildet die Basis für die Realisierung der geplanten
Optimierungsprozesse. Ein ähnliches integriertes Modul, welches durch Nutzung offener Kommunikationsprotokolle die Erfassung von Daten im Gebäude realisiert und über eine Serverintelligenz verfügt, existiert zurzeit nicht.
Diese integrierte Box kann in Standardsysteme für SMART Metering künftig eingebetet werden.
Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind:
- größere Transparenz
- mehr Möglichkeiten des individuellen Energiemanagements und der
Energieeinsparung
- besserer Kundenservice der Contracting Kunden für Endkunden
- verbesserte Konnektivität, durchgängige Vernetzung
- geringe Kosten durch„One fits all"-Lösung Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung liegt ferner in der Einführung von energiesparenden Wärmeerzeugern, Transparenz der Wärmetransaktionen und Vereinfachen der Geschäftsprozesse (Wärmezähler im Internet) und nicht zuletzt die Einsparung von Energie und C02.
Dazu dient insbesondere das Automationsmodul (Adunos-Box) zum
Datentransport vom Heizsystem zu einem Zentral-Server und zurück.
- Ein Concentrator, der Daten aus dem gesamten Gebäude Daten einsammelt und dann über das Automationsmodul (Adunos-Box) zum Server sendet, ist eine sinnvolle Erweiterung, um die Endkundenseitigen Vorteile ausspielen zu können.
- Die entwickelte internetbasierte Plattform für das Management von
Contractingverträgen und die Fernwartung von Anlagen, insbesondere für geothermische Wärmepumpen spielen beim Contracting ihre Überlegenheit in der Energieeffizienz gegenüber konventionellem Heizungssystem auf der Basis fossiler Brennstoffe aus.
Das Concentrator Modul verwirklichen folgende Eigenschaften:
- Integration eines Concentrator Moduls in das Automationsmodul (Box)
- ein Concentrator sammelt Daten von verschieden Datenerzeugern (Sensoren) ein;
- Sie dienen der Datenerfassung für die spätere Datenverarbeitung im CAFM (Computer Aided Facility Management);
- Der Concentrator ist im Unterschied zu konventionellen Datensammlern in das Adunos- Automationsmodul integriert und stellt Schnittstellen zu
unterschiedlichen Systemen her;
- Die Integration in die Adunos-Box führt zur Möglichkeit, die gesammelten Daten in Real time auf einen Server zu übertragen und dort diese in
Geschäftsprozessen zu nutzen, z. B. auf der Basis von ZigBee und/oder wireless M-Bus, wobei ZigBee ein offener Funknetz-Standard. PHY- und MAC-Layer basieren auf IEEE 802.15.4, der es ermöglicht, Haushaltsgeräte, Sensoren, uvm. auf Kurzstrecken (10 bis 100 Meter) zu verbinden. Der Standard ist eine
Entwicklung der ZigBee-Allianz; - bidirektionaler Datenfluss: Heizkörper -> Concentrator -> Adunos Box ->
Zentralserver -> Endkunde.
Bei alledem ist es vorteilhaft, dass das Energieverbrauchsaggregat ein Heizgerät ist, das mit jeder Form von Primärenergie gespeist werden kann, insbesondere mit Strom, Gas, Öl, Kohle oder Holz.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Datenbank im Zentralserver des Systems kundenspezifische Daten beinhaltet, auf die ein im Zentralserver abgelegtes Programm Zugriff hat, um kundenspezifische Maßnahmen
vorzubereiten und auszuführen, sowie Ergebnisprotokolle zu erstellen.
Vorteilhaft ist es auch, dass die kundenspezifischen Daten in Übereinstimmung mit den Energieversorgungsunternehmen, die unter anderem Kunden des
Systems sind, abgestimmt sind.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die kundenspezifischen Daten, insbesondere Daten des Verbrauchs an Primärenergie und erzeugter Energiemengen, z. B.
Wärmemengen, des Endverbrauchers beinhalten.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass eine Wärmemengen zählende Einheit vorgesehen ist, die vorzugsweise in die Zufuhrleitung der Primärenergie zum
Energieverbrauchsaggregat (Heizaggregat) installiert ist und Parameter bezüglich Wärmemenge, Vorlauftemperatur, Rücklauftemperatur und aktuelle
Gasvolumenströme aufnimmt.
