Wann ist der Einsatz von Solarthermie in der Industrie sinnvoll? Ein Forscherteam der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) untersucht skalierbare Kollektoranlagen und liefert Antworten.
In den letzten Jahren hat sich die Zahl von Solarthermie-Anlagen zur Erzeugung von Prozesswärme mehr als verfünffacht. Auch in der Schweiz wird Solarwärme in der Industrie genutzt. Das HSR-Forscherteam hat in einem mehrjährigen Monitoringprogramm Erkenntnisse zu einem sinnvollen Einsatz gewonnen. Günstige Voraussetzungen haben insbesondere die Lebensmittel-, Textil-, Papier- und Pharmaindustrie. Mit der Simulationssoftware Polysun wurde durch das HSR-Forscherteam die optimale Kollektorfläche und Speichergrösse simuliert. Mit Polysun können sämtliche marktüblichen Technologien in der Strom-, Wärme- und Kälteerzeugung geschickt im Zusammenspiel simuliert und optimiert werden – gerade auch in BIM-Projekten.
Hier geht’s zu den Erkenntnissen und zum vollständigen Bericht erschienen im Fachmagazin Phase5, Ausgabe 4, 2020
Gerne kooperieren wir auch mit anderen Forschungsinstituten in der Simulation aller marktüblichen Technologien in der Strom-, Wärme- und Kälteerzeugung. Nehmen Sie mit uns Kontakt auf:
BIM (Building Information Modelling) schürt hohe Erwartungen an Zeit- und Kostenersparnisse und an die Verbesserung der Planungsqualität. In einem gemeinsamen Projekt von Amstein + Walthert mit Vela Solaris und mit finanzieller Unterstützung von EnergieSchweiz wurde geprüft, wie ein konkreter Mehrwert für die Praxis geschaffen werden kann. Ein entscheidender Erfolgsfaktor liegt in der Verknüpfung von Simulation und BIM. Die entsprechenden Tools und Prozesse liegen vor und wurden anhand aktueller Bauvorhaben erfolgreich angewendet. Der entsprechende Use Case wird über Bauen Digital Schweiz öffentlich zugänglich.
Gebäude von heute müssen steigenden Anforderungen genügen: Sie sollen hohen Komfort bieten, mit moderner Architektur überzeugen und gleichzeitig energieeffizient und profitabel gebaut und betrieben werden können. Für die Planung bedeutet dies, dass unterschiedlichen Disziplinen in enger Zusammenarbeit für eine hohe Planungsqualität sorgen müssen. Damit dies gelingt, braucht es zwei Dinge zwingend:
Nur so kann in der Planung sichergestellt werden, dass Abweichungen von Zielvorgaben vom Projektteam erkannt und mit möglichst tiefen Kosten behoben werden können.
Die dynamische Simulation bezüglich Energieverbrauch und der Bedarfsdeckung durch Energiesysteme setzt genau hier an. In Zeitschritten bis auf Sekundenbasis wird simuliert, wie sich das geplante Energiesystem im Betrieb verhält: von der Wärmeschichtung im Speicher bis zum Eigenverbrauch der Stromproduktion der Solaranlage.
Mittels Simulation wird per Knopfdruck klar, ob eine veränderte Ausgangslage zu einer Abweichung von den Zielvorgaben führt – von der frühen Ideenphase bis zur fortgeschrittenen Planung. Werden beispielsweise die Dachfläche reduziert oder die Gebäudenutzung verändert, können die Auswirkungen auf den Energieverbrauch und die Energiesystemtechnik sofort simuliert und gegebenenfalls technische Anpassungen vorgenommen werden. Dies erhöht die Planungssicherheit und somit das Vertrauen der Bauherrschaft in die Planung.
Was bedeutet dies nun aber im Zusammenhang mit BIM? Welche Vorteile entstehen durch die Verknüpfung mit der Simulation? Und welche Auswirkungen entstehen dadurch für Prozesse und Tools?
Amstein + Walthert und Vela Solaris gehen hier den nächsten Schritt. In einem gemeinsamen Projekt unterstützt von EnergieSchweiz wurde der Planungsprozess im Bereich der Modellbasierten Performance Optimierung und das Simulationstool Polysun gezielt genutzt und optimiert.
Der neues Use Case «Modellbasierte Performance Optimierung – MPO» von Amstein+Walthert vereint die Fachbereiche Gebäudesimulation, die Energiesystemsimulation und die Gebäudetechnikplanung. Hauptaugenmerk liegt dabei darauf, Planungsanpassungen jederzeit und in häufigen Iterationen zu ermöglichen – und zwar durchgängig über alle Fachbereiche hinweg.
Der MPO-Use Case verknüpft geschickt Planung mit Simulation und nutzt dabei die Vorteile der BIM-Methodik: Planer, Simulations- und BIM-Expertinnen und Projektleiter bei Amstein + Walthert sowie Experten für Energiesystemsimulation von Vela Solaris haben ihr Wissen in die MPO eingebracht. Die effizientesten Arbeitsabläufe und entsprechenden Schnittstellen zwischen verschiedenen Fachbereichen wurden gemeinsam definiert, um den nahtlosen Austausch von Simulationsergebnissen zu ermöglichen und damit die Planungssicherheit zu steigern. Als Ergebnis werden in der MPO die benötigten Informationen und Simulationsergebnisse automatisiert miteinander verknüpft, Änderungen dokumentiert und Planungsarbeiten im BIM-Projekt transparenter gemacht. Häufige Iterationen der Planungs- und Simulationsergebnisse sind damit noch einfacher möglich und erleichtern die effiziente Arbeit für alle Projektbeteiligten.
Die MPO wurde anhand sich aktuell in Planung befindenden Projekten erfolgreich getestet. Das Projektteam ist von der gewonnenen Prozesseffizienz und -qualität überzeugt. Der auf Open-BIM basierende Use Case ist auf der Use Case Management Plattform von Bauen Digital Schweiz und buildingSMART Switzerland veröffentlicht. Die MPO-Methode steht somit allen Interessierten zur Verfügung, kann stetig verbessert und einfach angewendet werden.
Die Simulationssoftware Polysun von Vela Solaris wird von Amstein + Walthert schon seit Jahren gezielt für die Simulation von Energiesystemen für Gebäude und Quartiere genutzt. Im gemeinsamen Projekt wurde Polysun BIM-fähig gemacht und unterstützt somit ideal den MPO-Prozess.
Open-BIM Schnittstellen ermöglichen einen weitgehend automatisierten Datenaustausch. Simulationsergebnisse sind damit für das Projektteam jederzeit an der gewünschten Stelle verfügbar und werden ins BIM-Modell der Gebäudetechnik übergeben. Dadurch muss nur Zeit für die Planung aufgewendet werden, wenn Abweichungen von den Zielwerten eintreten – die Planungszeit reduziert sich deutlich. Die Auswertung der Erreichung von Zielvorgaben an die Gebäudetechnik wird von Polysun-BIM ebenfalls digital unterstützt.
