WO2022073669A1 - Method for operating an energy system by means of an energy management system - Google Patents

Method for operating an energy system by means of an energy management system Download PDF

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WO2022073669A1
WO2022073669A1 PCT/EP2021/070554 EP2021070554W WO2022073669A1 WO 2022073669 A1 WO2022073669 A1 WO 2022073669A1 EP 2021070554 W EP2021070554 W EP 2021070554W WO 2022073669 A1 WO2022073669 A1 WO 2022073669A1
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WO
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energy
heat
management system
heating network
energy management
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Application number
PCT/EP2021/070554
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Inventor
Stefan Niessen
Jochen SCHÄFER
Sebastian THIEM
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • 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
    • 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
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • 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
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and an energy management system according to the preamble of patent claim 11 .
  • Energy systems for example city districts, communities, industrial plants, industrial buildings, office buildings and/or residential buildings, can exchange energy in the form of electricity or heat with one another in a decentralized, i.e. local, manner, for example by means of a power grid and/or heating grid (supply grid).
  • supply grid heating grid
  • Such a local energy exchange can be technically enabled by a local energy market platform.
  • the energy systems market participants
  • the local energy market platform coordinates the energy exchanges between the energy systems via the associated supply networks in the best possible way.
  • a local energy market is technically realized by the local energy market platform, which forms a control platform.
  • Such a local energy market platform/control platform for the exchange of electrical energy is known, for example, from document EP 3518369 A1.
  • a local energy market allows the energy systems to exchange and trade locally generated energy, in particular electrical energy (electricity).
  • the local energy market makes it possible here thanks to its decentralized technical design to coordinate the locally generated energy efficiently with the local energy consumption.
  • a local energy market is particularly advantageous with regard to renewable energies, which are typically generated locally.
  • heating networks have typically been operated by a heating network operator, who bears sole responsibility for the supply of heat and its quality.
  • the heating network is operated in such a way that the contractually agreed supply quality is maintained for all connected energy systems (participants).
  • fluctuations in the supply quality are only at the expense of the heating network operator.
  • the present invention is based on the object of improving or enabling the integration of energy systems into heating networks with fluctuating supply quality, as can be the case in particular in local heating markets.
  • the method according to the invention for operating an energy system, in particular a residential building and/or office building, by means of an energy management system, in which the energy system is coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, for heat absorption, is characterized in that a measuring unit of the Energy management system, a reduction in heat absorption can be detected, with the detection of a reduction in heat absorption and when there is a heat load within the energy system, the energy management system controls thermal engineering systems of the energy system in such a way that the heat load is covered from the heating network despite reduced heat absorption.
  • the energy management system according to the invention for controlling the operation of an energy system, in particular a residential building and/or office building, wherein the energy system for heat absorption is coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, is characterized in that a measuring unit of the energy management system Reduction in heat absorption is detectable, wherein when detecting a reduction in heat absorption and when there is a heat load within the energy system, the energy management system thermotechnical Systems of the energy system can be controlled in such a way that the heat load is covered from the heating network despite reduced heat absorption.
  • the energy system according to the invention in particular a residential building and/or an office building, with an energy management system for controlling heating systems of the energy system, the energy system for heat absorption being coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, is characterized in that the energy management system is designed according to the present invention and/or one of its refinements.
  • the method according to the invention and/or one or more functions, features and/or steps of the method according to the invention and/or one of its configurations can be computer-aided.
  • the optimization is carried out with the aid of a computer.
  • the optimization problem is solved numerically.
  • control includes regulation
  • a heat output within a time range results in a certain amount of heat in this time range, which is exchanged.
  • heat/heat exchange and heat output/heat output exchange are equivalent in the present invention and are thus interchangeable.
  • the IPCC Fifth Assessment Report in particular defines an energy system as: “All components related to the production, conversion, supply and use of energy. "
  • An energy system typically includes several energy conversion systems.
  • Energy conversion systems are energy technology components of the energy system, in particular heat technology systems, such as heat generation systems, heat consumption systems and/or heat storage systems.
  • heat technology systems such as heat generation systems, heat consumption systems and/or heat storage systems.
  • heat and thermal energy are regarded as equivalent and are not differentiated, as is physically correct.
  • energy can basically include electrical energy, heat, cold or thermal energy, chemical energy and/or other forms of energy.
  • the term cold is used and typically denotes heat or a condition with a temperature below the respective ambient temperature.
  • the term heat is also understood to mean the technical term cold.
  • the heat absorption can be in the form of cold absorption, the thermotechnical systems as refrigeration systems, the heat load as cold load, heat consumption as cold consumption and/or the external heating network as a cooling network, in particular a local cooling network and/or district cooling network.
  • the energy system or all energy systems connected to it can export and/or feed in heat, that is to say exchange it.
  • the energy system has an energy management system for controlling, in particular for controlling the thermotechnical Plants of the energy system on . If there is now a heat load within the energy system, the external heat network is initially used to cover it. The heat absorption is thus intended to cover the heat load within the energy system.
  • the heating network can show fluctuations in terms of its quality.
  • a reduction in the heat exchange is used according to the invention.
  • the energy management system has a measuring unit which can determine an unintended, for example sudden, decrease/reduction in the heat exchange.
  • the energy management system controls the thermal engineering systems according to the invention in such a way that the coverage of the heat load is ensured despite a disruption in the external heat absorption.
  • the reduction in the heat exchange and thus the fluctuating quality of the external heating network triggers self-provision, in particular self-generation, of heat by the thermotechnical systems of the energy system to cover the heat load.
  • the energy management system determines based on the reduced heat absorption / heat transfer from the external heating network a difference in heat quantity to the heat quantity / heat output requested by the heat load and makes this available through the energy system-internal thermal engineering systems.
  • the present invention therefore enables a large number of non-professional, in particular private, market participants to be integrated into a local heating market.
  • the network losses and the emissions continue to fall, in particular with regard to carbon dioxide.
  • the generation efficiency improves.
  • a flow temperature of the heating network can be detected by means of the measuring unit, with a reduction in the heat absorption being determined by a reduction or lowering of the detected flow temperature.
  • the measuring unit records the flow temperature of the heating network in the area of a heat absorption point of the energy system.
  • the heat absorption point can be designed as a heat exchanger, by means of which the external heating network and an internal heating network of the energy system are thermally coupled, so that the heat is absorbed via the heat exchanger.
  • the measuring unit or the energy management system detects a reduced flow temperature, ie an unintended reduction in the flow temperature of the external heating network.
  • the resulting reduction in heat absorption could be compensated for by increasing the mass flow of the internal heating network caused by the energy management system. This advantageously ensures compliance with the comfort limits/comfort zones of the energy system, ie the quality of the heat supply on the customer side.
  • an additional heat exchanger and/or a thermotechnical system of the energy system can be switched on and/or a thermal shear energy storage / heat storage are discharged to support.
  • the energy management system can record and analyze the reduced flow temperature and the duration of the reduction or lowering of the flow temperature and the resulting effects on the energy system side. Furthermore, the energy management system can determine the cost of compensating for the disruption and the damage, for example costs, that would result from covering the heat load at least partially within the energy system.
  • a mass flow of an internal heat network of the energy system is increased when a reduction in heat absorption is detected.
  • the measuring unit is designed to record a flow temperature and/or a mass flow of the heating network and/or an internal heating network of the energy system.
  • sufficient heat can advantageously be supplied to the energy system to maintain its comfort limits in the event of a reduction in the flow temperature, ie a fault in the external heating network.
  • the heat flow depends on the temperature difference and the mass flow, with the temperature difference essentially being formed by the flow temperature of the external heating network, so that when the flow temperature of the external heating network decreases due to a corresponding increase in the mass flow of the internal heating network and/or external heating network, an approximately constant heat flow and thus an almost constant heat absorption can be achieved.
  • an additional heat exchanger is switched on between the heating network and the energy system when a reduction in heat absorption is detected.
  • the reduction in the flow temperature of the external heating network can advantageously be compensated for or mitigated.
  • a thermal energy store of the energy system is at least partially discharged when a reduction in heat absorption is detected.
  • the heat load can be essentially covered despite the reduction in the flow temperature.
  • the energy management system can always provide a specific heat reserve by means of the thermal energy store. This means that when the flow temperature is almost constant, the thermal energy store is charged up to a specified reserve capacity value. This reserve can then be used to compensate for and thus cover the required heat load in the event of an unforeseen, in particular sudden, reduction in the flow temperature of the external heating network.
  • the energy management system performs a mathematical optimization based on a target function, with the optimal control of the thermal engineering systems for covering the heat load being determined by the optimization with regard to the target function when a reduction in heat absorption is detected.
  • the energy management system uses this to calculate the best possible combination of external procurement and in-house generation.
  • the heat load is divided into an external purchase and an energy system-internal (heat) self-generation.
  • the self-generation is optimally determined in such a way that the sum of external purchases from the external heating network and the self-generation mentioned is sufficient to cover the required heat load.