Vorteilhaft ist es ferner, dass das Heizaggregat mindestens ein
Wärmepumpenmodul aufnimmt.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die drahtlose Datenübertragung, zum Beispiel per GMS, GPRS, UMTS durchgeführt wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass eine Benutzeroberfläche, zum Beispiel auf der Basis von PHP vorgesehen ist, die einerseits für den Endverbraucher und andererseits für einen Mitarbeiter des Elektrizitätsversorgungsunternehmens bestimmt ist und nur diese Personen Zugang zu ihren jeweiligen
Benutzeroberflächen haben.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, dass alle relevanten Daten für das
Abrechnungsverfahren gesammelt und in einem sogenannten Logfile gespeichert werden und in Intervallen, z. B. von zehn Minuten, aufgezeichnet werden und in vorbestimmten Zeitintervallen, z.B. alle vier Stunden, an den Zentralserver gesendet werden, wobei die Zeitintervalle frei wählbar sind.
Vorteilhaft ist es weiterhin, dass mindestens ein sogenanntes User-Protokoll vorgesehen ist, das Zugriff auf die Ergebnisse in der Datenbank des
Zentralservers nimmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Aufnahme und Abrechnung von Wärmeenergiemengen in einem System mit mindestens einer Wärme erzeugenden Einheit und mindestens einer Wärmemenge zählenden Einheit und mindestens einem Zentralserver mit mindestens einer Datenbank, ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
Aufnahme kundenspezifischer Daten von Vertragskunden in die Datenbank des Zentralservers;
Installation einer Wärmemengen zählenden kundenspezifische Einheit an mindestens einem Wärme erzeugenden Aggregat;
drahtlose Versendung aufgenommener Daten an den Zentralserver des
Systems;
Zugriff auf die in der strukturierten Datenbank gespeicherten
kundenspezifischen Daten mittels mindestens eines Programms, das im Zentralserver abgelegt ist; Zugriff mittels des Programms auf die in der Datenbank gespeicherten Daten und Auswertung der Daten;
sowie Speicherung der Ergebnisse der Auswertung; und
Auslösen von Maßnahmen aufgrund der Ergebnisse; und
Zugriff auf die Ergebnisse in der Datenbank über mindestens ein Protokoll.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Erfüllung des Vertrages zwischen der Verwaltungsgesellschaft (ADUNOS) und den Kunden vollautomatisch aufgrund der gesammelten Daten abzuwickeln.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die internetbasierte offene Abwicklungs-Plattform für das Management von Bindungsverträgen (Contracting) und die Fernwartung von Kleinanlagen, insbesondere geothermischen
Wärmepumpen. Vereinfacht kann man feststellen, dass die Wärmezähler ins Internet gebracht werden sollen. Die Abwicklungs-Plattform im Internet wird als Service angeboten und kann von einer beliebigen Zahl von Contractoren und anderen Kunden genutzt werden. Contractoren sind damit über ein Internetportal in der Lage, von der Ferne den Betrieb ihrer Anlagen zu überwachen,
Abrechnungen durchzuführen, Störfälle zu erkennen und ggf. von der Ferne zu beheben, ihren Kundenservice zu verbessern, indem man Probleme und mögliche Benutzungsfehler erkennt und mit dem Kunden abstellt und bei Problemen mit der Bezahlung der Rechnungen entsprechende Abschaltmaßnahmen umzusetzen. Die Kunden der Contractoren können über ein Internetportal ihren eigenen
Energieverbrauch bewusst überwachen und sinnvolle Energieeinsparmaßnahmen umsetzen, um z.B. die Kosten für den Betreib zu reduzieren.
Die Produkte lassen sich erweitern als Fernwartungssystem für Dienstleister wie Handwerker mit Wartungsverträgen, auch für normale Heizungsanlagen, sowie als Plattform für das Management der Wärmeversorgung durch Hausverwaltungen. Ein Aufschalten von Endkunden, die damit ihre Anlage steuern wollen und
Energieeinsparungen erreichen wollen, ist ebenfalls möglich. Gesamtziels der vorliegenden Erfindung ist es, die technischen Voraussetzungen für eine vollautomatische Abwicklung des Contracting bereitzustellen, um einen umweltfreundlichen Umgang mit vorhandenen Recourcen zu ermöglichen.