Alle Simulationsergebnisse bleiben mit Polysun-BIM transparent dokumentiert und liefern einen Mehrwert bis in die Betriebsphase – für eine einfache Qualitätssicherung.
Mit der neuen MPO und Polysun-BIM von Vela Solaris wird es für SimulationsexpertInnen und PlanerInnen viel einfacher, Anlagen für Gebäude von heute exakt zu planen. Relevante Informationen werden digital ausgetauscht und mühselige Prüfschritte der Datenqualität entfallen.
Systemunterstützt werden Zielabweichungen sofort transparent und die Expertise kann auf die wesentlichen Punkte gelenkt werden – für eine hohe Planungsqualität, die überzeugt. So macht die Anwendung von Simulation in der Planung Freude!
Wir danken Amstein + Walthert für die tolle Zusammenarbeit und EnergieSchweiz für die Projektunterstützung!
Erfahren Sie welche Möglichkeit die Simulationssoftware Polysun bietet oder reservieren Sie Ihre Teilnahme an unserem kostenlosen Online-Webinar zum Thema Polysun-BIM:
Alain Aerni von der Firma Soleco AG hat für sein eigenes Einfamilienhaus und den Ersatz der 19 Jahre alten Wärmepumpe mögliche Varianten sehr detailreich simuliert. Er arbeitet mit dem Simulationsprogramm Polysun, das nicht nur Photovoltaikleistung und Eigen- verbrauch simulieren kann, sondern auch Solarthermie und Wärmebedarf.
Lesen Sie den gesamten Artikel Im Tandem simulieren aus der Ausgabe 03/2019 des Fachmagazins photovoltaik.
>> PDF des Artikels
>> Planungsfirma: www.soleco.ch
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
Die Stadtwerke Düsseldorf zählen zu den grössten kommunalen Versorgungsunternehmen Deutschlands. Sie beliefern täglich rund 600’000 Menschen mit Strom, Gas, Wasser, Fernwärme und bieten dazugehörige Dienstleistungen an. Sowohl bei Neubauten als auch bei Sanierungen ziehen Kunden die Stadtwerke Düsseldorf schon in einer frühen Phase hinzu, um bei der Konzeption des Energiesystems Unterstützung zu erhalten. Dabei setzt das Unternehmen auf gesamtheitliche Lösungen, die den Wärme-, Kälte- und Strombedarf decken. „Um Energiekonzepte gewerkeübergreifend zu konzipieren, ist eine dynamische Betrachtung des Gesamtsystems notwendig. Wir haben uns deshalb nach einer Software umgesehen, die uns dabei unterstützt und qualitativ hochwertige Ergebnisse liefert. Die Software Polysun hat uns klar überzeugt.“ Bevor Polysun bei den Stadtwerken Düsseldorf eingesetzt werden konnte, musste eine wichtige Voraussetzung erfüllt sein: „Die Integration einer neuen Software in das Gesamtsystem der Stadtwerke Düsseldorf
muss unseren hohen IT-Sicherheits- und Kompatibilitätsansprüchen genügen. Polysun erfüllt unsere Erwartungen.“ Heute setzen sieben Projektentwickler Polysun für die Konzeption von Energiesystemen ein. Dabei gelang der Einstieg leicht: „In der Einführungsphase wurden wir von Vela Solaris sehr gut unterstützt. Fragen konnten wir direkt und umgehend klären. Zudem haben wir auch bei uns vor Ort von einem umfassenden Schulungsangebot profitiert.“ Herr Gremmer nutzt Polysun inzwischen regelmässig, um für Kunden gesamtheitliche Energiekonzepte auszuarbeiten: „Es freut mich, dass Kunden von unseren Energielösungen überzeugt sind und uns ihr Vertrauen auch für die Folgephasen der Planung und Realisierung aussprechen.“ Hier sieht Herr Gremmer auch einen weiteren Vorteil für den Einsatz von Polysun: „Durch die Abbildung der Energiekonzepte in Polysun sind Systeme sehr gut dokumentiert und Überlegungen bei den weiteren Planungsschritten, im Bau und Betrieb nachvollziehbar. Dies ermöglicht eine einfache Qualitätssicherung.“
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
Seit Januar 2020 ist Angela Krainer bei Vela Solaris verantwortlich für Sales und Marketing, nun übernimmt Sie per 1. Juli 2020 die Geschäftsführung.
Angela bringt fundierte Fachkompetenz im Bereich der Entwicklung und Vermarktung von Produkten und Services in der Energiewirtschaft mit und war in leitender Position in der Unternehmensberatung, bei Axpo und zuletzt als Abteilungsleiterin Verkauf beim Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz) erfolgreich tätig.
Drei Fragen an Angela zum Start:
Gratuliere zur neuen Position! Was sagst du dazu?
Vielen Dank – Ich freue mich sehr darauf als Geschäftsführerin mit einem Top-Team am Puls der Zukunft zu agieren! Vela Solaris ist in einem dynamischen Wachstumsmarkt aktiv: Die digitale Simulation von erneuerbaren Energiesystemen ist bei der smarten Planung von Gebäuden und Quartieren eine Voraussetzung. Schon heute nimmt die Nachfrage nach unseren Softwarelösungen und Services zu – ein Trend, der sich gerade auch im Zusammenhang mit BIM-Projekten noch verstärken wird.
BIM ist ein breites Themenfeld – wo siehst du hier für Vela Solaris die Chancen?
In BIM-Projekten steht die kollaborative Arbeit in Teams und der nahtlose Austausch von Projektdaten im Zentrum. Dabei gilt es die Planungsqualität zu steigern und gleichzeitig Zeit in der Planung zu sparen. Mit unserer Polysun-Software sind schon heute häufige Planungsloops mit immer wieder veränderten Ausgangsdaten unkompliziert möglich. Nun gehen wir den nächsten Schritt an und entwickeln unsere Software für den Einsatz in BIM-Projekten weiter.
In welche Richtung willst du Vela Solaris weiterentwickeln?
Ich möchte die Ausrichtung auf die Kundenbedürfnisse über alle Aktivitäten verstärken – angefangen von der Weiterentwicklung der Software, über Servicedienstleistungen bis zum After-Sales. Unsere Lösungen werden rund um den Globus unterschiedlich genutzt – von komplexen Quartierlösungen bis zum Einfamilienhaus. Hier gilt es die unterschiedlichen Bedürfnisse genau zu verstehen, um erfolgreich zu sein.
Die Basis für den Erfolg liegt aber ganz klar bei dem überaus grossen Engagement aller Mitarbeitenden von Vela Solaris. Vertrauen und gegenseitige Wertschätzung wird bei uns gelebt. Wir sind stolz darauf, mit unseren Lösungen eine intelligente Energiezukunft zu ermöglichen. Ich sehe meine Verantwortung darin, diesem Commitment der Mitarbeitenden Sorge zu tragen!