  • the optimization can include the internal requirements, as well as the combination of mass flow, flow temperature and/or return temperature required to cover the heat load completely and/or partially, as well as the possibility of covering the internal requirements by means of thermal engineering systems, for example by means of combined heat and power plants, gas burners, heaters, heat storage , as well as associated energy prices, gas prices, electricity prices and/or operating costs, maintenance costs and/or emissions, in particular carbon dioxide emissions, into account.
  • the target function or the optimization can take into account costs such as compensation for non-complete coverage of demand by the external heating network, for example due to a reduced flow temperature (malfunction).
  • a reduced flow temperature malfunction
  • the optimization or the optimization carried out by the energy management system is based on the target function whose value is maximized or minimized.
  • the target function can include and/or model a minimization of emissions, in particular with regard to carbon dioxide, nitrogen oxides, particulate matter and/or ozone, and/or minimization of costs and/or maximization of profit.
  • the target function includes emissions, in particular carbon dioxide emissions, and/or costs relating to covering the heat load.
  • the energy management system is connected via a communication interface to a local energy market platform for data exchange, with offers for the operation of the heating systems to cover the heat load being transmitted to the local energy market platform.
  • the energy management system preferably includes a control unit for controlling the thermotechnical systems and the communication interface.
  • the heat exchange between the energy systems and the heating network is preferably controlled and thus coordinated by means of a local energy market platform.
  • the energy system transmits at least one offer for the purchase and/or sale of electricity and/or heat to the local energy market platform, for example by means of the energy management system and its communication interface.
  • the communication interface is thus designed for data exchange with the local energy market platform.
  • the local energy market platform matches all submitted offers in the best possible way and transmits its trading result to the energy system, in particular to the energy management system, by means of the communication interface.
  • the energy management system controls the heating systems of the energy system accordingly, so that the heat load is covered by heat absorption from the external heating network (external purchase) and self-generation.
  • the exchange of electricity and heat can be coupled through the local energy market platform, i.e. optimized and coordinated as a whole.
  • the offers are determined based on forecasts relating to the heat load and/or electrical loads.
  • the energy management system carries out the optimization and the trading activities with regard to the local energy market platform, at least based on the forecasts for the heat load.
  • Other loads such as electrical loads, and other technical parameters such as self-generation by photovoltaics, solar thermal energy and / or forecasts for the required flow temperature can be provided.
  • forecasts regarding the electricity and/or heat price can be carried out.
  • a gas boiler, an electric heater, a buffer storage tank, a heat exchanger, a fan, a compression heat pump, a compression refrigeration machine, an absorption heat pump and/or an absorption refrigeration machine is supplied by the energy management system when a reduction in the heat absorption is detected switch .
  • the energy management system can advantageously be used for a large number of already existing energy systems.
  • the thermal engineering systems mentioned are particularly suitable for compensating for fluctuations in the heating network, which lead to a reduction or reduction in the flow temperature of the heating network, for example at least over a period of time.
  • FIGURE shows a schematic flow chart of a method according to an embodiment of the present invention.
  • the operation of an energy system is controlled by means of an energy management system.
  • coordinate the energy management system dines the operation of energy systems of the energy system, in particular of heat systems of the energy system.
  • Thermotechnical systems of the energy system provide heat or consume it.
  • the thermotechnical installations of the energy system generate heat by means of electrical energy.
  • the heat is provided, for example, to maintain comfort limits of interior spaces that a user of the interior spaces has set, for example.
  • the energy system can exchange heat with an external heating network.
  • the external heating network is designed as a district heating network and/or district cooling network.
  • the energy system is coupled to the external heating network via its internal heating network for heat exchange.
  • the external heating network can have fluctuations in terms of its heat supply for the energy system, for example a fault. These unforeseen fluctuations can occur suddenly, especially while the heat load is already being covered with heat from the external heating network.
  • the flow temperature of the external heating network fluctuates at the heat absorption point of the energy system. Increasing the flow temperature is typically unproblematic. However, a reduction in the flow temperature can mean that the heat load required within the energy system can no longer be adequately covered by external purchases via the external heating network. As a result, the comfort range of the energy system with regard to heat would no longer be ensured.
  • a measuring unit of the energy management system detects the reduction in the flow temperature temperature .
  • the reduction in the flow temperature corresponds to a reduction in the heat absorption by the energy system.
  • coverage of the heat load is not ensured.
  • the energy management system can react accordingly and, according to the present invention, control heating systems of the energy system in such a way that the heat load is essentially covered despite reduced heat absorption from the external heating network.
  • the energy management system calculates an internal provision of heat based on the reduced external purchase (regarding heat), which takes place through the thermotechnical systems, for example a high-temperature heat pump and/or a heat store, of the energy system.
  • a reduction in the heat absorption from the external heating network in particular a reduction or lowering of the flow temperature, is detected using the measuring unit of the energy management system.
  • the energy management system checks whether there is a heat requirement, ie a heat load that must be covered and/or should be covered in a timely manner, within the energy system. If such a thermal load is present within the energy system, the energy management system determines a differential amount of heat (internal generation) that must be provided or generated by the thermotechnical systems of the energy system itself to essentially completely cover the thermal load. In other words, it is necessary for the sum of external purchases and in-house generation to essentially match the required heat load. For example, the calculation mentioned is carried out by a control unit of the energy management system.
  • the present exemplary embodiment the
  • the Energy management system in a further step S2a for that Energy system-internal providing/generating the differential heat quantity an offer to a local energy market platform.
  • the offer includes the procurement or purchase of electrical energy for the operation of the thermal engineering systems for generating the differential heat quantity. This can be done using a communication interface of the energy management system.
  • the trading result of the local energy market platform is in turn transmitted to the energy system via the communication interface.
  • a step S3 of the method based on the transmitted trading result, the heating systems of the energy system are controlled by the energy management system in such a way that the required heat load is essentially covered by the reduced external purchase from the external heating network and internal generation.
  • the energy management system operating heating systems of the energy system for example a heat pump
  • This advantageously ensures that the required heat load is covered and thus that comfort ranges of the energy system are maintained as optimally as possible in view of the local energy market, despite the reduction in the flow temperature of the external heating network.
  • this enables the energy system to be integrated into heating networks with fluctuating supply quality, as can be the case in particular with local energy markets/heating markets.
  • the heat exchange or the heating network is organized or operated by the local energy market platform and/or by another local energy market platform.

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Abstract

The invention relates to a method for operating an energy system, in particular of a residential building and/or office building, by means of an energy management system, wherein the energy system is coupled to an external heat grid, in particular a local heat grid and/or district heat grid, for thermal absorption. The method according to the invention is characterized in that a reduction in thermal absorption can be detected by means of a measuring unit of the energy management system, wherein, when a reduction in thermal absorption has been detected (S1) and there is a thermal load within the energy system, the energy management system controls (S2) thermotechnical installations of the energy system in such a way that the thermal load is covered (S3) despite the reduced thermal absorption from the heat grid. The invention also relates to an energy management system and to an energy system comprising such an energy management system.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Betrieb eines Energiesystems mittels eines Energiemanagementsystems Method for operating an energy system using an energy management system
Die Erfindung betri f ft ein Verfahren gemäß dem Oberbegri f f des Patentanspruches 1 sowie ein Energiemanagementsystem gemäß dem Oberbegri f f des Patentanspruches 11 . The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and an energy management system according to the preamble of patent claim 11 .
Energiesysteme , beispielsweise Stadtteile , Gemeinden, industrielle Anlagen, Industriegebäude , Bürogebäude und/oder Wohngebäude , können untereinander, beispielsweise mittels eines Stromnetzes und/oder Wärmenetzes (Versorgungsnetze ) , dezentral , das heißt lokal , Energie in Form von Strom beziehungsweise Wärme austauschen . Energy systems, for example city districts, communities, industrial plants, industrial buildings, office buildings and/or residential buildings, can exchange energy in the form of electricity or heat with one another in a decentralized, i.e. local, manner, for example by means of a power grid and/or heating grid (supply grid).
Ein solcher lokaler Energieaustausch (Energietrans f er/Leis- tungsaustausch/Leistungstrans f er ) kann technisch durch eine lokale Energiemarktplattform ermöglicht werden . Hierbei übermitteln die Energiesysteme (Marktteilnehmer ) vorab Angebote für einen Energieverbrauch und/oder eine Energiebereitstellung, insbesondere eine Energiegewinnung, an die lokale Energiemarktmarktplattform . Basierend hierauf koordiniert die lokale Energiemarktplattform die Energieaustausche bestmöglich zwischen den Energiesystemen über die zugehörigen Versorgungsnetze . Such a local energy exchange (energy transfer/power exchange/power transfer) can be technically enabled by a local energy market platform. In this case, the energy systems (market participants) transmit offers for energy consumption and/or energy supply, in particular energy generation, to the local energy market platform in advance. Based on this, the local energy market platform coordinates the energy exchanges between the energy systems via the associated supply networks in the best possible way.