Geothermisch versorgte Wärmepumpen (oberflächennahe Geothermie) erlauben eine Reduzierung der Heizenergie um bis zu 80%. Diese Wärmepumpen ersetzen damit die konventionellen Wärmeerzeuger, die mit Gas oder Öl arbeiten. Mehrere Studien belegen, dass durch Contracting als einer Form der Finanzierung der Anlage zusammen mit der Wärmelieferung der Markt für diese umweltfreundliche Technologie deutlich vergrößert werden würde, da viele potenzielle Kunden sich vor einer sofortigen, relativ hohen Anfangsinvestition scheuen. Durch Contracting schließen Kunden einen Wärmelieferungsvertrag mit dem Contractor ab. Die Investition übernimmt der Contractor. Auch das bereits vereinzelt in der
praktischen Anwendung befindliche sogenannte Aniagencontracting, welches man durchaus als eine Form des Anlagenleasings sehen kann, könnte über die
Plattform abgewickelt werden. Im Bereich der Wärmepumpen, aber auch der konventionellen Wärmeerzeuger für Wohnungen und Einfamilienhäuser, gibt es noch keine technische Lösung, die eine online-Erfassung und Verarbeitung der verbrauchten Wärmemengen möglich macht.
Contracting wird in den meisten Fällen bisher nur für größere Energieverbraucher aus Industrie und Behörden genutzt. Contracting Angebote für Kleinanlagen sind u.a. deshalb so schwer umzusetzen, da ein umfassendes Facility Management wie bei größeren Objekten nicht möglich ist. Die Abrechnung der verbrauchten Energie ist schwierig, da es keine automatisierten Abrechnungs- und
Fernwartmöglichkeiten gibt. Vereinzelt gibt es für Stromabrechnungen bereits Lösungen, die automatisiert ablaufen.
Ziel dieses Teilaspektes ist es daher, für geothermisch versorgte Wärmepumpen und auch für andere Wärmeerzeuger die internetbasierte Plattform (ADUNOS) zur Wärmeerfassung und Bearbeitung anderer Daten bereitzustellen. Contracting- Anbieter werden bei Nutzung dieser Plattform als ein Service der entsprechenden Verwaltungsgesellschaft in die Lage versetzt, den Wärmeverbrauch der
Wärmepumpen mit ihren Kunden in Realtime zu erfassen und abzurechnen.
Energiekunden des Contracting-Anbieters sind über das Internet in der Lage, auf der Basis von historischen und technischen Daten den Energieverbrauch zu beeinflussen und ihren eigenen Energieverbrauch bewusst zu kontrollieren.
Auf historischen Daten basierende Regeleingriffe sind möglich. Durch die bewusste aktive Steuerung des Energieverbrauchs der Kunden über das
Contracting Portal ist der Kunde in der Lage, seinen eigenen Energieverbrauch den aktuellen oder langfristigen Erfordernissen anzupassen. Die zentrale
Datenhaltung macht eine präzise Energiebedarfsanalyse leichter. Sie hilft mittelbar, den Energiebezug auch kleiner Abnehmer zu optimieren, was wiederum Ihre Kosten, Energieverbrauch und C02 Emission senkt. Die Verknüpfung verschiedener Daten liefert detaillierte Aussagen über Energieverbräuche. Auf Wunsch bekommt der Kunden über das Portal auch die Messdaten als Rohwerte oder aufbereitet und mit beliebigen Verknüpfungen täglich per Email oder individueller Schnittstelle in z.B. ERP-Systeme.
Schnittstellen zu den Abrechnungssystemen der Contractoren und zu den Nutzern werden eingerichtet. Auch große Anlagen werden zukünftig anschließbar sein. Die Lösung hat folgende Produktmerkmale aufzuweisen (Spezifikation):
- Erfassung des Wärmeverbrauchs
- Erfassung des Stromverbrauchs
- Abrechnung des Energieverbrauchs
- online Zugriff auf die Energieanlage durch Contractor und Kunde
- Kundenportal für die Einsichtnahme in den Energieverbrauch und selbständige Einleitung von Energieeinsparungsmaßnahmen an der Anlage (Transparenz und Rückkanal)
- Möglichkeiten zur Kostenoptimierung
- Prozessoptimierung, Reduzierung des administrativen Aufwandes - Möglichkeit des Contracting von Klein-Wärmeerzeugern (Einfamilienhäuser, etc.)