Am Schweizer Planertag am 10. März in Brugg sorgen hochkarätige Referenten für eine 360°-Sicht auf die Entwicklung von Gebäuden und Arealen. Unser Verwaltungsratspräsident referiert zum Thema „Dynamische Gebäudeenergiesysteme – Planung in Kombination mit BIM“ (Fachforum 3; 16:25 Uhr)
Vorab beantwortet Thomas Jäggi drei Fragen zum Thema:
Bei Ihrem Referat geht es um BIM in Kombination mit Gebäudeenergiesystemen: Was verstehen Sie darunter?
Neue Technologien schaffen neue Möglichkeiten – gerade in der Kopplung von thermischen und elektrischen Komponenten in Verbindung zur Elektromobilität und der Eigenstromerzeugung. Mit einer dynamischen Systemsimulation können heute schon Energiesysteme unter technischer wie auch wirtschaftlicher Hinsicht modelliert und die beste Variante gewählt werden. In Kombination mit BIM können die gewonnenen Erkenntnisse der Entwurfsphase auch für die weiteren Projektphasen genutzt werden. Dies schafft nachhaltigen Mehrwert.
Wo sehen Sie diesen Mehrwert in den Folgephasen?
In der Planungsphase kann das gewählte Energiesystem flexibel an verschiedene Szenarien des Bedarfsverhaltens angepasst und auf Änderungen in der Planung reagiert werden. So kann frühzeitig und automatisiert erkannt werden, wenn eine Überprüfung des Energiesystems erforderlich ist und die Anpassungskosten tief gehalten werden. Zudem können Steuerungen des Energiesystems schon in der Planung vorgetestet und optimiert werden – was wiederum in der Inbetriebnahme den Aufwand reduziert und das Risiko mangelhafter und ineffizienter Systeme im Betrieb minimiert.
Was für Hürden sehen Sie aktuell für eine Zunahme der Umsetzung von Gebäudeenergiesystemen in Kombination mit BIM?
Ich glaube, dass BIM in der Schweiz schon in den nächsten Jahren zum Standard bei der Planung und Auslegung nachhaltiger Gebäude- und Quartierenergiesysteme wird. Dafür müssen aber die richtigen Werkzeuge entwickelt werden, welche die Akteure entlang des gesamten Gebäudelebenszyklus optimal unterstützen. Zudem braucht es auch ein allgemeingültiges Verständnis zu den Rollen und Prozessen, die mit der dynamischen Simulation und Auslegung von Gebäudeenergiesystemen in Kombination mit BIM verbunden sind. Zu diesen Themen ist Vela Solaris in Kooperation und im Austausch mit den Akteuren in BIM-Projekten – in diesem Sinne freuen wir uns auf die Gespräche am Schweizer Planertag!
Möchten Sie uns am Schweizer Planertag besuchen? Wir freuen uns mit Ihnen zu diskutieren! Buchen Sie Ihr Ticket 10% vergünstigt unter https://www.euroforum.ch/schweizer-planertag/, Promotionscode: 99VelaSP5101001-10_C2000143
Windows-Nutzer können nun zwischen einer 32- und einer 64-bit-Version wählen. Mit der 64-bit-Version kann mehr Arbeitsspeicher genutzt werden, wodurch komplexe Hydraulikschemata problemlos simuliert werden können. Auch die Installation auf Mac OS-Betriebssystemen ist optimiert worden.
Flexibel einsetzbare Netzwerklizenzen ermöglichen eine benutzerfreundlichere Lizenzverwaltung für Unternehmen und Bildungseinrichtungen. Der Vorteil der Netzwerklizenz besteht darin, dass Polysun auf mehr Computern genutzt werden kann als Lizenzen erworben worden sind. So können beispielsweise in einem Büro alle Mitarbeiter auf allen Arbeitsplätzen Polysun nutzen, sofern sie nicht gleichzeitig damit arbeiten, selbst wenn das Unternehmen über nur eine Lizenz verfügt.
Das Erstellen neuer Systemvarianten ist durch ein innovatives Feature noch einfacher geworden: Einzelne Komponenten aus bestehenden Vorlagen können nun ausgewählt und kopiert werden. Anschliessend können sie in benutzerdefinierte Hydraulikschemata eingefügt werden, wobei die Einstellungen erhalten bleiben. Dadurch wird das Arbeiten mit dem Polysun Designer deutlich beschleunigt. Durch schnelleres und effizienteres Arbeiten verbringen Polysun-Benutzer weniger Zeit vor dem Bildschirm. Zusätzlich erleichtert der neue, alternativ einstellbare Dunkelmodus das konzentrierte Arbeiten und schont die Augen.
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
Zwischen Europahafen und Weser liegt die Überseeinsel, eines der größten Stadtentwicklungsprojekte Europas. Hier entsteht auf 41 Hektar Land ein neuer Stadtteil, mit Gewerbe, Wohnungen und Hotels. Auf einer Teilfläche der Überseeinsel, dem ehemaligen Kellogg Produktionsgelände, soll durch die Überseeinsel GmbH ein möglichst CO2-neutrales Energiekonzept mit strombasierter Wärme und Kälte umgesetzt werden. PBS wurde beauftragt, die Machbarkeit des Energiesystems auszuarbeiten. Schon früh stand fest, dass die Weser als Wärmequelle zur thermischen Versorgung integriert werden soll. Das Projekt wurde als Wärmenetz 4.0 geplant, mit entsprechend klaren Zielvorgaben der BAFA bezüglich eines hohen Anteiles der Netzeinspeisung aus erneuerbaren Quellen. Erste Simulationen mit Polysun führten bereits in einer frühen Projektphase zur Erkenntnis, dass die Weser zur Deckung des
Wärmebedarfs nicht ausreicht. PBS integrierte in einem weiteren Schritt einen Eisspeicher in die Gesamtplanung und definierte ein intelligent gesteuertes Sechs-Leiternetz, das Kühlen und Heizen mit Nieder- und Hochtemperaturanwendungen umfasst. Als Reserve für die Spitzenlast ist ein Blockheizkraftwerk und ein Spitzenlastkessel geplant. Das komplette Energiesystem inklusive der intelligenten Steuerung wurde in Polysun aufgebaut und energetisch simuliert: „Polysun bietet die größtmögliche Flexibilität, Energiesysteme für Quartiere zuverlässig zu planen und Modellanpassungen schnell vorzunehmen.“ Fachlichen Input holt sich Herr Grabowski bei Bedarf von den Vela Solaris-Experten: „Der Austausch ist unkompliziert möglich und hat mich stets einen Schritt weitergebracht – das ist super!“
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
Auftraggeber
Überseeinsel GmbH
Energiesystem-komponenten für Simulation
Windenergie, PV, Eisspeicher, Wärmepumpen, Flusswärmetauscher Weser, Sechs-Leiternetz, Blockheizkraftwerk
Leistung Vela Solaris
Polysun Designer Software und fachliche Beratung.
Ergebnis
Notwendige Planungsanpassungen frühzeitig erkannt, um Energiebedarf sicherzustellen. Machbarkeitsanalyse erfolgreich abgeschlossen.