Mit anderen Worten wird ein lokaler Energiemarkt technisch durch die lokale Energiemarktplattform, die eine Steuerungsplattform ausbildet , verwirklicht . Eine solche lokale Energiemarktplatt form/Steuerungsplatt form für den Austausch elektrischer Energie ist beispielsweise aus dem Dokument EP 3518369 Al bekannt . In other words, a local energy market is technically realized by the local energy market platform, which forms a control platform. Such a local energy market platform/control platform for the exchange of electrical energy is known, for example, from document EP 3518369 A1.
Durch einen lokalen Energiemarkt können die Energiesysteme lokal gewonnene Energie , insbesondere elektrische Energie ( Strom) , untereinander austauschen und handeln . Hierbei ermöglicht es der lokale Energiemarkt durch seine dezentrale technische Ausgestaltung die lokale gewonnene Energie ef fizient mit dem lokalen Energieverbrauch abzustimmen . Somit ist ein lokaler Energiemarkt besonders im Hinblick auf erneuerbare Energien, die typischerweise lokal gewonnen werden, vorteilhaft . A local energy market allows the energy systems to exchange and trade locally generated energy, in particular electrical energy (electricity). The local energy market makes it possible here thanks to its decentralized technical design to coordinate the locally generated energy efficiently with the local energy consumption. Thus, a local energy market is particularly advantageous with regard to renewable energies, which are typically generated locally.
Grundsätzlich kann ebenfalls die Versorgung mit thermischer Energie/Wärme mittels einer lokalen Energiemarkplattform organisiert und koordiniert werden . Allerdings ergeben sich hierdurch besondere technische Heraus forderungen und Änderungen für die teilnehmenden Energiesysteme . In principle, the supply of thermal energy/heat can also be organized and coordinated using a local energy market platform. However, this results in special technical challenges and changes for the participating energy systems.
Zum einen sind mit einer Verteilung von thermischer Energie mittels eines lokalen Energiemarktes Unsicherheiten verbunden, da typischerweise eine Viel zahl von privaten Haushalten, insbesondere Wohngebäude , beteiligt sind . Hierdurch ist die Zuverlässigkeit einer qualitativ hochwertigen Wärmeversorgung nicht ohne Weiteres sichergestellt . Beispielsweise ist ein konstantes Temperaturniveau der Wärmebereitstellung ein Qua- litätsmerkmal . Zum anderen kann es im Hinblick auf lokale Wärmemärkte dennoch vorteilhaft sein, die Anforderungen an die Qualität der Wärmebereitstellung beziehungsweise Wärmelieferung flexibel , das heißt energiesystemspezi fisch, aus zugestalten . Allerdings sind die Netzbetreiber der Versorgungsnetze gesamtheitlich zum Einhalten festgelegter Grenzwerte verpflichtet . On the one hand, there are uncertainties associated with the distribution of thermal energy using a local energy market, since a large number of private households, in particular residential buildings, are typically involved. This does not automatically ensure the reliability of a high-quality heat supply. For example, a constant temperature level of the heat supply is a quality feature. On the other hand, with regard to local heat markets, it can still be advantageous to design the requirements for the quality of the heat supply or heat supply flexibly, i.e. energy system-specific. However , the network operators of the supply networks are obliged to comply with specified limit values as a whole .
Bisher erfolgt der Betrieb von Wärmenetzen typischerweise durch einen Wärmenetzbetreiber, der die alleinige Verantwortung für die Lieferung der Wärme und dessen Qualität trägt . Hierbei wird das Wärmenetz derart betrieben, dass die vertraglich vereinbarte Versorgungsqualität für alle angeschlossenen Energiesysteme ( Teilnehmer ) eingehalten wird . Somit gehen nach dem Stand der Technik Schwankungen der Versorgungsqualität alleinig zu Lasten des Wärmenetzbetreibers . Dies ist j edoch bezüglich lokaler Wärmemärkte nachteilig . Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , die Einbindung von Energiesystemen in Wärmenetze mit schwankender Versorgungsqualität , wie sie insbesondere bei lokalen Wärmemärkten vorliegen können, zu verbessern beziehungsweise zu ermöglichen . So far, heating networks have typically been operated by a heating network operator, who bears sole responsibility for the supply of heat and its quality. The heating network is operated in such a way that the contractually agreed supply quality is maintained for all connected energy systems (participants). According to the state of the art, fluctuations in the supply quality are only at the expense of the heating network operator. However, this is disadvantageous with regard to local heating markets. The present invention is based on the object of improving or enabling the integration of energy systems into heating networks with fluctuating supply quality, as can be the case in particular in local heating markets.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 , durch ein Energiemanagementsystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 11 sowie durch ein Energiesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 15 gelöst . In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben . The object is achieved by a method having the features of independent patent claim 1 , by an energy management system having the features of independent patent claim 11 and by an energy system having the features of independent patent claim 15 . Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the dependent patent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Energiesystems , insbesondere eines Wohngebäudes und/oder Bürogebäudes , mittels eines Energiemanagementsystems , wobei das Energiesystem zur Wärmeaufnahme mit einem externen Wärmenetz , insbesondere einem Nahwärmenetz und/oder Fernwärmenetz , gekoppelt ist , ist gekennzeichnet dadurch, dass mittels einer Messeinheit des Energiemanagementsystems eine Verringerung der Wärmeaufnahme erfassbar ist , wobei beim Erfassen einer Verringerung der Wärmeaufnahme und beim Bestehen einer Wärmelast innerhalb des Energiesystems das Energiemanagementsystem wärmetechnische Anlagen des Energiesystems derart steuert , dass die Wärmelast trotz verringerter Wärmeaufnahme aus dem Wärmenetz gedeckt wird . The method according to the invention for operating an energy system, in particular a residential building and/or office building, by means of an energy management system, in which the energy system is coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, for heat absorption, is characterized in that a measuring unit of the Energy management system, a reduction in heat absorption can be detected, with the detection of a reduction in heat absorption and when there is a heat load within the energy system, the energy management system controls thermal engineering systems of the energy system in such a way that the heat load is covered from the heating network despite reduced heat absorption.
Das erfindungsgemäße Energiemanagementsystem zum Steuern des Betriebes eines Energiesystems , insbesondere eines Wohngebäudes und/oder Bürogebäudes , wobei das Energiesystem zur Wärmeaufnahme mit einem externen Wärmenetz , insbesondere einem Nahwärmenetz und/oder Fernwärmenetz , gekoppelt ist , ist dadurch gekennzeichnet , dass mittels einer Messeinheit des Energiemanagementsystems eine Verringerung der Wärmeaufnahme erfassbar ist , wobei beim Erfassen einer Verringerung der Wärmeaufnahme und beim Bestehen einer Wärmelast innerhalb des Energiesystems das Energiemanagementsystem wärmetechnische Anlagen des Energiesystems derart steuerbar sind, dass die Wärmelast trotz verringerter Wärmeaufnahme aus dem Wärmenetz gedeckt wird . The energy management system according to the invention for controlling the operation of an energy system, in particular a residential building and/or office building, wherein the energy system for heat absorption is coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, is characterized in that a measuring unit of the energy management system Reduction in heat absorption is detectable, wherein when detecting a reduction in heat absorption and when there is a heat load within the energy system, the energy management system thermotechnical Systems of the energy system can be controlled in such a way that the heat load is covered from the heating network despite reduced heat absorption.
Es ergeben sich zum erfindungsgemäßen Verfahren gleichartige und gleichwertige Vorteile und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Energiemanagementsystems . Advantages and configurations of the energy management system according to the invention that are similar and equivalent to the method according to the invention result.
Das erfindungsgemäße Energiesystem, insbesondere ein Wohngebäude und/oder ein Bürogebäude , mit einem Energiemanagementsystem zum Steuern von wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems , wobei das Energiesystem zur Wärmeaufnahme mit einem externen Wärmenetz , insbesondere einem Nahwärmenetz und/oder Fernwärmenetz , gekoppelt ist , ist dadurch gekennzeichnet , dass das Energiemanagementsystem gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder einer seiner Ausgestaltungen ausgebildet ist . The energy system according to the invention, in particular a residential building and/or an office building, with an energy management system for controlling heating systems of the energy system, the energy system for heat absorption being coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, is characterized in that the energy management system is designed according to the present invention and/or one of its refinements.
Es ergeben sich zum erfindungsgemäßen Verfahren gleichartige und gleichwertige Vorteile und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Energiesystems . Advantages and configurations of the energy system according to the invention that are similar and equivalent to the method according to the invention result.
Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine oder mehrere Funktionen, Merkmale und/oder Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer seiner Ausgestaltungen können computergestützt sein . Insbesondere wird die Optimierung computergestützt durchgeführt . Beispielsweise wird das Optimierungsproblem numerisch gelöst . The method according to the invention and/or one or more functions, features and/or steps of the method according to the invention and/or one of its configurations can be computer-aided. In particular, the optimization is carried out with the aid of a computer. For example, the optimization problem is solved numerically.
Vorliegend umfasst der Begri f f des Steuerns ein Regeln . In the present case, the term control includes regulation.