- Störungsmanagement
- wirkungsgradoptimale Steuerung der Anlage
- Speicherung von historischen Daten für Statistiken und Ableitung einer intelligenten Anlagenprozesssteuerung
- Energiecontrolling in Lieferung und Energieproduktion (Last- und Wirkungsgrad basierend)
- Möglichkeit der Fernabschaltung bei Zahlungsunterbrechungen
- flexible Abbildung sonstiger Vertragsbestandteile
- Abbildung fester und flexibler Preisbestandteile
- Inspektionsmanagement und präventive Wartung
- Ferndiagnose über das Internet bei Störungen
- Femwartung
- Visualisierung im Internet
- Einbindung diverser Steuerungssysteme von Wärmepumpen wie auch anderer Energieversorgungssysteme (Solar, Öl, Gas, Pellets, Biomasse, Biogas, Dachs etc.) in Kombination zur Wärmepumpe
- Betriebsdatenerfassung
- geringe Servicekosten
- Erkennen von Benutzerfehlern und Beheben über den telefonischen
Kundenservice oder direkt über die Internetsteuerung der Energieanlage
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung zu entnehmen. Im nun Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Einzelnen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 : die Architektur des Systems (1) mit seinen wesentlichen Komponenten;
Fig. 2: eine schematische Blockdarstellung eines Teils der Anlage zur
Wärmeerzeugung bei einem Endverbraucher (2);
Fig. 3: eine schematische Blockdarstellung der kundenspezifischen Einheit (7) im Zusammenwirken mit peripheren Einheiten (12, 12', 16) sowie die Anbindung an ein drahtloses Fernübertragungsnetz (15) (Internet);
Fig. 4: ein Blockdiagramm der Struktur (Schema) der Datenbank (5) im
Zentralserver (3) des Systems (1);
Fig. 5: eine schematische Darstellung der Schalteinheit (9).
Die Fig. 1 zeigt die Architektur des Systems 1 in Form eines Blockdiagramms, in dem wichtige Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten sind. Das System 1 besteht im Wesentlichen aus den Vertragspartnern, wie zum Beispiel dem
Endverbraucher 2, der mindestens ein Heizaggregat 6 betreibt und der
Verwaltungsgesellschaft (ADUNOS), wobei das Heizaggregat 6, das einerseits Primärenergie wie beispielsweise Gas, Öl, Strom, Pellets etc. aufnimmt und diese Primärenergie in Wärme umwandelt und damit mindestens einen Raum des Endverbrauchers 2 beheizt. Die aufgenommene Primärenergie und die damit erzeugte Wärmemenge wird mit einer Wärmemengen zählenden Einheit 10 aufgenommen. Die aufgenommenen Daten, die neben der Primärenergie und der abgegebenen Wärmemenge auch Daten bezüglich der Vorlauftemperatur, Rücklauftemperatur, dem aktuellen Gasvolumenstrom beinhalten, werden dann einer kundenspezifischen Einheit 7 zugeführt, die Eigentum der
Verwaltungsgesellschaft (ADUNOS) ist und beim Endverbraucher 2 installiert ist. Die aufgenommenen Daten bezüglich des aktuellen Verbrauchs und der damit erzeugten Wärmemengen werden einem Zentralserver 3 per drahtloser
Fernübertragung zugeführt, der diese Daten ordnet und in einer strukturierten Datenbank 5 ablegt. Diese Datenbank 5, wird weiter unten näher erläutert und beinhaltet neben den Verbrauchsdaten auch kundenspezifische Daten von
Vertragspartnern 14. Das System 1 beinhaltet mindestens zwei Portale mit zwei Benutzeroberflächen 13, 13', wovon mindestens eine Benutzeroberfläche 13 für den Endverbraucher 2 und mindestens eine Benutzeroberfläche für den
Mitarbeiter 13' des jeweiligen Energieversorgungsunternehmens bzw. der
Verwaltungsgesellschaft (ADUNOS) bestimmt ist und nur diese Person Zugang zu der entsprechenden Benutzeroberfläche hat. Aufgrund der gesammelten Daten wird in bestimmten Zeitabständen ein sogenanntes IP-Protokoll erstellt, nach dessen Ergebnis und Maßgabe die Schalteinheit 9 betätigt werden kann, welche mindestens die Zufuhr der Primärenergie ein- und abschalten kann. Diese
Schalteinheit 9 ist in einem einfachen Ausführungsbeispiel ein