Lesen Sie den ganzen Artikel zum Vergleich der gängigen Wärmepumpen-Software, erschienen im Fachmagazin Gebäude Energieberater, Ausgabe März 2019.
Um das Potenzial von unverglasten PVT-Kollektoren für die Brauchwarmwasser-Vorwärmung zu untersuchen, wurde am SPF in Rapperswil eine Testanlage gebaut und während einem kompletten Jahr betrieben und vermessen. Parallel dazu wurde das System detailgetreu mit der Simulationssoftware Polysun abgebildet.
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Die Idee eines bifacialen Modulansatzes, mit einer neben der Frontseite aktiven Modulrückseite existiert schon sehr lange, seitdem existieren auch verschiedenste Konzepte, die den Mehrertrag dieser Technologie prognostizieren. So wurde bereits 1982 von einem bifacialen Mehrertrag von über 50%, der durch die Nutzung eines komplexen Reflektors hinter einem bifacialen Modul erzielt wurde, berichtet. Nichts destotrotz blieb die bifaciale Modultechnologie bis zuletzt immer ein Nischenprodukt mit einem sehr geringen Marktanteil von kleiner 5 % in 2014. Dies lag vor allem daran, dass viele bifaciale Ansätze auf kostenintensiven n-type Siliziumsubstraten oder komplexen Prozessen, wie der Hetero-Junction Solarzelle, basieren. Zu diesen aufwendigen Zellprozessen kam die Herausforderung eine transparente Rückseitenabdeckung des Solarmoduls zu realisieren.
SolarWorld gelang es eine bifaciale Solarzelle auf Basis des kosteneffizienten PERC-Verfahrens (Passivated Emitter and Rear Cell) zu entwickeln, die 2015 erfolgreich in die Volumenproduktion implementiert werden konnte. Dieser neuartige Ansatz der Solarzell-Technologie wird mit bewährter Glas-Glas-Einkapselung vereint und stellt damit einen innovativen Produktansatz dar, dem ein hohes Potential zur Senkung der solaren Stromgestehungskosten inne wohnt.
In dieser Arbeit werden die Technologiebausteine im Bereich Solarzellen- und Modulfertigung erläutert, die das bifaciale Modul ermöglichen. Weiterhin wird auf das Wirkprinzip eines bifacialen Moduls eingegangen und Ertragssimulationen dargestellt, welche mit ersten Felddaten validiert werden. Schließlich wird die Implementierung der neuen Technologie in einem Planungswerkzeug vorgestellt, welches die Berechnung der bifacialen Mehrerträge für verschiedene Montage-Varianten ermöglicht und damit die korrekte Auslegung des PV-Systems sicherstellt.
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Beim Investitionsentscheid für Solaranlagen wird heute erwartet, dass ein Angebot die Option Batteriespeicherung enthält. Weiter soll auch der PV-Eigenverbrauch aufgeführt sein, wobei man transparent darstellen möchte, wie sich bei einer intelligenten Abregelung der Anlage noch möglichst viel PV-Strom nutzen lässt, der sonst der 70%-Regel zum Opfer fallen würde. Regelmässig wird auch nach der thermischen Speicherung mit Elektroheizstab oder Wärmepumpe als Alternative zur elektrochemischen Speicherung gefragt. Wenn diese Anforderungen einzeln und unsystematisch erfüllt werden, steigt die Komplexität im Angebotsprozess und bei einem grösseren Beratungsteam resultieren uneinheitliche Aussagen. Es ist deshalb vorteilhaft, ein standardisierter Prozess zu definieren, der nachvollziehbar und belastbar die Antworten liefert und gleichzeitig mit minimalem Aufwand durchlaufen werden kann.
>> Download PDF (Paper 31. OTTI Symposium Photovoltaische Solarenergie)
Moderne Gebäude zeichnen sich durch sehr gute Dämmung und oft durch grosse Glasfassaden aus. Passivsolargewinne machen folglich in den Wintermonaten einen wesentlichen Teil der Solarerträge aus. Gute Solar-Architektur unterstützt die Nutzung der flach einfallenden Sonnenstrahlen auf der Südfassade.
>> Download PDF (Paper 26. OTTI Symposium Thermische Solarenergie)
SolarWorld gelang es eine bifaciale Solarzelle auf Basis des kosteneffizienten PERC-Verfahrens (Passivated Emitter and Rear Cell) zu entwickeln, die 2015 erfolgreich in die Volumenproduktion implementiert werden konnte. Dieser neuartige Ansatz der Solarzell-Technologie wird mit bewährter Glas-Glas-Einkapselung vereint und stellt damit einen innovativen Produktansatz dar, dem ein hohes Potential zur Senkung der solaren Stromgestehungskosten inne wohnt.
>> Download PDF (Paper 31. OTTI Symposium Photovoltaische Solarenergie)
In Eisspeicher-Wärmepumpen-Anlagen mit Sonnenkollektoren (Eisspeicher-WP) werden Aussenluft und Sonnenstrahlung als primäre Wärmequelle für die Wärmepumpe genutzt. Ein Latentspeicher (Eisspeicher) puffert die Schwankungen der Aussentemperatur, speichert Solarwärme auf tiefem Temperaturniveau und bewirkt, im Vergleich zu einer Luft/Wasser-WP, konstantere und höhere Quellentemperaturen für die Wärmepumpe. Eisspeicher-WP erreichen bei guter Auslegung und Funktion ähnliche Systemnutzungsgrade wie Erdsonden-WP. Wenn ein signifikanter Teil Solarwärme direkt zur Warmwasserproduktion genutzt wird, liegen die Systemnutzungsgrade sogar darüber.
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Die Firma Meteotest erstellt für das Bundesamt für Energie (BFE) ein Solarkataster Schweiz. Dazu werden von der Firma Meteotest zunächst die Solarpotentiale aller im swissBUILDINGS3D2.0 enthaltenen Dachflächen berechnet. Die Firma Egon AG hat eine Methodik erstellt, um auf Grundlage der vorliegenden Daten aus dem Eidgenössischen Gebäude- und Wohnungsregister (GWR) und der berechneten Meteodaten den Energiebedarf zur Brauchwassererwärmung und den Heizwärmebedarf für ein Gebäude abzuschätzen.
Das vorliegende Dokument beschreibt die Methode, um auf dieser Basis die Solarthermie-Potentiale der Dachflächen abzuschätzen.
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Die 1. internationalen Konferenz zur Simulation gebäudetechnischer Energiesysteme (SIGES) fand am 6. und 7. September 2016 in Winterthur statt. Hier stehen Ihnen die Konferenzunterlagen zur Verfügung: Konferenzbuch in digitaler Form, PowerPoint-Folien der Referentinnen und Referenten und die Folien der Workshops.
