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Energiesystemsimulation in Zeitschrift Build-Ing.

Die Fachzeitschrift Build-Ing. veröffentlich Artikel zum Thema Energiesysemsimulation als „Traumkombi von Ökologie und Ökonomie“

Die Planungssoftware Polysun liefert belastbare Ergebnisse für die Berechnung der Energieeffizienz bei sowohl Neubauten als auch Modernisierungen. Der Clou: Leistungsstarke Lösungen dienen dem
Umweltschutz – und zugleich dem Geldbeutel.

Der Artikel ist im Print in Build-Ing (2/2022) und Online erhältlich: Hier geht’s zum Artikel

Simulationssoftware for energy systems in BIM projects
Energiesysteme simulieren und Energieeffizienz steigern!

SONNENKRAFT

SONNENKRAFT bietet einzigartige Simulations­möglichkeiten

dank Polysun von Vela Solaris

Bilder: ©SONNENKRAFT

Ein neuer, internetbasierter Konfigurator führt dazu, dass im Bereich umweltfreundlicher Versorgung mit Wärme, Wasser & Strom keine Wünsche offenbleiben. Anwender können alle gängigen Varianten ihres Energiesystems simulieren und vorab prüfen.

Die SONNENKRAFT GmbH ist ein führender Spezialist im Bereich umweltfreundlicher Gewinnung von Wärme, Wasser und Strom mit einer Million Kunden in Europa. Seit 30 Jahren beschäftigt sich das Unternehmen mit erneuerbarer Energie sowie mit der Entwicklung und Produktion von zukunftstauglichen Solarlösungen. SONNENKRAFT produziert Energie aus Österreich für Österreich und Europa und beschäftigt 200 Mitarbeiter an zwei CO2-freundlichen Produktionsstandorten. Von Photovoltaik-Modulen (PV) und Sonnenkollektoren über Sonnenbalkone und -terrassen bis hin zu Sonnenkraftwerken, aktiven Energiefassaden und E-Carports. Das erklärte Ziel des österreichischen Marktführers ist es, jedes Gebäude in ein Kraftwerk für Sonnenenergie zu verwandeln. Dafür arbeitet es mit 800 ausgewählten Experten in Europa zusammen, die sich den gleichen strengen Qualitäts- und Nachhaltigkeitskriterien verpflichten wie SONNENKRAFT. „Die Qualitätssicherung nimmt bei uns einen zentralen Stellenwert ein, denn nur die besten Produkte sichern auch langfristig unseren Erfolg“, so SONNENKRAFT.

Herausforderung

Der hohe Qualitätsanspruch gepaart mit der außergewöhnlichen Portfolio-Vielfalt des Unternehmens führte im Laufe der Zeit dazu, dass die bereits bestehende Konfigurationslösung für Energiesysteme nicht mehr den Ansprüchen von SONNENKRAFT genügte. „Wenn Kunden heute unsere Webseite aufrufen und ihre Konfiguration durchspielen, können gut und gerne einige tausend Systemschritte im Hintergrund geschehen. Hier stießen wir mit dem Bestandssystem an unsere Grenzen“, berichtet Michael Pertl, Leiter Produktmanagement Wärme bei SONNENKRAFT. Darüber hinaus sei das vorherige System „sehr starr“ gewesen, insbesondere was die energiesystemübergreifende Betrachtung betrifft, und neue Module ließen sich nicht allzu schnell einpflegen, so Pertl weiter.

Ziel war es, einen neuen Konfigurator ins Leben zu rufen, der Endkunden ganz bequem Auskunft über das individuelle Energiesystem gibt – zügig und mit absolut validen Zahlen. Letztlich soll die Lösung auch Komfortmerkmale bieten. Das bedeutet, noch mehr Detailtreue bieten als es Lösungen des Wettbewerbs können.