elektromechanisches Schütz für die Stromversorgung des Wärme erzeugenden Aggregats bzw. der Wärmepumpe.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Blockdarstellung der Einheiten des Systems 1 , die beim Endverbraucher 2 installiert sind. Die Primärenergie wird durch die Zufuhrleitung 1 dem Heizaggregat 6 zugeführt, welches die benötigte
Wärmemenge zum Heizen der Räume erzeugt. Die Daten der erzeugten
Wärmemenge werden im Heizaggregat 6 aufgenommen und der
kundenspezifischen elektronischen Einheit 7 zugeführt. Die kundenspezifische Einheit 7 wird weiter unten näher erläutert. Die aufgenommene Datenmenge in der kundenspezifischen Einheit 7 wird zu einem IP-Protokoll zusammengefasst und in frei wählbaren Zeitintervallen, wie beispielsweise alle zehn Minuten, mittels eines Modems per Funk drahtlos an den Zentralserver 3 übertragen. In der Zufuhrleitung 11 ist eine Zähleinheit 10 eingebaut, welche die Zufuhr der Primärenergie misst und Daten bezüglich des Gasvolumenstroms, der Vorlauftemperatur, der
Rücklauftemperatur sowie der erzeugten Wärmemenge liefert. Die Fig. 3 zeigt eine schematische Blockdarstellung des Zusammenwirkens zwischen der kundenspezifischen Einheit 7, den Wärmepumpenmodulen 12, 12' und dem Datenübertragungsmodul 6. In dieser Darstellung sind die technischen Einheiten, die beim Endverbraucher 2 installiert sind, dargestellt. Die durch das Heizaggregat 6 und die beiden Wärmepumpenmodule 12, 12' für den Innenraum und den Außenraum mit der Zähleinheit 10 aufgenommenen Daten zur Ermittlung der Wärmemengen werden einem Datenlogger 8 zugeführt, welcher die Daten in einem Logfile speichert und in konstanten Abständen an den Zentralserver 3 versendet. Die Übertragung der im Logfile gespeicherten Daten wird mit einem Datenübertragungsmodul 16 per GSM/GPRS/EDGE via Internet oder auf anderen Übertragungswegen per Funk auf den Zentralserver 3 übertragen. Darüber hinaus beinhaltet die kundenspezifische Einheit 7 noch einen Zähler für die
Primärenergien wie Strom, Gas, Öl, Kohle, Pellets oder Holz, dessen Daten ebenfalls dem Datenmodem 8 bzw. Datenübertragungsmodul 16 in vorgegebenen Zeitintervallen zuführt. Die Stromversorgung 17 für den Wärmeerzeuger wird dem normalen 220/380 Volt-Hausnetz des Endverbrauchers 2 entnommen. Die Stromversorgung ist über ein Leistungsschütz 18 mit dem Heizaggregat 6 verbunden. Das Leistungsschütz 18 wird von einem Koppelrelais 19 angesteuert, das wiederum seine Schaltzustände aus dem Datenmodem 8 erhält. Die
Schaltzustände (ein/aus) sind das Ergebnis der Auswertung der aufgenommenen Verbrauchsdaten und der über die Benutzeroberflächen 13, 13' eingegebenen individuellen Endkundendaten. Das Ergebnis aus den Verbrauchsdaten und weiterer kundenspezifischer Endkundendaten richtet sich also nach den
Vorgaben, die von der Verwaltungsgesellschaft bzw. von den
Energieversorgungsunternehmen im Zentralserver 3 der Verwaltungsgesellschaft (ADUNOS) abgelegt werden.
Die Fig. 4 zeigt eine generelle Übersicht über das Schema bzw. die Struktur der Datenbank 5, auf die der Zentralserver 3 Zugriff hat. Die Datenbank 5 enthält im Wesentlichen die Daten des Vertrages zwischen der Verwaltungsgesellschaft und dem Mandanten, wie beispielsweise einem Energieversorgungsunternehmen und dem Objekt (Endverbraucher), das mit Primärenergie versorgt werden soll. Darüber hinaus sind in diesem Vertrag Daten bezüglich der entsprechenden Energietarife, welche mit dem Endkunden bzw. einem Subkunden des Endkunden vereinbart wurden. Ferner enthält die Datenbank alle Daten, welche durch die kundenspezifische Wärmemengenzähleinheit 7 aufgenommen wurden. Auf diese Datenbank 5 hat ein Programm unmittelbaren Zugriff, welches als Ergebnis sowohl eine Rechnung als auch Schaltzustände zu der kundenspezifischen
Einheit 7, bzw. der Schalteinheit 9 erzeugt.