>> Download PDF (Konferenzbuch)
>> weitere Unterlagen (Link zur ZHAW-Webseite)
Experience in using simulation software for teaching solar energy and heat pump applications are presented at the Eurosun 2016 conference. The authors discuss suitable didactic concepts specifically developed for teaching renewable energy and energy efficiency topics. Two main advantages of applying simulation software in solar education are identified: 1) simulation can provide an understanding of data that is otherwise not accessible (e.g. cumulated operating hours and number of starts of a heat pump depending on control strategy); 2) use of simulation software in teaching have a positive influence on the motivation and attitude of the students. Finally, different international teaching programs are discussed, in which simulation software currently plays a major role. It is analyzed how education programs might have to be adjusted for different cultures and industries.
>> Download PDF (Paper EuroSun 2016)
Die Steuerung gebäudetechnischer Energiesysteme ist für die Maximierung des Solarertrags sowie für die Optimierung der Anlageneffizienz von grösster Bedeutung. In realen Projekten zeigt sich, dass die Programmierung der Steuerung in der Planung und Projektierung oft nicht mit der effektiv in der Realisierungsphase umgesetzten Steuerung übereinstimmt. Das vorausgesagte gute Systemverhalten wird damit oft nicht erreicht.
>> Download PDF (Paper 32. OTTI Symposium Photovoltaische Solarenergie)
Durch konsequenten Einsatz einer korrekten, thermohydraulischen Dimensionierung können die Anlagenkosten minimiert sowie Betriebsstörungen und deren Fehlerkosten vermieden werden. Damit werden nicht nur die Voraussetzungen für die Wettbewerbsfähigkeit der Solarthermie und die Langlebigkeit der Anlagen erfüllt, sondern auch das Vertrauen der Planer, Installateure, Bauherrschaften und Investoren in diese Technologie gestärkt.
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Diese Arbeit thematisiert die Umsetzung einer Schnittstelle zwischen der Simulationssoftware Polysun und einem Wärmepumpencontrollers, als externe Hardware. Das Ziel ist, dass der Controller direkt mit Hilfe der Software angesteuert werden kann und der Planer somit einen Zugriff auf die Einstellungen des Controllers bekommt. Dies ermöglicht nicht nur die Umsetzung der geplanten Einstellungen bei der Inbetriebnahme, sondern gewährt dem Planer auch eine stetige Aktualisierung, welche für weitere Analysen und Verbesserungen des Systems genutzt werden kann.
>> Download PDF (Bachelor-Arbeit ZHAW)
Political marginal conditions for PV systems, such as feed-in limitations have resulted in the need for intelligent operation strategies. Proprietary solutions available on the market today are costly and intelligent controllers for building energy systems can thus be classified as luxury products. There is a need for generic software based on standards for the control of multi-generator systems. This thesis aims to provide an open source solution that can be used on a variety of inexpensive hardware. Communication libraries that enable co-simulations between IEC 61499 control systems and simulation software (Matlab® and Polysun®) are developed. Using the libraries and simulation tools, models and algorithms are transferred to IEC 61499 control applications with the industry compatible, open source environment 4diac. The applications are then deployed and prepared for use in the field.
>> Download PDF (Master’s thesis)
Die Simulationsprogramme Polysun & Matlab erweisen sich als sehr zuverlässige Hilfen in der Entwicklung von intelligenten Energiemanagement-Lösungen, die direkt in realen Systemen verwendet werden können.
>> Download PDF (Poster PV-Symposium 2018)
Abnehmende Einspeisevergütungen und die Kombination von steigenden Netzbezugskosten und fallenden PV-Erzeugungskosten treiben den Trend für PV-Systeme weiter in Richtung der Eigenversorgung. Immer mehr Anlagenbesitzer legen sich eine Batterie und/oder eine Wärmepumpe zu. Jedoch führen politische Rahmenbedingungen, wie z. B. die Begrenzung der Netzeinspeisung, zum Bedarf nach immer komplexeren, intelligenten Betriebsstrategien.
>> Download PDF (Paper PV-Symposium 2018)
This contribution demonstrates the application of a building information modeling (BIM) use case including solar thermal collectors, photovoltaics (PV) and passive solar heating. It aims to close the performance gap that results from inconsistencies between the individual planning phases. Furthermore, it is shown how the pairing of the building project with a digital twin allows to set up predictive maintenance services and minimize the downtime of heating systems. Simulation software is used to create coupled models of the building and its facilities. For a case of PV combined with a heat pump and passive solar heating, this paper shows how the digital model is continuously and automatically updated as conditions change. With a focus on the building’s energy demand, control parameters are optimized in alignment with the hardware. Thus, the energy demand is kept within the close range of the original estimation throughout the standard planning phases.
>> Download PDF (Paper EuroSun 2018)
Ice storages allow the storing of solar heat in a compact volume for the later use as source for a heat pump that provides heat for a building. In the paper a novel ice storage with 2 m3 water volume is described which contains heat exchanger plates for extracting the latent heat. Most of the components of the storage are made of stainless steel ensuring a long service life time. We present a detailed numerical model for heat exchanger plates that was implemented into the system simulation software Polysun. The model allows now for the first time to simulate ice storages with heat exchanger plates in Polysun. The accuracy of the modelling approach is evaluated based on lab measurements. The new ice storage model was implemented into a system simulation template in Polysun which was designed according to a field installation. The field installation includes three of the novel ice storages and will be used for the validation of the system template. The system template can be used as a design tool for solar-ice systems.
>> Download PDF (Paper EuroSun 2018)
Buildings have a great potential to produce their own electricity thanks to affordable photovoltaics and available area roofs and facades. To be self‐sufficient over the year, the electricity converted to hydrogen by electrolysis during the sunny season can be re‐used with the help of fuel cells during the winter season. Self‐sufficiency of the building as well as a drastic carbon emission reduction can be obtained thanks to the introduction of PV systems coupled with Hydrogen seasonal storage. For Solar Hydrogen project, a schematic design phase is mandatory : dimensioning of the PV and storage systems, suggestion of reliable technologies available on the market, needed infrastructures and security. In this article, we introduce the case study of the first private building that will be equipped with solar hydrogen storage in western Switzerland. Dimensioning is performed with the help of the Polysun Simulation software and specific add‐in modules in python.
>> Download PDF (Paper CISBAT 2019 conference)
Wie mit muli-physikalischen Simulaionen das opimale Energiekonzept für Quariere ermittelt werden kann.Frieder Schmitt und Timo Richert (Vela Solaris) im Gespräch mit Dr. Harald Schäffler.
Wie kann man das optimale Energiekonzept für Quartiere ermitteln? Darüber spricht Dr. Harald Schäffler mit Timo Richert von der Firma Vela Solaris aus der Schweiz sowie Frieder Schmitt, Senior-Energieberater in Mannheim. Timo Richert erläutert, wann der Einsatz von multi-physikalischen Simulationsprogrammen Sinn macht und warum man die sektorgekoppelte Nutzung von erneuerbaren Energien nicht mit pauschalen Quoten abschätzen kann. Frieder Schmitt berichtet von einem Quartiersprojekt für die Gemeinde Harthausen in Rheinland Pfalz, wo er vier Versorgungsvarianten mit Hilfe von detaillierten Simulationen vergleichen und ökonomisch bewertet hat. Untersucht wurden die Varianten Luft-Wasser-Wärmepumpe, Kalte Nahwärme mit Erdsonden, Warme Nahwärme mit BHKW und zentraler Wärmepumpe sowie eine konventionelle Erdgasheizung. Zudem wurden auch die Wirkung von unterschiedlichen Gebäudeeffizienzstandards untersucht.