Durch eine Wärmeleistung innerhalb eines Zeitbereiches ergibt sich eine bestimmte Wärmemenge in diesem Zeitbereich, die ausgetauscht wird . In diesem Sinne sind die Begri f fe Wär- me/Wärmeaustausch und Wärmeleistung/Wärmeleistungsaustausch in der vorliegenden Erfindung äquivalent und sind somit untereinander austauschbar . Aus struktureller Sicht definiert insbesondere der IPCC Fi fth Assessment Report ein Energiesystem als : „Alle Komponenten, die sich auf die Erzeugung, Umwandlung, Lieferung und Nutzung von Energie beziehen . " A heat output within a time range results in a certain amount of heat in this time range, which is exchanged. In this sense, the terms heat/heat exchange and heat output/heat output exchange are equivalent in the present invention and are thus interchangeable. From a structural perspective, the IPCC Fifth Assessment Report in particular defines an energy system as: “All components related to the production, conversion, supply and use of energy. "
Ein Energiesystem umfasst typischerweise mehrere Energiewandlungsanlagen . Energiewandlungsanlagen sind energietechnische Komponenten des Energiesystems , insbesondere wärmetechnische Anlagen, wie beispielswiese Wärmeerzeugungsanlagen, Wärmeverbrauchsanlagen und/oder Wärmespeicheranlagen . Vorliegend werden die Begri f fe Wärme und thermische Energie als äquivalent angesehen und nicht - wie physikalisch richtig - unterschieden . An energy system typically includes several energy conversion systems. Energy conversion systems are energy technology components of the energy system, in particular heat technology systems, such as heat generation systems, heat consumption systems and/or heat storage systems. In the present case, the terms heat and thermal energy are regarded as equivalent and are not differentiated, as is physically correct.
Der Begri f f Energie kann grundsätzlich elektrische Energie , Wärme , Kälte beziehungsweise thermische Energie , chemische Energie und/oder weitere Energieformen umfassen . The term energy can basically include electrical energy, heat, cold or thermal energy, chemical energy and/or other forms of energy.
Physikalisch gibt es lediglich Wärme und keine Kälte . Technisch wird der Begri f f der Kälte j edoch verwendet und kennzeichnet typischerweise Wärme oder einen Zustand mit einer Temperatur unterhalb der j eweiligen Umgebungstemperatur . Somit wird vorliegend unter dem Begri f f der Wärme ebenfalls der technische Begri f f der Kälte verstanden . Dadurch kann die Wärmeaufnahme als Kälteaufnahme , die wärmetechnischen Anlagen als kältetechnischen Anlagen, die Wärmelast als Kältelast , ein Wärmeverbrauch als Kälteverbrauch und/oder das externe Wärmenetz als Kältenetz , insbesondere Nahkältenetz und/oder Fernkältenetz , ausgebildet sein . Physically there is only heat and no cold. Technically, however, the term cold is used and typically denotes heat or a condition with a temperature below the respective ambient temperature. Thus, in the present case, the term heat is also understood to mean the technical term cold. As a result, the heat absorption can be in the form of cold absorption, the thermotechnical systems as refrigeration systems, the heat load as cold load, heat consumption as cold consumption and/or the external heating network as a cooling network, in particular a local cooling network and/or district cooling network.
Uber das externe Wärmenetz kann das Energiesysteme beziehungsweise können alle daran angeschlossen Energiesysteme Wärme ausspeisen und/oder einspeisen, das heißt austauschen . Via the external heating network, the energy system or all energy systems connected to it can export and/or feed in heat, that is to say exchange it.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt somit ein Wärmeaustausch zwischen dem Wärmenetz und dem Energiesystem . Weiterhin weist das Energiesystem ein Energiemanagementsystem zur Steuerung, insbesondere zur Steuerung der wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems auf . Liegt nun eine Wärmelast innerhalb des Energiesystems vor, so wird für deren Deckung zunächst das externe Wärmenetz herangezogen . Die Wärmeaufnahme ist somit zur Deckung der energiesysteminternen Wärmelast vorgesehen . Allerdings kann das Wärmenetz Schwankungen bezüglich seiner Qualität aufweisen . Zum Ermitteln, ob eine Schwankung, beispielsweise aufgrund einer Störung, vorliegt , wird erfindungsgemäß eine Verringerung des Wärmeaustausches herangezogen . Hierzu weist das Energiemanagementsystem eine Messeinheit auf , welche eine nicht vorgesehene , beispielsweise plötzliche , Verringerung/Reduzierung des Wärmeaustausches ermitteln kann . Ermittelt die Messeinheit eine solche Verringerung, so ist die Deckung der Wärmelast typischerweise nicht sichergestellt . Das erfindungsgemäße Energiemanagementsystem steuert somit erfindungsgemäß die wärmetechnischen Anlagen derart , dass die Deckung der Wärmelast trotz Störung der externen Wärmeaufnahme sichergestellt ist . Mit anderen Worten triggert die Verringerung des Wärmeaustausches und somit die schwankende Qualität des externen Wärmenetzes eine Eigenbereitstellung, insbesondere eine Eigenerzeugung, von Wärme durch die wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems zur Deckung der Wärmelast . Hierbei ermittelt das Energiemanagementsystem basierend auf der verringerten Wärmeaufnahme/Wärme- übertragung aus dem externen Wärmenetz eine Di f ferenzwärmemenge zur durch die Wärmelast angeforderten Wärmemenge/Wärme- leistung und stellt diese durch die energiesysteminternen wärmetechnischen Anlagen bereit . Dadurch kann vorteilhafterweise auf Schwankungen des externen Wärmenetzes derart reagiert werden, dass die energiesysteminterne Wärmelast auch beim Vorhandensein von Schwankungen des Wärmenetzes nahezu gedeckt wird . Dadurch werden vorteilhafterweise auch bei schwankender Qualität der Wärmeversorgung über das externe Wärmenetz Komfortgrenzen des Energiesystem bezüglich Wärme sichergestellt . Somit kann eine Schwankung, insbesondere eine Störung, des externen Wärmenetzes durch das Energiemanagementsystem erkannt und, beispielsweise durch eine entsprechende Wärmeeigenerzeugung, ausgeglichen werden . Somit kann das Energiesystem (Kundenseite ) flexibel und optimal auf Schwankungen der Versorgungsqualität und/oder alternativ oder ergänzend auf Schwankungen des Wärmepreises reagieren . Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher eine Einbindung einer Viel zahl von nicht professionellen, insbesondere privaten Marktteilnehmern, in einen lokalen Wärmemarkt . Vorteilhafterweise sinken weiterhin die Netzverluste und die Emissionen, insbesondere bezüglich Kohlenstof fdioxid . Weiterhin verbessert sich der Erzeugungswirkungsgrad . According to the present invention, heat is exchanged between the heating network and the energy system. Furthermore, the energy system has an energy management system for controlling, in particular for controlling the thermotechnical Plants of the energy system on . If there is now a heat load within the energy system, the external heat network is initially used to cover it. The heat absorption is thus intended to cover the heat load within the energy system. However, the heating network can show fluctuations in terms of its quality. In order to determine whether there is a fluctuation, for example due to a fault, a reduction in the heat exchange is used according to the invention. For this purpose, the energy management system has a measuring unit which can determine an unintended, for example sudden, decrease/reduction in the heat exchange. If the measuring unit determines such a reduction, coverage of the thermal load is typically not ensured. The energy management system according to the invention thus controls the thermal engineering systems according to the invention in such a way that the coverage of the heat load is ensured despite a disruption in the external heat absorption. In other words, the reduction in the heat exchange and thus the fluctuating quality of the external heating network triggers self-provision, in particular self-generation, of heat by the thermotechnical systems of the energy system to cover the heat load. Here, the energy management system determines based on the reduced heat absorption / heat transfer from the external heating network a difference in heat quantity to the heat quantity / heat output requested by the heat load and makes this available through the energy system-internal thermal engineering systems. As a result, it is advantageously possible to react to fluctuations in the external heating network in such a way that the heat load within the energy system is almost covered even if there are fluctuations in the heating network. As a result, comfort limits of the energy system with regard to heat are advantageously ensured even if the quality of the heat supply fluctuates via the external heating network. A fluctuation, in particular a fault, in the external heating network can thus be recognized by the energy management system and, for example, compensated for by corresponding heat generation. The energy system (customer side) can thus react flexibly and optimally to fluctuations in the supply quality and/or alternatively or additionally to fluctuations in the heat price. The present invention therefore enables a large number of non-professional, in particular private, market participants to be integrated into a local heating market. Advantageously, the network losses and the emissions continue to fall, in particular with regard to carbon dioxide. Furthermore, the generation efficiency improves.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mittels der Messeinheit eine Vorlauftemperatur des Wärmenetzes erfassbar, wobei eine Verringerung der Wärmeaufnahme durch eine Verringerung beziehungsweise Absenkung der erfassten Vorlauftemperatur ermittelt wird . According to an advantageous embodiment of the invention, a flow temperature of the heating network can be detected by means of the measuring unit, with a reduction in the heat absorption being determined by a reduction or lowering of the detected flow temperature.