Die Lösung

Der auf der Polysun API von Vela Solaris basierende neue SONNENKRAFT-Konfigurator ist in kürzester Projektlaufzeitzeit ein wahrer Tausendsassa geworden. Im Detail: die zehn verschiedenen Polysun-Templates des Systems lassen nunmehr in 816 Schritten insgesamt 1089 Optionen entstehen – es gibt also nichts, was es nicht gibt. Hier können jetzt wirklich sämtliche präferierten Möglichkeiten durchgespielt werden. Dabei werden nicht nur Standardabfragen bedient, sondern auch sehr individuelle Konfigurationsmöglichkeiten lassen sich validieren: „Welcher Gebäudetyp steht zur Verfügung?“, „Wie viele Dachflächen stehen zur Verfügung?“ oder „Wie ist die Ausrichtung Ihrer Dachfläche?“ – über diese Fragen bekommen die Anwender ein für die Branche außergewöhnlich hoch qualifiziertes Resultat geliefert. Dafür, dass es zu einem validen Ergebnis kommt, sorgen Ausfüllhilfen, so dass sich auch nicht zu 100 Prozent mit der Materie vertraute Anwender im Konfigurator einfach zurechtfinden können.

Ergebnis

Basierend auf dem Rechenkern der Polysun-API konfigurieren die Kunden und Kundinnen von SONNENKRAFT bequem und schnell online ihren Wärme-, Wasser- und Strombedarf sowie ihre präferierten neuen Energieanlagen. Dabei werden sie komfortabel über ein interaktives Fragensystem durch den Prozess geleitet.

Mit dem Sonnenkraft-Konfigurator gelingt die Auslegung eines Energiesystems kinderleicht.

Die dynamische Simulation erfolgt in bis zu zehn Schritten. Anschließend liegt ein belastbares Ergebnis vor. Die Berechnung lässt dabei auch unterschiedlichste Ergebnisse zu, beispielsweise von der Standard-PV-Anlage bis zur kombinierten mit Wärmepumpe oder anderer Heizanlage. Hausgrößen, Art und Ausrichtung der Dachflächen, oder auch die Anzahl der Bewohner zur Verbrauchsermittlung – der neue Konfigurator ist „State-of-the-Art“ und lässt keinerlei Lücken, um ein möglichst exaktes Simulationsergebnis zu erzielen.

Ein besonderer Clou ist, dass Kunden auf der Webseite ihre Postleitzahl eingeben können. Mit den im System hinterlegten Wetterdaten lässt sich die Ertragsberechnung der Solaranlage noch genauer darstellen.

Der Sonnenkraft Konfigurator ermöglicht es den Anwendern, sich ein komplettes Gesamtangebot erstellen zu lassen und anschließend einen Auftrag in die Wege leiten können.

Simulationsergebnisse basierend auf der Polysun API

Der Eigenheimbesitzer erhält zum Schluss ein Gesamtangebot inklusive aufschlussreicher Kennzahlen zu geplanten Energiesystem, simuliert mit der Polysun API.

„Allerdings bekommen sie die Ergebnisse am Ende der berechneten Simulation zuerst anonym und komplett kostenlos präsentiert. Dann obliegt es ausschließlich ihnen, ob sie auch ein personalisiertes, schriftliches Angebot anfordern möchten“, erläutert Michael Pertl.

In Zukunft möchte SONNENKRAFT den Simulator mit Vela Solaris weiter ausbauen. Pertl dazu: „Batteriesysteme und Elektromobilität werden eine immer wichtigere Rolle spielen. Diese Komponenten werden wir noch stärker in den Prozess miteinbringen sowie weitere Zukunftstechnologien.“ Dazu gehört etwa die Verwertung der durch eine PV eingebrachten Energie in einem thermischen Speicher. Auch solche komplexen Berechnungen sind basierend auf der Polysun API schon heute möglich.

„Die sehr von gegenseitigem Vertrauen geprägte Partnerschaft mit Vela Solaris besteht seit mehr als 20 Jahren. Und die neue Software ist ein weiterer Beweis der hohen Güte dieser Kooperation“, zieht Michael Pertl ein sehr zufriedenes Fazit. Dazu gehöre auch, so Pertl weiter, dass sich sämtliche Energiesysteme über eine einzige Software abbilden und neue Module in Windeseile einpflegen ließen.