>> Info-PDF zu diesem Podcast
>> Präsentation zum Quartierskonzept Harthausen
>> Machbarkeitsstudie Smart City Harthausen
Ganz egal ob im Bereich der Gebäudetechnik, der Energieerzeugung oder -verteilung, ein Trend ist ersichtlich: Die Systemkonzepte werden zunehmend komplexer und dynamischer. Grund dafür sind mitunter die steigenden Anforderungen im Bereich Energieeffizienz und Energieverbrauch, weshalb statische Auslegungen in der Regel nicht mehr zum Ziel bzw. zu einer stark abweichenden Performance im Betrieb führen. Eine Möglichkeit, das Entstehen des «Performance Gap» von Anfang an zu verhindern ist die Anwendung eines digitalen Planungsprozesses, der sich an den konventionellen Planungsphasen (vgl. SIA 112) orientiert.
Im konkreten Fall bedeutet dies, dass von Beginn an (Vorstudie/Vorprojekt) mittels der Simulations- und Planungssoftware Polysun ein digitales Abbild des energetischen Systems erstellt und fortlaufend mit aktuellen Daten nachgeführt wird. Diese digitale Kopie dient zum einen einer transparenten Dokumentation des Projekts. Darüber hinaus wird dadurch eine Qualitätssicherung im Planungsprozess selbst sichergestellt. Fehler bei der Erstellung hydraulischer Konzepte, Regelstrategien, Komponentenauswahl und -dimensionierung usw. können so frühzeitig erkannt und behoben werden, bevor sie sich auf den realen Gebäudebetrieb auswirken.
Grunder Gruneko AG setzte Polysun bei der Planung des Kinderspital-Neubaus in Zürich ein. Bei der Gruner Gruneko AG ist man sich der Zukunftsrisiken in Form von steigenden politischen Anforderungen regionaler Gesetzgeber bewusst. Durch den Einsatz von dynamischen Berechnungsverfahren, sprich Gebäude- und Anlagensimulationen, im Planungsprozess können die Systeme bereits im Vorfeld einem Testlauf unterzogen werden. Die Gruner Gruneko AG verfolgt damit nicht nur das Ziel einer transparenten und qualitativ hochwertigen Planung, darüber hinaus zählt ein effizienter Anlagenbetrieb gleichermassen zu den Zielen. Somit profitieren ebenfalls Bauherren von einer Risikominimierung in Bezug auf die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben und der Erhöhung der Betriebssicherheit.
Lesen Sie den gesamten Artikel Vermeiden von Planungsfehlern dank BIM plus Gebäude- und Anlagensimulation aus der Ausgabe 02/2019 des Fachmagazins HK-Gebäudetechnik.
Making solar thermal systems less expensive, often results in a lower system efficiency. However, the cost-benefit ratio is relevant from the perspective of the consumer. The complex impact of component-related and system-related design parameters on the economics of a complete system makes the evaluation and economical optimization difficult. Therefore, a complete simulation environment has been developed, which can automatically optimize solar-thermal systems, including collector and system parameters. The main collector module consists of a one-dimensional thermal model that was validated with a commercial solar collector. The efficiency curve and the production cost were calculated as a function of several design and construction parameters. The collector module was linked to the commercial software Polysun®, so that parametric studies can be performed with minimal effort. Optimization problems can be solved by using the Matlab® optimization toolbox. The simulation environment was used for sensitivity studies and optimization problems in order to analyze the impact of collector design-parameters with respect to system cost, system yield and economic values. We will demonstrate how a collector can be optimized and how the ideal system parameters like collector number and storage volume can be easily calculated. Finally, we will show how the optimizer is used for a given system in order to find ideal values for the absorber-sheet thickness and the number of pipes. Due to the holistic approach, the application of this tool set can be used for collector development as well as for system planning.
>> Download PDF (American Journal of Energy Engineering)
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
Amstein + Walthert ist ein marktführendes Ingenieur-Dienstleistungsunternehmen und steht für nachhaltige und zukunftsfähige Lösungen im Bereich der Gebäudetechnik. Bei der Ausarbeitung und Optimierung von Energiekonzepten für Gebäude und Quartiere setzt A+W auf Polysun. Ein Beispiel: Bei einem Quartiersprojekt über eine Fläche von rund 50‘000 Quadratmeter Energiebezugsfläche wurde Amstein + Walthert beauftragt, ein Energiekonzept auszuarbeiten. Auf dem Areal sollen acht Neubauten mit insgesamt mehreren hundert Wohnungen sowie Dienstleistungs- und Gewerbeflächen errichtet werden. Für das Energiekonzept mit Wärmepumpen und einem grossen Erdsondenfeld wurden zwei Verbrauchsszenarien zu Grunde gelegt: eines nach Normvorschrift (SIA) und ein klimaangepasstes mit 75% tieferem Wärme- und rund doppelt so hohem Kältebedarf.
Zur Deckung des Energiebedarfs inklusive Raumkühlung mit Free Cooling sind Erdsonden mit 200 Metern Tiefe und Wärmepumpen vorgesehen. Das Energiekonzept einschliesslich Steuerung wurde komplett in Polysun aufgebaut, um die Funktionalität des Konzepts zu überprüfen und optimieren. Die Erdsondenregeneration in Kombination mit Free Cooling konnte aussagekräftig über einen Betrachtungszeitraum von fünfzig Jahren simuliert werden. Der Funktionstest wurde erfolgreich abgeschlossen und gleichzeitig Optimierungspotential erkannt. Die Anzahl benötigter Erdsonden konnte um bis zu 50% reduziert und damit erheblich Investitionskosten eingespart werden. Moritz Meier meint dazu: „Es freut mich, dass ich mit Polysun signifikante Optimierungen aufzeigen kann, welche nun auch umgesetzt werden.“
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
Auftraggeber
Überseeinsel GmbH
Energiesystem-komponenten für Simulation
Windenergie, PV, Eisspeicher, Wärmepumpen, Flusswärmetauscher Weser, Sechs-Leiternetz, Blockheizkraftwerk
Leistung Vela Solaris
Polysun Designer Software und fachliche Beratung.
Ergebnis
Notwendige Planungsanpassungen frühzeitig erkannt, um Energiebedarf sicherzustellen. Machbarkeitsanalyse erfolgreich abgeschlossen.