Die Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Schalteinheit 9. Dabei liegt das 230 V Netz über ein Schaltschütz 18 sowohl an einem Heizaggregat 6 als auch an mindestens einem Wärmepumpenmodul 12, die zusammen den zu beheizenden Raum erwärmen. Das Leistungsschütz 18 ist mit einer Kopplungseinheit 19 niedervoltseitig (24 V) verbunden. Die Kopplungseinheit 19 weist einen digitalen I/O auf, der seine Signale vom Server 3 erhält. Ist das Ergebnis der Berechnungen aufgrund der aufgenommenen Daten negativ, d. h. zum Weiterbetrieb der Anlage ungeeignet, so erhält der I/O ein Signal zum Öffnen des Leistungsschützes 19, wodurch die Zufuhr an Primärenergie für den Endkunden unterbrochen ist.
Das erfindungsgemäße System 1 stellt eine Internetplattform für die Abrechnung von Wärmemengen für die Zielgruppe Contractoren für Kleinanlagen im Bereich Wärmeversorgung, speziell geothermisch versorgter Wärmepumpen dar. Eine vergleichbare Lösung ist am Markt nicht vorhanden. Bei dem System 1 handelt es sich um eine Gesamtlösung, um Wärmezähler ins Internet zu bringen mit der Möglichkeit, auf virtuelles Gebäudemanagement von Kleinobjekten innerhalb eines Cloud Computing zu erweitern, was den Zugang für kleinere
Wärmeerzeuger erst möglich macht. Neben Contractoren können auch
Handwerker und andere Serviceanbieter rund um Wärmeerzeuger diese offene Plattform für das Management ihrer Wartungsverträge mit Kunden aus dem
Bereich Ein- oder Mehrfamilienhäuser, Wohnungen etc. nutzen. Weiterhin kann die Lösung in Hausverwaltungen eingesetzt werden, um übergreifend
Heizungsanlagen zu managen (virtuelles Gebäudemanagement). Die Plattform (ADUNOS) bietet somit eine Infrastruktur für Abrechnung, Femwartung und bewusstes Energiesparen.
Durch die Möglichkeit die wichtigen Informationen aus den Daten der Messpunkte in Echtzeit abzulesen und der geplanten Möglichkeit online Optimierungen in der Steuerung vorzunehmen - erhöhen sich die Einsparungen sowohl bei kleinen als auch bei großen Anlagen erheblich.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer mobilen Maschine-zu-Maschine
Kommunikation über das Internet, um zum einen die benötigten Daten aus den Wärmepumpen in die aufzubauende Datenbank zu holen und zum anderen eine Portalinfrastruktur, die es erlaubt, Daten auf Portalen zu visualisieren und Daten in Systeme der Kunden, z.B. Abrechnungssysteme bei Contractoren, zu befördern.
Des Weiteren werden Steuerbefehle der Kunden direkt in der Wärmepumpe vor Ort umgesetzt. Zur Bewältigung der Anforderungen sind insbesondere folgende technische Einrichtungen bereitzustellen:
- Bidirektionale Maschine-zu-Maschine Kommunikation (M2M) unabhängig vom Telefonnetz und DSL, da die Erfahrung zeigt, dass die Verknüpfung mit eventuell vorhandenen Telefonleitungen häufig zu Fehlermeldungen führen oder z.B. bei Nichtzahlung der Rechnung über das Telefon auch nicht mehr zugegriffen werden kann. Eine Lösung mittels eines VPN können den Automationsmodulen feste IP- Adressen zugewiesen werden und auch jederzeit von der Leitstelle erreicht werden.
- Zentrale Datenhaltung für alle eintreffenden Maschinendaten.
- Minimaler Datenverkehr, um die Hardwareanforderungen gering zu halten und die Kosten für die monatlichen Datentransfers über UMTS gering zu halten.
- Die Automationsmodule werden zwar permanent im Netz eingeloggt bleiben (always-on), übertragen aber nur Daten nach Bedarf. - Die Wärmepumpensteuerung muss über eine standardisierte Schnittstelle erreicht werden können, wir favorisieren hier Modbus, welches sowohl über serielle wie auch Ethernetschnittstelle funktioniert.