Dadurch kann vorteilhafterweise auf fernwärmenetzseitige Schwankungen der Vorlauftemperatur reagiert werden . Die Messeinheit erfasst hierbei die Vorlauftemperatur des Wärmenetzes im Bereich einer Wärmeaufnahmestelle des Energiesystems . Die Wärmeaufnahmestelle kann als Wärmetauscher ausgebildet sein, mittels welchem das externe Wärmenetz und ein internes Wärmenetz des Energiesystems thermisch gekoppelt werden, sodass die Wärmeaufnahme über den Wärmetauscher erfolgt . As a result, it is advantageously possible to react to fluctuations in the flow temperature on the part of the district heating network. The measuring unit records the flow temperature of the heating network in the area of a heat absorption point of the energy system. The heat absorption point can be designed as a heat exchanger, by means of which the external heating network and an internal heating network of the energy system are thermally coupled, so that the heat is absorbed via the heat exchanger.
Beispielsweise erfasst die Messeinheit beziehungsweise erkennt das Energiemanagementsystems eine reduzierte Vorlauftemperatur, das heißt eine nicht vorgesehene Absenkung der Vorlauftemperatur des externen Wärmenetzes . Energiesystemseitig könnte die daraus resultierende Verringerung der Wärmeaufnahme mittels einer durch das Energiemanagementsystems veranlassten Erhöhung des Massenstromes des internen Wärmenetzes kompensiert werden . Dadurch wird vorteilhafterweise das Einhalten der Komfortgrenzen/Komf ort zonen des Energiesystems , das heißt die Qualität der Wärmeversorgung auf Kundenseite , sichergestellt . Alternativ oder ergänzend kann bevorzugt ein Zusatzwärmeüberträger und/oder eine wärmetechnische Anlage des Energiesystems zugeschalten und/oder ein thermi- scher Energiespeicher/Wärmespeicher zur Unterstützung entladen werden . For example, the measuring unit or the energy management system detects a reduced flow temperature, ie an unintended reduction in the flow temperature of the external heating network. On the energy system side, the resulting reduction in heat absorption could be compensated for by increasing the mass flow of the internal heating network caused by the energy management system. This advantageously ensures compliance with the comfort limits/comfort zones of the energy system, ie the quality of the heat supply on the customer side. Alternatively or in addition, an additional heat exchanger and/or a thermotechnical system of the energy system can be switched on and/or a thermal shear energy storage / heat storage are discharged to support.
Weiterhin kann das Energiemanagementsystems die reduzierte Vorlauftemperatur sowie auf die Dauer der Verringerung beziehungsweise Absenkung der Vorlauftemperatur und die daraus resultierenden Auswirkungen auf Energiesystemseite erfassen und analysieren . Ferner kann das Energiemanagementsystem den Aufwand zur Kompensation der Störung sowie den Schaden, beispielsweise Kosten, der durch eine wenigstens teilweise energiesysteminterne Deckung der Wärmelast entstehen würde , ermitteln . Furthermore, the energy management system can record and analyze the reduced flow temperature and the duration of the reduction or lowering of the flow temperature and the resulting effects on the energy system side. Furthermore, the energy management system can determine the cost of compensating for the disruption and the damage, for example costs, that would result from covering the heat load at least partially within the energy system.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird somit bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme ein Massenstrom eines internen Wärmenetzes des Energiesystems erhöht . In an advantageous development of the invention, a mass flow of an internal heat network of the energy system is increased when a reduction in heat absorption is detected.
Mit anderen Worten ist die Messeinheit zum Erfassen einer Vorlauftemperatur und/oder eines Massenstromes des Wärmenetzes und/oder eines internen Wärmenetzes des Energiesystems ausgebildet . In other words, the measuring unit is designed to record a flow temperature and/or a mass flow of the heating network and/or an internal heating network of the energy system.
Dadurch kann vorteilhafterweise bei einer Verringerung der Vorlauftemperatur, das heißt einer Störung des externen Wärmenetzes , ausreichend Wärme dem Energiesystem zum Einhalten seiner Komfortgrenzen zugeführt werden . Grundsätzlich ist der Wärmestrom vom Temperaturunterschied und dem Massenstrom abhängig, wobei der Temperaturunterschied im Wesentlichen durch die Vorlauftemperatur des externen Wärmenetzes ausgebildet wird, sodass bei einer Verringerung der Vorlauftemperatur des externen Wärmenetzes durch eine entsprechende Erhöhung des Massenstromes des internen Wärmenetzes und/oder externen Wärmenetzes ein annähernd gleichbleibender Wärmestrom und somit eine annähernd gleichbleibende Wärmeaufnahme erreicht werden kann . Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme ein zusätzlicher Wärmeübertrager zwischen dem Wärmenetz und dem Energiesystem zugeschalten . As a result, sufficient heat can advantageously be supplied to the energy system to maintain its comfort limits in the event of a reduction in the flow temperature, ie a fault in the external heating network. In principle, the heat flow depends on the temperature difference and the mass flow, with the temperature difference essentially being formed by the flow temperature of the external heating network, so that when the flow temperature of the external heating network decreases due to a corresponding increase in the mass flow of the internal heating network and/or external heating network, an approximately constant heat flow and thus an almost constant heat absorption can be achieved. According to an advantageous embodiment of the invention, an additional heat exchanger is switched on between the heating network and the energy system when a reduction in heat absorption is detected.
Dadurch kann vorteilhafterweise die Verringerung der Vorlauftemperatur des externen Wärmenetzes ausgeglichen beziehungsweise abgemildert werden . As a result, the reduction in the flow temperature of the external heating network can advantageously be compensated for or mitigated.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme ein thermischer Energiespeicher des Energiesystems wenigstens teilweise entladen . In a preferred development of the invention, a thermal energy store of the energy system is at least partially discharged when a reduction in heat absorption is detected.
Vorteilhafterweise kann durch die Entladung des thermischen Energiespeichers beziehungsweise Wärmespeichers die Wärmelast trotz Verringerung der Vorlauftemperatur im Wesentlichen gedeckt werden . Hierbei kann das Energiemanagementsystem stets eine bestimmte Wärmereserve mittels des thermischen Energiespeichers vorsehen . Das bedeutet , dass in Zeiten annähernd konstanter Vorlauftemperatur der thermische Energiespeicher bis zu einem festgelegten Reservewert der Kapazität geladen wird . Diese Reserve kann dann bei einer nicht vorgesehenen, insbesondere plötzlichen Verringerung der Vorlauftemperatur des externen Wärmenetzes , zum Ausgleich und somit zur Deckung der angeforderten Wärmelast herangezogen werden . Advantageously, by discharging the thermal energy store or heat store, the heat load can be essentially covered despite the reduction in the flow temperature. In this case, the energy management system can always provide a specific heat reserve by means of the thermal energy store. This means that when the flow temperature is almost constant, the thermal energy store is charged up to a specified reserve capacity value. This reserve can then be used to compensate for and thus cover the required heat load in the event of an unforeseen, in particular sudden, reduction in the flow temperature of the external heating network.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung führt das Energiemanagementsystem eine mathematische Optimierung basierend auf einer Ziel funktion durch, wobei durch die Optimierung das bezüglich der Ziel funktion optimale Steuern der wärmetechnischen Anlagen zur Deckung der Wärmelast bei einer erfassten Verringerung der Wärmaufnahme ermittelt wird . According to a preferred embodiment of the invention, the energy management system performs a mathematical optimization based on a target function, with the optimal control of the thermal engineering systems for covering the heat load being determined by the optimization with regard to the target function when a reduction in heat absorption is detected.
Das Energiemanagementsystem berechnet dadurch eine möglichst optimale Kombination aus Fremdbezug und Eigenerzeugung . Mit anderen Worten wird die Wärmelast in einen Fremdbezug und in eine energiesysteminterne (Wärme ) Eigenerzeugung aufgeteilt . Die Eigenerzeugung wird hierbei derart optimal bestimmt , dass die Summe aus Fremdbezug aus dem externen Wärmenetz und der genannten Eigenerzeugung zur Deckung der angeforderten Wärmelast ausreichend ist . Hierbei kann die Optimierung den Eigenbedarf , sowie die zur vollständigen und/oder anteiligen Bedarfsdeckung der Wärmelast erforderliche Kombination aus Massenstrom, Vorlauftemperatur und/oder Rücklauf temperatur, sowie die Möglichkeit zur Eigenbedarfsdeckung mittels wärmetechnischer Anlagen, beispielsweise mittels Blockhei zkraftwerke , Gasbrenner, Hei zer, Wärmespeicher, sowie zugehörige Energiepreise , Gaspreise , Strompreise und/oder Betriebskosten, Wartungskosten und/oder Emissionen, insbesondere Kohlen- stof fdioxidemissionen, berücksichtigen . The energy management system uses this to calculate the best possible combination of external procurement and in-house generation. In other words, the heat load is divided into an external purchase and an energy system-internal (heat) self-generation. In this case, the self-generation is optimally determined in such a way that the sum of external purchases from the external heating network and the self-generation mentioned is sufficient to cover the required heat load. Here, the optimization can include the internal requirements, as well as the combination of mass flow, flow temperature and/or return temperature required to cover the heat load completely and/or partially, as well as the possibility of covering the internal requirements by means of thermal engineering systems, for example by means of combined heat and power plants, gas burners, heaters, heat storage , as well as associated energy prices, gas prices, electricity prices and/or operating costs, maintenance costs and/or emissions, in particular carbon dioxide emissions, into account.