Einzigartige Kombination von Eisspeicher und PVT
Auf dem früheren Areal der Gebrüder Müller AG an der Murtenstrasse 147 in Bern sind bis Mai 2022 ein Aparthotel mit rund 200 Apartments, Gewerberäume und Mietwohnungen entstanden. Das Projekt ist ein weltweit einzigartiges Leuchtturmprojekt: Ein Eisspeicher in Kombination mit einer PVT-Anlage auf dem Dach deckt den gesamten Bedarf für Heizenergie, Warmwasser und den Stromverbrauch. Im Sommer sorgt der Eisspeicher für angenehm kühle Raumtemperaturen. Das Gebäude ist konsequent ohne fossile Back-up Heizung geplant worden. Das Projekt kam dank Peter Ösch zustande: Als Inhaber der Firma Müller AG verfolgte er die klare Vision, auf seinem Land ein nachhaltiges und gleichzeitig hocheffizient energetisch betriebenes Gebäude zu bauen. Als Generalunternehmer wurde das Unternehmen Marti Gesamtleistungen AG beauftragt. Das Gesamtenergiekonzept mit der Kombination von PVT und Eisspeicher der Firma B-Solartec AG konnte sich gegenüber namhafter Konkurrenz durchsetzen. „Die PVT-Technologie konnte aus technischer und wirtschaftlicher Hinsicht absolut überzeugen“,
sagt Michael Geissbühler, B-Solartec AG. Im weiteren Projektverlauf waren Energiesystemsimulationen zentral: Die optimale Dimensionierung des Eisspeichers, die Fläche der PVT-Anlage sowie die Auslegung einer zweistufigen Wärmepumpe mit Pufferspeicher in Kombination mit dem Eisspeicher wurde unter Berücksichtigung diverser Temperaturszenarien simuliert. „Ein weiteres Szenario bildet dabei auch immer ein deutlicher Temperaturanstieg in den nächsten 30 Jahren, mit doppelter Kühllast im Sommer und 30 Prozent weniger Heizlast im Winter“, so Michael Geissbühler. Mit der Simulationssoftware Polysun wurden die gewünschten Szenarien schnell berechnet und Variantenvergleiche gezogen. „Die Energiesystemsimulation hat zu einer deutlichen Optimierung des Gesamtenergiesystems, mit rund 10% tieferen Investitionskosten und einer 15% höheren Gesamtsystemeffizienz geführt. Der Austausch mit den Vela Solaris Experten war dabei jederzeit kompetent und kollaborativ, so wie man sich das wünscht“ meint Michael Geissbühler.
B-Solartec AG
«Mit der Simluationssoftware Polysun und durch den persönlichen Austausch mit den Experten von Vela Solaris konnte das Energiesystem schnell und zuverlässig simuliert werden. Ich konnte Sicherheit gewinnen, dass das System auch unter verschiedenen Temperaturszenarien zuverlässig funktioniert und die Regellogik der Hydraulik effizient ausgelegt ist.»
Auftraggeber
B-Solartec AG
Energiesystem-komponenten für Simulation
PVT Solaranlage, Wärmepumpen (Kaskade), Eisspeicher, Pufferspeicher Heizenergie, Warmwasserspeicher
Leistung Vela Solaris
Durchführung Gesamtsystemsimulationen mit Polysun Software unter Berücksichtigung diverser Temperaturszenarien und Systemauslegungen.
Ergebnis
Senkung der Investitionskosten um 10% und Steigerung der Gesamtenergiesystemeffizienz um 15% (SJAZ). Erfolgreiche Prüfung des Energiesystembetriebs unter diverser Temperaturszenarien.
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
Meier Tobler ist mit 1’300 Mitarbeitenden und einem breiten Produktangebot eines der grössten Schweizer Unternehmen im Bereich Gebäudetechnik. Sie sind im Grosshandel, Systemgeschäft und Kundenservice tätig. Seit rund 15 Jahren setzt Meier Tobler in der Ertragsberechnung ihrer innovativen Energiesysteme auf die Polysun-Software von Vela Solaris. „Wir waren auf der Suche nach einer Software, die zuverlässige Ertragsberechnungen in der Wärmeerzeugung gerade im Bereich Solarthermie unterstützt und im Markt hohes Vertrauen geniesst – deshalb haben wir auf Polysun gesetzt.“ Die von Meier Tobler gehandelten Produkte und Komponenten sind vollumfänglich in der Polysun-Datenbank hinterlegt – so etwa Solarkollektoren, Wärmepumpen, Kombispeicher sowie Öl- und Gaskessel.
In enger Zusammenarbeit mit den Fachexperten von Vela Solaris wurden Firmenschemas in Polysun erstellt, die komplette Energiesysteme vorgefertigt und geprüft abbilden. Dies bildet ein wichtiges und einfach einsetzbares Arbeitsinstrument im Verkauf: „Ein Vertriebsmitarbeiter lernt in wenigen Minuten, wie er mithilfe der Polysun-Software qualitativ hochwertige Ertragsberechnungen erhält.“
Herr Kriesi schätzt an der Zusammenarbeit mit Vela Solaris insbesondere, dass er bei fachlichen wie auch technischen Fragen herausragend beraten wird: „Die Zusammenarbeit mit allen Mitarbeitenden von Vela Solaris ist sensationell. Wenn ich Fragen habe, werde ich unverzüglich und überaus professionell beraten.“
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
Thomas Nussbaumer unterrichtet an der Hochschule Luzern, Technik & Architektur die Vertiefungsfächer „Erneuerbare Energien“ in den Studiengängen Maschinentechnik und Gebäudetechnik. Der Kurs wird zweisprachig (Deutsch und Englisch) angeboten und von angehenden Maschinenbau- sowie Gebäudetechnik-Ingenieurinnen und -ingenieuren besucht. Schwerpunkt des Unterrichts bilden die Solarenergie und die Bioenergie. Neben den physikalischen Grundlagen geht es um die Frage, wie verschiedene Technologien unter ökonomischen und energetischen Gesichtspunkten sinnvoll zum Einsatz kommen. Das erworbene Wissen wird mit der Polysun-Software spielerisch verinnerlicht: „Studierende simulieren einfache Aufgaben in Polysun, beispielsweise den Einfluss von Standort und Ausrichtung der PV-Module auf den Solarertrag. Durch die aktive Anwendung des Wissens wird der Lerneffekt gesteigert. Für eine Einführung in die
Simulation von Energiesystemen mit Polysun kann ich jeweils unkompliziert Fachexperten von Vela Solaris in den Unterricht einbinden. Die Zusammenarbeit funktioniert schon seit 10 Jahren bestens.“ Im weiteren Verlauf werden die Aufgabenstellungen anspruchsvoller. Studierende der Gebäudetechnik lernen, Entscheidungsgrundlagen für die Realisierung von Energiesystemen im Gebäude nachvollziehbar zu erarbeiten. Die Polysun-Software schafft hier den Praxisbezug: „Die Studierenden schätzen es sehr, dass sie ihr erworbenes Wissen mit einer in der Praxis erprobten Software direkt anwenden können.“ Polysun findet so auch Eingang in Abschlussarbeiten des Lehrgangs. In einer Arbeit wurde beispielsweise untersucht, welchen Einfluss die Abstände zwischen den Gebäuden in einem Quartier auf den Solarertrag von PV an der Südfassade hat.