- Das Automationsmodul ist Software an die verschiedenen
Wärmepumpensteuerungen über das Modbus Kommunikationsprotokoll anzupassen. Dazu ist ein frei programmierbares eingebettetes System auf Linuxoder Javabasis mit integriertem Webserver vorgesehen. Eingebettet werden soll weiterhin das UMTS/GSM-Modul. Die Unit kann von Ferne überwacht,
parametrisiert und gegebenenfalls mit einer neuen Firmware aktualisiert werden. Das Gerät muss auf diese Weise in ein Bestandsmanagementsystem integriert werden.
- Einfache, automatisierte und standardisierte Datenübernahme der Daten aus der Datenbank in die Abrechnungssysteme des Contractors. Diese sind meist ERP- System-integriert. Standardschnittstellen über XML sollten konfigurierbar sein.
- Steuerbefehle aus dem ERP-System (z.B. letzte Mahnung) müssen als vorläufige Abschaltung in der Wärmepumpensteuerung ankommen. Eindeutige Identifikation der Steuercontroller ist dafür notwendig.
- Mandantenfähigkeit in mehreren Ebenen: B2B-Kunden (Contractoren,
Wartungsunternehmen etc.) und B2C-Kunden (Endkunden der B2B-Kunden).
- Abrechnung wird über den Applikation Server als Service angeboten,
insbesondere für kleinere Contractoren.
- Visualisierung der Wärmepumpe und grundlegender Steuerungsmechanismen in einem Endnutzerportal im Internet, um über Transparenz die bewusste
Energieeinsparung zu fördern.
- Ein Add-on dieser Lösung ist die damit verbundene Möglichkeit, die
Wärmepumpen in ein virtuelles Gebäudemanagement einzubinden und
Serviceprovidern für Handwerksleistungen oder Fernwartung anzubieten.
-„Management by Exception" bei Auslösung von Alarmen, kritischen
Betriebszuständen usw. zur Wartung bzw. Reparatur. Diese Alarme werden ausgelöst bei Überschreitung und Unterschreitung von Grenzwerten, die permanent kontrolliert werden, abhängig von den baulichen Bedingungen und der Wärmepumpe, wie:
- Heizgrenze minimal und maximal
- Gebäudezeitkonstante
- Druck im Heizsystem
- Einschaltzeiten und Ausschaltzeiten
- Brauchwassertemperatur
- Vorlauftemperaturen und Nachlauftemperaturen
- Zufuhr von elektrischer Energie
- Durchfluss
- Abweichungen von der Heizkurve
Der Lösungsweg lässt sich wie folgt kurz zusammenfassen:
Die Lösung erfolgt über den Aufbau einer Internetdatenbank, in welcher die
Betriebsdaten der Kunden-Wärmepumpe abgespeichert werden. Der Kunde, der
Contractor, ruft die jeweiligen Wärmeverbrauchsdaten über das Internet ab und erstellt seine Abrechnungen. Alternativ werden auf dem Webserver Applikationen für die Abrechnung sowie der Bestandsführung für den Contractor zur Verfügung gestellt:
- Anbindung an externe Bussysteme über Modbus
- drahtlose Einbindung von Geräten zum Erfassen von Daten und zum Steuern über ZigBee und/oder wireless M-Bus
- Schnittstellen: RS232, RS485, CAN-BUS, LIN-BUS, RJ45
- eigene CPU mit integriertem Linux oder Java und Webserver zur
Fernkonfiguration und zum Bestandsmanagement
- eigene CPU zur Datenverarbeitung und für eventuelle Steuerungs- und
Regelungsaufgaben - fest integrierte universelle Ein- und Ausgänge
- integrierte Hardwareuhr mit Datum und Uhrzeit, stellbar über Internet
- Hutschienengehäuse
- Temperatur: +5 bis +40 °C
- Relative Feuchte: 5% bis 85%
- entsprechend gängiger DIN Normen DIN EN 50178/VDE 0160 für
Automationseinrichtungen
- Schutzklasse II
- UMTS/GSM-Modul, integriert über Ethernet
- automatischer Hardware-Reset
- Konfiguration über das GPRS Netzwerk via integriertem Webserver
- Unterstützung von VPN zur Integration in ein internes Netzwerk, Erreichbarkeit über den Server