Weiterhin kann die Ziel funktion beziehungsweise die Optimierung Kosten, wie beispielsweise ein Schmerzensgeld, für eine nicht vollständige Bedarfsdeckung durch das externe Wärmenetz , beispielsweise durch eine verringerte Vorlauftemperatur ( Störung) , berücksichtigen . Dies ist insbesondere dann von Vorteil , wenn das Wärmenetz sowie das Energiesystem in einen lokalen Energiemarkt eingebettet sind, das heißt , wenn der Wärmeaustausch mittels eines lokalen Energiemarktes organisiert und koordiniert wird . Furthermore, the target function or the optimization can take into account costs such as compensation for non-complete coverage of demand by the external heating network, for example due to a reduced flow temperature (malfunction). This is particularly advantageous when the heating network and the energy system are embedded in a local energy market, that is, when the heat exchange is organized and coordinated by means of a local energy market.
Die Optimierung beziehungsweise die durch das Energiemanagementsystem durchgeführte Optimierung basiert auf der Zielfunktion, deren Wert maximiert oder minimiert wird . Hierbei kann die Ziel funktion eine Minimierung des Emissionsausstoßes , insbesondere im Hinblick auf Kohlenstof fdioxid, Stickoxide , Feinstaub und/oder Ozon, und/oder eine Minimierung der Kosten und/oder eine Maximierung des Gewinns umfassen und/oder modellieren . The optimization or the optimization carried out by the energy management system is based on the target function whose value is maximized or minimized. In this case, the target function can include and/or model a minimization of emissions, in particular with regard to carbon dioxide, nitrogen oxides, particulate matter and/or ozone, and/or minimization of costs and/or maximization of profit.
Mit anderen Worten umfasst in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Ziel funktion Emissionen, insbesondere Kohlenstof fdioxidemissionen, und/oder Kosten bezüglich der Deckung der Wärmelast . Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Energiemanagementsystem mittels einer Kommunikationsschnittstelle mit einer lokalen Energiemarktplattform zum Datenaustausch verbunden, wobei Angebote für den Betrieb der wärmetechnischen Anlagen zur Deckung der Wärmelast an die lokale Energiemarktplattform übermittelt werden . In other words, in a preferred development of the invention, the target function includes emissions, in particular carbon dioxide emissions, and/or costs relating to covering the heat load. According to an advantageous embodiment of the invention, the energy management system is connected via a communication interface to a local energy market platform for data exchange, with offers for the operation of the heating systems to cover the heat load being transmitted to the local energy market platform.
Hierbei umfasst das Energiemanagementsystem bevorzugt eine Steuerungseinheit zum Steuern der wärmetechnischen Anlagen sowie die Kommunikationsschnittstelle . In this case, the energy management system preferably includes a control unit for controlling the thermotechnical systems and the communication interface.
Bevorzugt wird der Wärmeaustausch zwischen den Energiesystemen und dem Wärmenetz mittels einer lokalen Energiemarktplattform gesteuert und somit koordiniert . Hierzu übermittelt das Energiesystem, beispielsweise mittels des Energiemanagementsystems und seiner Kommunikationsschnittstelle , wenigstens ein Angebot für den Kauf und/oder Verkauf von Strom und/oder Wärme an die lokale Energiemarktplattform . Die Kommunikationsschnittstelle ist somit zum Datenaustausch mit der lokalen Energiemarktplattform ausgebildet . Die lokale Energiemarktplattform bringt alle übermittelten Angebote bestmöglich in Übereinstimmung und übermittelt ihr Handelsergebnis mittels der Kommunikationsschnittstelle an das Energiesystem, insbesondere an das Energiemanagementsystem . Das Energiemanagementsystem steuert entsprechend die wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems , sodass die Wärmelast durch die Wärmeaufnahme aus dem externen Wärmenetz ( Fremdbezug) und die Eigenerzeugung gedeckt wird . The heat exchange between the energy systems and the heating network is preferably controlled and thus coordinated by means of a local energy market platform. For this purpose, the energy system transmits at least one offer for the purchase and/or sale of electricity and/or heat to the local energy market platform, for example by means of the energy management system and its communication interface. The communication interface is thus designed for data exchange with the local energy market platform. The local energy market platform matches all submitted offers in the best possible way and transmits its trading result to the energy system, in particular to the energy management system, by means of the communication interface. The energy management system controls the heating systems of the energy system accordingly, so that the heat load is covered by heat absorption from the external heating network (external purchase) and self-generation.
Weiterhin können durch die lokale Energiemarktplattform Stromaustausch und Wärmeaustausch gekoppelt , das heißt ge- samtheitlich optimiert und koordiniert werden . Furthermore, the exchange of electricity and heat can be coupled through the local energy market platform, i.e. optimized and coordinated as a whole.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Angebote basierend auf Prognosen bezüglich der Wärmelast und/oder elektrischen Lasten ermittelt . Hierbei führt das Energiemanagementsystem die Optimierung und die Handelsaktivitäten bezüglich der lokalen Energiemarktplattform wenigstens basierend auf den Prognosen für die Wärmelast durch . Weitere Lasten, beispielsweise elektrische Lasten, sowie weitere technische Parameter wie eine Eigenerzeugung durch Photovoltaik, Solarthermie und/oder Prognosen für die erforderliche Vorlauftemperatur können vorgesehen sein . Weiterhin können Prognosen bezüglich des Strom- und/oder Wärmepreises durchgeführt werden . In an advantageous development of the invention, the offers are determined based on forecasts relating to the heat load and/or electrical loads. Here, the energy management system carries out the optimization and the trading activities with regard to the local energy market platform, at least based on the forecasts for the heat load. Other loads, such as electrical loads, and other technical parameters such as self-generation by photovoltaics, solar thermal energy and / or forecasts for the required flow temperature can be provided. Furthermore, forecasts regarding the electricity and/or heat price can be carried out.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme als wärmetechnische Anlage ein Gasboiler, ein Elektrohei zer, ein Puf ferspeicher, ein Wärmetauscher, ein Lüfter, eine Kompressionswärmepumpe , eine Kompressionskältemaschine , eine Absorptionswärmepumpe und/oder eine Absorptionskältemaschine durch das Energiemanagementsystem zuge schal ten . According to a preferred embodiment of the invention, a gas boiler, an electric heater, a buffer storage tank, a heat exchanger, a fan, a compression heat pump, a compression refrigeration machine, an absorption heat pump and/or an absorption refrigeration machine is supplied by the energy management system when a reduction in the heat absorption is detected switch .
Dadurch kann das Energiemanagementsystem vorteilhafterweise für eine Viel zahl bereits bestehender Energiesysteme verwendet werden . Weiterhin eignen sich die genannten wärmetechnischen Anlagen besonders gut zum Ausgleich von wärmenetzseitigen Schwankungen, die , beispielsweise wenigstens in einem Zeitbereich, zu einer Reduzierung beziehungsweise Verringerung der Vorlauftemperatur des Wärmenetzes führen . As a result, the energy management system can advantageously be used for a large number of already existing energy systems. Furthermore, the thermal engineering systems mentioned are particularly suitable for compensating for fluctuations in the heating network, which lead to a reduction or reduction in the flow temperature of the heating network, for example at least over a period of time.
Weitere Vorteile , Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Aus führungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung . Dabei zeigt die einzige Figur ein schematisiertes Ablauf diagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung . Further advantages, features and details of the invention result from the exemplary embodiments described below and from the drawing. The single FIGURE shows a schematic flow chart of a method according to an embodiment of the present invention.
Gleichartige , gleichwertige oder gleichwirkende Elemente können in der Figur mit demselben Bezugs zeichen versehen sein . Identical, equivalent or equivalent elements can be provided with the same reference symbols in the figure.
Gemäß dem vorliegenden Aus führungsbeispiel wird der Betrieb eines Energiesystems , insbesondere eines Wohngebäudes , mittels eines Energiemanagementsystems gesteuert . Hierbei koor- diniert das Energiemanagementsystem den Betrieb von energietechnischen Anlagen des Energiesystems , insbesondere von wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems . Wärmetechnische Anlagen des Energiesystems stellen Wärme bereit oder verbrauchen diese . Insbesondere erzeugen die wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems mittels elektrischer Energie Wärme .According to the present exemplary embodiment, the operation of an energy system, in particular a residential building, is controlled by means of an energy management system. Here coordinate the energy management system dines the operation of energy systems of the energy system, in particular of heat systems of the energy system. Thermotechnical systems of the energy system provide heat or consume it. In particular, the thermotechnical installations of the energy system generate heat by means of electrical energy.