Eckpunkte

Kunde

  • SONNENKRAFT GmbH
  • Branche: Systemlieferant für nachhaltige Wärme und Strom
  • Hauptsitz: Sankt Veit an der Glan (Kärnten), Österreich
  • 1 Mio. Kunden in ganz Europa

Herausforderungen

  • Sehr hohe Diversifizierung sollte darstellbar sein
  • Neueste Feature wie Ertragsberechnung mit Wetterdaten nach Postleitzahl sind erforderlich
  • Simulation muss schnell und komfortabel sein, aber dennoch absolut valide Daten liefern
  • Unterstützung für unterschiedlichste Modularten

Produkt

Polysun API

Ergebnis

  • Maximale Anzahl an Konfigurationen lässt sich einfach berechnen.
  • Lückenlos sind Kombinationen möglich, die branchenweit ohne Vergleich sind
  • Konfiguration und anschließendes Angebot aus einer Hand
  • Unterstützung für weniger technikaffine Anwendende durch Ausfüllhilfen
  • Zukunftstechnologien lassen sich integrieren

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PCM und latent thermische Speicher erfolgreich simuliert mit Polysun

In einer Vertiefungsarbeit der HSLU wird ein latent thermischer Speicher mit PCM-Kapseln in Polysun simuliert.

In seiner Vertiefungsarbeit an der Hochschule Luzern hat sich Herr Markus Lacher der Problemstellung angenommen, latent thermische Speicher mit PCM Kapseln mit der Software Polysun von Vela Solaris zu simulieren.

Zuerst wurde das System latent thermischer Speicher genau analysiert, um die verschiedenen Einflussparameter zu bestimmen. Danach erfolgte eine Parameteranalyse über die in Polysun vorgegebenen Fluideigenschaften, um die Berechnungen der Speichertemperaturen sowie Kapazitäten in Polysun zu verstehen. Der nächste Schritt war das Programmieren von drei verschiedenen PCMs und das Austesten der PCMs durch eine Versuchssimulation. Dann erfolgte das Programmieren eines Versuchsspeichers in Polysun und damit die Möglichkeit, den Speicheraufbau zu validieren. Zum Schluss erfolgte die Simulation von einem Energiesystem eines Einfamilienhauses.

Der Versuch war erfolgreich: «Die Simulationen zeigten, dass sowohl PCM wie auch der latent thermische Speicher in Polysun mit den gegebenen Elementen simuliert werden kann. Die simulierte Kapazität des Versuchsspeichers mit ca. 7.97 kWh entspricht der gemessenen Kapazität von 7.9 kWh bzw. der Temperatur berechneten 8.1 kWh ziemlich genau.»

Hier geht es zur gesamten Vertiefungsarbeit: Link

Vela Solaris gratuliert zu der spannenden Arbeit!

Haben Sie Interesse, mehr zu den Möglichkeiten der Simulation von PCM und latent thermischer Speicher mit Polysun zu erfahren? Kontaktieren Sie uns gerne unter info@velasolaris.com.

Hochschule Luzern
Campus Hochschule Luzern

Mit der Polysun-Software von Vela Solaris setzen Sie auf eine vielfach praxisgeprüfte Simulation ihres Energiesystems mit zuverlässigen Ergebnissen bezüglich Funktionalität, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit – vom Einfamilienhaus bis zum Quartier, weltweit und für alle marktüblichen Technologien.

Energiekonzepte simulieren

Vela Solaris liefert spannende Einblicke in die Simulation von Energiesystemen in der Deutschen BauZeitschrift (DBZ)

Bei der Planung von Energiesystemen für Gebäude und Quartiere reichten bisher Normwerte und ein Tabellenkalkulationsprogramm aus. Das verändert sich derzeit grundlegend. Nachgefragt werden zunehmend Energiesysteme, die bezüglich Nachhaltigkeit und Effizienz einem höheren Standard entsprechen. Die Planung anspruchsvollerer Energiesysteme bedingt aber auch verbesserte Prozesse und Werkzeuge. Dynamisch simulierte Energiesysteme sind wirtschaftlicher und zuverlässiger als konventionell geplante Systeme. Bauherren tun gut daran, nur zu bauen, was simuliert wurde.

Ein Leuchtturmprojekt für eine moderne Quartiersplanung mit dem Einsatz von Simulation ist das neu entstehende Stadtquartier „die Überseeinsel“ in Bremen. Einen spannenden Praxiseinblick geben die Überseeinsel GmbH und das beauftragte Planungsbüro PBS Energiesysteme GmbH.

Der Artikel ist im Print in der Deutschen BauZeitschrift (DBZ 07/08/2021) und Online erhältlich: Hier geht’s zum Artikel

Die Simulationssoftware Polysun im Einsatz