Die Kunden erhalten somit einen personalisierten Zugriff über das Internet auf den Applikationsserver. Das erfordert Basisfunktionen wie eindeutige Identifikation über Login und SSL-Übertragung der Daten. Neben der Nutzerschnittstelle für Menschen ist eine Maschine-zu-Maschine Kommunikation für die Contractoren einzurichten, um Daten aus der Datenbank direkt in die ERP-Systeme der Kunden zu transferieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. System (1) zur automatischen Aufnahme von Energiemengen bei mindestens einem Endverbraucher (2) mit mindestens einem Server (3) und mindestens einer Datenbank (5) sowie mindestens einem Heizaggregat (6), gekennzeichnet durch mindestens eine kundenspezifische Einheit (7) bei einem Endverbraucher (2), die mindestens eine Einrichtung (8) (Datenmodem) beinhaltet, die drahtlos Daten überträgt und das System (1) mindestens eine Schalteinrichtung (9) beinhaltet, die mindestens in der Lage ist, das Heizaggregat (6) ein- und auszuschalten.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizaggregat (6) mit jeder Form von Primärenergie gespeist werden kann, insbesondere mit Strom, Gas, Öl, Kohle oder Holz.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (5) im Server (3) des Systems (1) kundenspezifische Daten beinhaltet, auf die ein im Server (3) abgelegtes Programm Zugriff hat, um kundenspezifische Maßnahmen zu erstellen.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kundenspezifischen Daten in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Energieversorgungsunternehmen (4), die unter anderem Kunden des Systems (1) sind, abgestimmt sind.
5. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die kundenspezifischen Daten, insbesondere Daten des Verbrauchs an Wärmemengen des Endverbrauchers (2) beinhalten.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Wärmemenge zählende Einheit (10), die vorzugsweise in der Energiezufuhrleitung (11) zum Heizaggregat (6) installiert ist und
Parameter bezüglich der Wärmemenge, der Vorlauftemperatur, der
Rücklauftemperatur, des aktuellen Gasvolumenstroms aufnimmt.
7. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Heizaggregat (6) mindestens ein Wärmepumpenmodul (12, 12') zugeschaltet werden kann, das zur Heizung/Kühlung der zu klimatisierenden Räume beiträgt.
8. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Datenübertragung, zum Beispiel per GMS, GPRS, UMTS oder ZigBee oder wireless M-Bus durchgeführt wird.
9. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Benutzeroberfläche ( 3), zum Beispiel auf der Basis von PHP, wobei eine Benutzeroberfläche für den Endverbraucher (13') und eine Benutzeroberfläche für den Mitarbeiter (13") des Energieversorgungsunternehmens (4) bestimmt ist.
10. Verfahren zur automatisierten Aufnahme und Abrechnung von Energiemengen (Wärmemengen) in einem System (1) mit mindestens einer Wärmeerzeugungseinheit (6), einem Wärmemengenzähler (10) und mindestens einem Server (3) mit mindestens einer Datenbank (5), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Aufnahme kundenspezifischer Daten von Vertragskunden (14); - Installation einer Wärmemengenzähleinheit (10) an mindestens einem wärmeerzeugenden Aggregat (6) des Endkunden;
- drahtlose Versendung aufgenommener Daten an den Server (3) des
Systems (1);
- Zufuhr der aufgenommenen Daten aus der wärmeerzeugenden
Einheit (6) und einer kundenspezifischen Einheit (7) an den Zentralserver (3);
- Zugriff mittels eines Programms auf die in der Datenbank gespeicherten kundenspezifischen Daten und Auswertung der automatisch aufgenommenen Daten;
- sowie Speicherung der Ergebnisse der Auswertung; und
- Auslösen von Maßnahmen aufgrund der Ergebnisse; und
- Zugriff auf die Ergebnisse in der Datenbank über mindestens ein
Internetportal (13, 13', 13").
11. Verfahren nach Anspruch 0, dadurch gekennzeichnet, dass alle relevanten Daten für das Abrechnungsverfahren gesammelt und in einem Logfile gespeichert werden und in Intervallen zwischen 5 Minuten bis stündlich, vorzugsweise alle 10 Minuten aufgezeichnet werden und alle vier Stunden an den Zentralserver (3) gesendet werden, wobei die Intervalle zwischen 1-24 Stunden frei wählbar sind.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Benutzeroberfläche (13, 13', 13") Zugriff auf die Ergebnisse in der Datenbank des Servers hat.
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