Die Wärme ist beispielsweise zum Einhalten von Komfortgrenzen von Innenräumen, die beispielsweise ein Nutzer der Innenräume eingestellt hat , vorgesehen . The heat is provided, for example, to maintain comfort limits of interior spaces that a user of the interior spaces has set, for example.
Das Energiesystem kann erfindungsgemäß mit einem externen Wärmenetz Wärme austauschen . Insbesondere ist das externe Wärmenetz als Fernwärmenetz und/oder Fernkältenetz ausgebildet . Mit anderen Worten ist das Energiesystem über sein internes Wärmenetz zum Wärmeaustausch mit dem externen Wärmenetz gekoppelt . According to the invention, the energy system can exchange heat with an external heating network. In particular, the external heating network is designed as a district heating network and/or district cooling network. In other words, the energy system is coupled to the external heating network via its internal heating network for heat exchange.
Liegt nun eine Wärmelast , das heißt eine Wärmeanforderung innerhalb des Energiesystems vor, so wird diese typischerweise durch eine Wärmeaufnahme über das externe Wärmenetz gedeckt . Allerdings kann das externe Wärmenetz bezüglich seiner Wärmebereitstellung für das Energiesystem Schwankungen, beispielsweise eine Störung aufweisen . Diese nicht vorgesehenen Schwankungen können plötzlich, insbesondere während die Wärmelast bereits mit Wärme aus dem externen Wärmenetz gedeckt wird, eintreten . Beispielsweise schwankt die Vorlauftemperatur des externen Wärmenetzes an der Wärmeaufnahmestelle des Energiesystems . Eine Erhöhung der Vorlauftemperatur ist typischerweise unproblematisch . Eine Verringerung der Vorlauftemperatur kann j edoch dazu führen, dass die innerhalb des Energiesystems angeforderte Wärmelast nicht mehr ausreichend durch den Fremdbezug über das externe Wärmenetz gedeckt werden kann . Dadurch wäre der Komfortbereich des Energiesystems bezüglich Wärme nicht mehr sichergestellt . If there is now a heat load, ie a heat requirement within the energy system, this is typically covered by heat absorption via the external heat network. However, the external heating network can have fluctuations in terms of its heat supply for the energy system, for example a fault. These unforeseen fluctuations can occur suddenly, especially while the heat load is already being covered with heat from the external heating network. For example, the flow temperature of the external heating network fluctuates at the heat absorption point of the energy system. Increasing the flow temperature is typically unproblematic. However, a reduction in the flow temperature can mean that the heat load required within the energy system can no longer be adequately covered by external purchases via the external heating network. As a result, the comfort range of the energy system with regard to heat would no longer be ensured.
Gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfasst eine Messeinheit des Energiemanagementsystems , beispielsweise an der Wärmeaufnahmestelle , die Verringerung der Vorlauftem- peratur . Die Verringerung der Vorlauftemperatur entspricht einer Verringerung der Wärmeaufnahme durch das Energiesystem . Dadurch ist die Deckung der Wärmelast nicht sichergestellt . Durch das Erkennen der Schwankungen bezüglich der Vorlauftemperatur kann das Energiemanagementsystem entsprechend reagieren und gemäß der vorliegenden Erfindung wärmetechnische Anlagen des Energiesystems derart steuern, dass die Wärmelast trotz verringerter Wärmeaufnahme aus dem externen Wärmenetz im Wesentlichen gedeckt wird . Mit anderen Worten berechnet das Energiemanagementsystem basierend auf den verringerten Fremdbezug (bezüglich Wärme ) eine Eigenbereitstellung von Wärme , die durch die wärmetechnischen Anlagen, beispielsweise einer Hochtemperaturwärmepumpe und/oder einen Wärmespeicher, des Energiesystems erfolgt . According to the embodiment of the present invention, a measuring unit of the energy management system, for example at the heat absorption point, detects the reduction in the flow temperature temperature . The reduction in the flow temperature corresponds to a reduction in the heat absorption by the energy system. As a result, coverage of the heat load is not ensured. By recognizing the fluctuations in the flow temperature, the energy management system can react accordingly and, according to the present invention, control heating systems of the energy system in such a way that the heat load is essentially covered despite reduced heat absorption from the external heating network. In other words, the energy management system calculates an internal provision of heat based on the reduced external purchase (regarding heat), which takes place through the thermotechnical systems, for example a high-temperature heat pump and/or a heat store, of the energy system.
Mit anderen Worten wird in einem ersten Schritt S 1 eine Verringerung der Wärmeaufnahme aus dem externen Wärmenetz , insbesondere eine Verringerung beziehungsweise eine Absenkung der Vorlauftemperatur, mittels der Messeinheit des Energiemanagementsystems erfasst . In other words, in a first step S 1 , a reduction in the heat absorption from the external heating network, in particular a reduction or lowering of the flow temperature, is detected using the measuring unit of the energy management system.
In einem Schritt S2 überprüft das Energiemanagementsystem, ob eine Wärmeanforderung, das heißt eine Wärmelast , die gedeckt werden muss und/oder zeitnah gedeckt werden soll , innerhalb des Energiesystems vorliegt . Liegt eine solche energiesysteminterne Wärmelast vor, so ermittelt das Energiemanagementsystem eine Di f ferenzwärmemenge (Eigenerzeugung) , welche durch die wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems selbst zur im Wesentlichen vollständigen Deckung der Wärmelast bereitgestellt beziehungsweise erzeugt werden muss . Mit anderen Worten ist es erforderlich, dass die Summe aus Fremdbezug und Eigenerzeugung im Wesentlichen mit der angeforderten Wärmelast übereinstimmt . Beispielsweise erfolgt die genannte Berechnung durch eine Steuereinheit des Energiemanagementsystems . In a step S2, the energy management system checks whether there is a heat requirement, ie a heat load that must be covered and/or should be covered in a timely manner, within the energy system. If such a thermal load is present within the energy system, the energy management system determines a differential amount of heat (internal generation) that must be provided or generated by the thermotechnical systems of the energy system itself to essentially completely cover the thermal load. In other words, it is necessary for the sum of external purchases and in-house generation to essentially match the required heat load. For example, the calculation mentioned is carried out by a control unit of the energy management system.
Gemäß dem vorliegenden Aus führungsbeispiel übermittelt dasAccording to the present exemplary embodiment, the
Energiemanagementsystem in einem weiteren Schritt S2a für das energiesysteminterne Bereitstellen/Erzeugen der Di f ferenzwärmemenge ein Angebot an eine lokale Energiemarktplattform . Beispielsweise umfasst das Angebot den Bezug beziehungsweise den Kauf von elektrischer Energie für das Betreiben der wärmetechnischen Anlagen zur Erzeugung der Di f ferenzwärmemenge . Dies kann mittels einer Kommunikationsschnittstelle des Energiemanagementsystems erfolgen . Das Handelsergebnis der lokalen Energiemarktplattform wird wiederum über die Kommunikationsschnittstelle an das Energiesystem übermittelt . Energy management system in a further step S2a for that Energy system-internal providing/generating the differential heat quantity an offer to a local energy market platform. For example, the offer includes the procurement or purchase of electrical energy for the operation of the thermal engineering systems for generating the differential heat quantity. This can be done using a communication interface of the energy management system. The trading result of the local energy market platform is in turn transmitted to the energy system via the communication interface.
In einem Schritt S3 des Verfahrens werden basierend auf dem übermittelten Handelsergebnis die wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems durch das Energiemanagementsystem derart gesteuert , dass schließlich die angeforderte Wärmelast durch den verringerten Fremdbezug aus dem externen Wärmenetz und der Eigenerzeugung im Wesentlichen gedeckt wird . Beispielsweise erfolgt dies dadurch, dass das Energiemanagementsystem wärmetechnische Anlagen des Energiesystems , beispielsweise eine Wärmepumpe , entsprechend dem Ergebnis (Handelsergebnis ) der lokalen Energiemarktplattform betreibt . Dadurch wird vorteilhafterweise die Deckung der angeforderten Wärmelast und somit das Einhalten von Komfortbereichen des Energiesystems trotz Absenkung der Vorlauftemperatur des externen Wärmenetzes im Hinblick auf den lokalen Energiemarkt möglichst optimal sichergestellt . Mit anderen Worten wird dadurch die Einbindung des Energiesystems in Wärmenetze mit schwankender Versorgungsqualität , wie sie insbesondere bei lokalen Ener- giemärkten/Wärmemärkten vorliegen können, ermöglicht . Hierbei wird der Wärmeaustausch beziehungsweise das Wärmenetz durch die lokale Energiemarktplattform und/oder durch eine weitere lokale Energiemarktplattform organisiert beziehungsweise betrieben . In a step S3 of the method, based on the transmitted trading result, the heating systems of the energy system are controlled by the energy management system in such a way that the required heat load is essentially covered by the reduced external purchase from the external heating network and internal generation. This is done, for example, by the energy management system operating heating systems of the energy system, for example a heat pump, according to the result (trading result) of the local energy market platform. This advantageously ensures that the required heat load is covered and thus that comfort ranges of the energy system are maintained as optimally as possible in view of the local energy market, despite the reduction in the flow temperature of the external heating network. In other words, this enables the energy system to be integrated into heating networks with fluctuating supply quality, as can be the case in particular with local energy markets/heating markets. In this case, the heat exchange or the heating network is organized or operated by the local energy market platform and/or by another local energy market platform.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Aus führungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt oder andere Variationen können vom Fachmann hie- raus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be found by a person skilled in the art. be derived out without departing from the scope of the invention.