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
Karin Rühling unterrichtet die komplette Bandbreite von Wärme- und Kälteversorgungssystemen an der TU Dresden. Studierende interessieren sich derzeit insbesondere für Systemvergleiche von Anlagenkonfigurationen zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung: Welche Vor- und Nachteile hat die Kombination PV und Wärmepumpe im Vergleich zu Solarthermie oder PVT? Gerade für die Beantwortung solcher Fragestellungen ist der Einsatz der Software Polysun ideal. Frau Rühling schätzt dabei insbesondere die grosse Auswahl von simulationsrelevanten Komponentendaten: „In Polysun finden sich alle marktüblichen Systemkomponenten, von PVT bis zum Kessel, in geprüfter und
hochwertiger Qualität. Auch eigene, innovative Produkte können einfach hinterlegt werden. Dies ermöglicht eine grosse Breite von Variantenvergleichen auf einheitlicher Basis.“ Die Zusammenarbeit mit Vela Solaris gestaltet sich schon seit vielen Jahren unkompliziert und ist von grosser Fachkompetenz geprägt. Aus diesem Grund war sie gerne bereit, gemeinsam mit Vela Solaris Seminare für Planungsbüros und Wissenschaftler durchzuführen. „Die Seminare zum Themenschwerpunkt Fernwärme und Solarthermie konnten wir in Dresden und Berlin auch zum aktiven Gedankenaustausch mit den Teilnehmern nutzen. Das sehr gute Feedback motiviert, dieses Seminarformat fortzuführen.“
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
An der renommierten Hochschule Dalarna werden angehende Ingenieurinnen und Ingenieure im Bereich Gebäudetechnik ausgebildet. Zentrale Frage dabei ist, wie man Sonnenenergie für die Auslegung elektrischer und thermischer Systeme intelligent nutzen kann. Klaus Lorenz unterrichtet seit vielen Jahren. Dabei liegt ihm am Herzen, die Studierenden für die Materie zu begeistern und praktisches Wissen zu vermitteln: „Ich bin selbst zur Hälfte meiner Berufszeit als Unternehmer mit eigener Firma im Bereich der Gebäudetechnik aktiv. Die Studentinnen und Studenten schätzen, dass sie in meinen Kursen ihr erworbenes Wissen direkt in praktischen Anwendungen einsetzen können.“ Mit der Polysun-Software können ganz konkrete Fragestellungen beantwortet
werden, wie etwa die optimale Dimensionierung hydraulischer Systeme und die Speicherschichtung. Herr Lorenz setzt Polysun im Unterricht auch dazu ein, kritisches Denken zu fördern. So überprüfen angehende PV-Installateure das Szenario, welche PV-Auslegung sich bei tieferen Fördersätzen lohnt und wie Strom- und Wärmeerzeugung sinnvoll kombiniert werden können. In Dalarna setzt man sowohl auf Präsenz- wie auf Fernunterricht – Polysun unterstützt beide Unterrichtsformen: „Die Studierenden können die Anwendung von Polysun selbstständig erlernen und machen sehr schnelle Lernfortschritte. Spannend ist auch, dass sie durch die Polysun-Software ihre Ergebnisse direkt vergleichen können und sich damit gegenseitig zu der besten Lösung anspornen.“
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
Mit der Solar-Planit Website-Applikation von BayWa r.e. planen Installateure schnell und einfach komplette PV-Anlagen. Solar-Planit wurde im Team von Herrn Gauggel entwickelt. Zielsetzung war, mit einer benutzerfreundlichen Lösung den Verkaufserfolg über den digitalen Kanal zu steigern. Dabei wird die Polysun API-Lösung in der Cloud unkompliziert eingebunden: Installateure können die passenden Module, Wechselrichterauslegung und Speicher wählen und erhalten qualitativ hochwertige Ertrags- und Wirtschaftlichkeitsprognosen von Polysun. Bei der Montagesystemauslegung und dem Bestellprozesse kommt die Kompetenz von BayWa r.e. voll zum Tragen. Solar-Planit wird von BayWa r.e. in Zusammenarbeit mit Vela Solaris
kontinuierlich weiterentwickelt. Dabei schätzt Herr Gauggel die Zusammenarbeit sehr: „Die Vela Solaris Fachexperten bringen sich für Weiterentwicklungen aktiv und kompetent ein. Partnerschaftlich entstehen so die besten Lösungen.“ Solar-Planit wird von den Installateuren rege genutzt – eine Erfolgsgeschichte für BayWa r.e. Die Zusammenarbeit wird nun ausgebaut: Die Energiesystemauslegung von Solar-Planit können in die Desktop-Applikation von Polysun exportiert werden und Installateure können die Planung der Energiesysteme in Polysun verfeinern – beispielsweise für die Einbindung von Anlagen zur Wärme- und Kälteerzeugung.
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
gesamtheitliche Lösungen über Sektorgrenzen hinweg – mit Polysun als Werkzeug
EKZ beliefert als einer der grössten Schweizer Energieversorger rund eine Million Menschen mit Strom. Um für die Zukunft gerüstet zu sein, initiiert das 6-köpfige EKZ-Team des Technologiemanagements Lösungen in den Bereichen Smart Grid, Sektorkopplung, Batterien und Elektromobilität. Die Simulationssoftware Polysun ist dabei ein wichtiges Werkzeug, um die Möglichkeiten von innovativen Energiesystemen auszuloten und die dezentrale Wärme- und Stromerzeugung intelligent zu verknüpfen. Für gewisse Pilotprojekte wurden Energiesysteme mit Wärmepumpen, Batterien und PV in Polysun aufgebaut und energetisch simuliert. Dabei wurden verschiedene Varianten einer intelligenten Steuerung getestet, um den Eigenverbrauch zu maximieren. Herr Selviaridis ist mit den Ergebnissen sehr zufrieden: „An Polysun finde ich einzigartig, dass
die Strom- und Wärmeerzeugung im Gebäude sektorübergreifend abgebildet und gesamtheitlich simuliert werden kann. Dies ermöglicht wichtige Erkenntnisse zu der optimalen Dimensionierung und intelligenten Steuerung des Systems.“ Herr Selviaridis schätzt zudem, dass Polysun flexibel genutzt werden kann. „Model Predictive Control“ (MPC) ist eine moderne, fortgeschrittene Methode zur prädiktiven Regelung von komplexen Systemen, die Prognosen nutzt, um das Verhalten von einem komplexen System zu optimieren. Die Polysun-Python-Schnittstelle hat uns ermöglicht, eine solche moderne Regelung im Bereich Energiesysteme zu implementieren und wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen“. Die Zusammenarbeit mit Vela Solaris verläuft dabei stets sehr gut: „Das Team von Vela Solaris unterstützt mich immer perfekt und unkompliziert.“
Projektleiter Konzept-Entwicklung, Stadtwerke Düsseldorf
«Die wachsenden regulatorischen Ansprüche machen die Planung gesamtheitlicher Energiesysteme anspruchsvoller. Mit Polysun kann ich zielführend Energiesysteme konzipieren, die den Auflagen entsprechen und Kunden begeistern.»