Bezugs zeichenliste reference character list
51 erster Schritt51 first step
52 zweiter Schritt S2a weiterer Schritt52 second step S2a further step
53 dritter Schritt 53 third step

Claims

Patentansprüche patent claims
1 . Verfahren zum Betrieb eines Energiesystems , insbesondere eines Wohngebäudes und/oder Bürogebäudes , mittels eines Energiemanagementsystems , wobei das Energiesystem zur Wärmeaufnahme mit einem externen Wärmenetz , insbesondere einem Nahwärmenetz und/oder Fernwärmenetz , gekoppelt ist , gekennzeichnet dadurch, dass mittels einer Messeinheit des Energiemanagementsystems eine Verringerung der Wärmeaufnahme erfassbar ist , wobei beim Erfassen einer Verringerung der Wärmeaufnahme ( S l ) und beim Bestehen einer Wärmelast innerhalb des Energiesystems das Energiemanagementsystem wärmetechnische Anlagen des Energiesystems derart steuert ( S2 ) , dass die Wärmelast trotz verringerter Wärmeaufnahme aus dem Wärmenetz gedeckt wird ( S3 ) . 1 . Method for operating an energy system, in particular a residential building and/or office building, by means of an energy management system, the energy system for heat absorption being coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, characterized in that a measurement unit of the energy management system shows a reduction the heat absorption can be detected, whereby when a reduction in the heat absorption (Sl) is detected and if there is a heat load within the energy system, the energy management system controls thermal engineering systems of the energy system in such a way (S2) that the heat load is covered from the heating network despite the reduced heat absorption (S3) .
2 . Verfahren gemäß Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass mittels der Messeinheit eine Vorlauftemperatur des Wärmenetzes erfassbar ist , und eine Verringerung der Wärmeaufnahme durch eine Verringerung der erfassten Vorlauftemperatur ermittelt wird . 2 . Method according to claim 1, characterized in that a flow temperature of the heating network can be detected by means of the measuring unit, and a reduction in the heat absorption is determined by a reduction in the detected flow temperature.
3 . Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 , gekennzeichnet dadurch, dass bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme ein Massenstrom eines internen Wärmenetzes des Energiesystems erhöht wird . 3 . Method according to claim 1 or 2, characterized in that a mass flow of an internal heat network of the energy system is increased when a reduction in heat absorption is detected.
4 . Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3 , gekennzeichnet dadurch, dass bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme ein zusätzlicher Wärmeübertrager zwischen dem Wärmenetz und dem Energiesystem zugeschalten wird . 4 . Method according to claim 2 or 3, characterized in that an additional heat exchanger between the heating network and the energy system is switched on when a reduction in heat absorption is detected.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4 , gekennzeichnet dadurch, dass bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme ein thermischer Energiespeicher des Energiesystems wenigstens teilweise entladen wird . 5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that when a detected reduction in heat absorption, a thermal energy store of the energy system is at least partially discharged.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , gekennzeichnet dadurch, dass das Energiemanagementsystem eine mathematische Optimierung basierend auf einer Ziel funktion durchführt , wobei durch die Optimierung das bezüglich der Ziel funktion optimale Steuern der wärmetechnischen Anlagen zur Deckung der Wärmelast bei einer erfassten Verringerung der Wärmaufnahme ermittelt wird . 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the energy management system performs a mathematical optimization based on a target function, with the optimization determining the optimal control of the thermal engineering systems for covering the heat load with a detected reduction in heat absorption with regard to the target function will .
7 . Verfahren gemäß Anspruch 6 , gekennzeichnet dadurch, dass die Ziel funktion Emissionen, insbesondere Kohlenstof fdioxide- missionen, und/oder Kosten bezüglich der Deckung der Wärmelast umfasst . 7 . Method according to claim 6, characterized in that the target function includes emissions, in particular carbon dioxide emissions, and/or costs relating to covering the heat load.
8 . Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , gekennzeichnet dadurch, dass das Energiemanagementsystem mittels einer Kommunikationsschnittstelle mit einer lokalen Energiemarktplattform zum Datenaustausch verbunden ist , wobei Angebote für den Betrieb der wärmetechnischen Anlagen zur Deckung der Wärmelast an die lokale Energiemarktplattform übermittelt werden ( S2a ) . 8th . Method according to one of the preceding claims, characterized in that the energy management system is connected via a communication interface to a local energy market platform for data exchange, with offers for the operation of the heating systems to cover the heat load being transmitted to the local energy market platform (S2a).
9. Verfahren gemäß Anspruch 8 , gekennzeichnet dadurch, dass die Angebote basierend auf Prognosen bezüglich der Wärmelast und/oder elektrischen Lasten ermittelt werden . 9. The method according to claim 8, characterized in that the offers are determined based on forecasts relating to the thermal load and / or electrical loads.
10 . Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , gekennzeichnet dadurch, dass bei einer erfassten Verringerung der Wärmeaufnahme als wärmetechnische Anlage ein Gasboiler, ein Elektrohei zer, ein Puf ferspeicher, ein Wärmetauscher, ein Lüfter, eine Kompressionswärmepumpe , eine Kompressionskältemaschine , eine Absorptionswärmepumpe und/oder eine Absorptionskältemaschine durch das Energiemanagementsystem zugeschal- ten werden/wird . 10 . Method according to one of the preceding claims, characterized in that when a reduction in heat absorption is detected, a gas boiler, an electric heater, a buffer storage tank, a heat exchanger, a fan, a compression heat pump, a compression refrigeration machine, an absorption heat pump and/or an absorption refrigeration machine are used as the thermotechnical system are/is switched on by the energy management system.
11 . Energiemanagementsystem zum Steuern des Betriebes eines Energiesystems , insbesondere eines Wohngebäudes und/oder Bürogebäudes , wobei das Energiesystem zur Wärmeaufnahme mit einem externen Wärmenetz , insbesondere einem Nahwärmenetz und/oder Fernwärmenetz , gekoppelt ist , dadurch gekennzeichnet , dass mittels einer Messeinheit des Energiemanagementsystems eine Verringerung der Wärmeaufnahme erfassbar ist , wobei beim Erfassen einer Verringerung der Wärmeaufnahme und beim Bestehen einer Wärmelast innerhalb des Energiesystems das Energiemanagementsystem wärmetechnische Anlagen des Energiesystems derart steuerbar sind, dass die Wärmelast trotz verringerter Wärmeaufnahme aus dem Wärmenetz gedeckt wird . 11 . Energy management system for controlling the operation of an energy system, in particular a residential building and / or office building, the energy system for heat absorption with an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, characterized in that a reduction in heat absorption can be detected by means of a measuring unit of the energy management system, wherein when a reduction in heat absorption is detected and if there is a heat load within the energy system, the energy management system can control heating systems of the energy system in such a way that the heat load is covered from the heating network despite reduced heat absorption.
12 . Energiemanagementsystem gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass die Messeinheit zum Erfassen einer Vorlauftemperatur und/oder eines Massenstromes des Wärmenetzes und/oder eines internen Wärmenetzes des Energiesystems ausgebildet ist . 12 . Energy management system according to Claim 11, characterized in that the measuring unit is designed to record a flow temperature and/or a mass flow of the heating network and/or an internal heating network of the energy system.
13 . Energiemanagementsystem gemäß Anspruch 11 oder 12 , dadurch gekennzeichnet , dass dieses eine Steuerungseinheit zum Steuern der wärmetechnischen Anlagen und eine Kommunikationsschnittstelle umfasst . 13 . 13 . Energy management system according to claim 11 or 12 , characterized in that it comprises a control unit for controlling the thermal engineering systems and a communication interface .
14 . Energiemanagementsystem gemäß Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet , dass die Kommunikationsschnittstelle zum Datenaustausch mit einer lokalen Energiemarktplattform ausgebildet ist . 14 . Energy management system according to Claim 13, characterized in that the communication interface is designed for data exchange with a local energy market platform.
15 . Energiesystem, insbesondere ein Wohngebäude und/oder ein Bürogebäude , mit einem Energiemanagementsystem zum Steuern von wärmetechnischen Anlagen des Energiesystems , wobei das Energiesystem zur Wärmeaufnahme mit einem externen Wärmenetz , insbesondere einem Nahwärmenetz und/oder Fernwärmenetz , gekoppelt ist , dadurch gekennzeichnet , dass das Energiemanagementsystem gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14 ausgebildet ist . 15 . Energy system, in particular a residential building and/or an office building, with an energy management system for controlling heating systems of the energy system, the energy system for heat absorption being coupled to an external heating network, in particular a local heating network and/or district heating network, characterized in that the energy management system according to one of claims 11 to 14 is formed.
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