Majetta, KristinKristinMajetta2022-03-072022-03-072021https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/28377210.25624/kuenste-1488Zum Erreichen der weltweiten Klimaziele leistet Deutschland seinen Beitrag durch die Definition und Umsetzung des Maßnahmenpaketes Energiewende. Ein wesentlicher Bestandteil ist die Energieeinsparung im Gebäudebereich. Der Großteil des Endenergieverbrauchs entfällt auf die Wärmeversorgung der Gebäude. Auf Raumebene legt deshalb das Gebäudeenergiegesetz in §63 die Regelung wassergeführter Heizvorrichtungen fest. Dazu ist die Wahl geeigneter Einzelraumregler notwendig. Diese ist oft nicht trivial und erfolgt meist zwischen zwei Extremen. Entweder es werden klassische Regler wie Zweipunkt- oder P/PI/PID-Regler genutzt, deren optimale Parameter aber selten bekannt sind und ihre Anwendung somit zu Energieverschwendung und Komfortverlust führen kann, oder es werden spezialisierte, an den konkreten Raum angepasste Regler mittels Modellbildung und Simulation bestimmt, deren Entwicklung entsprechend teuer ist. Dies macht es erforderlich, die Wahl geeigneter Einzelraumregler zu untersuchen. Ziel dieser Arbeit ist es, einen einfachen Weg zur Wahl eines geeigneten Reglers einschließlich einer Parametrisierung für die Temperaturregelung eines Einzelraumes zu finden. Dazu wird untersucht, ob Zusammenhänge aus komprimierenden Kenngrößen für Räume, Standorte und Nutzungen und optimal parametrisierten Reglern gefunden werden können, die zur vereinfachten Wahl nahezu optimaler Regler und deren Parameter nutzbar sind. Es wird eine empirische Methodik entwickelt, die auf einer umfangreichen Simulationsstudie zur Generierung eines großen Datensatzes von Beispielräumen und wenigen, für diese Räume günstigsten, optimal parametrisierten Reglern, basiert. Dazu werden Simulationsszenarien definiert und deren Raum-, Nutzungs- und Standortmodelle sowie Reglermodelle in der Modellierungssprache Modelica unter Zuhilfenahme der BuildingSystems-Bibliothek erstellt. Die Methodik ist anwendbar und muss nun auf weitere Regler übertragen werden. Die Entwicklung der Methodik geschieht im Hinblick auf eine einfache, praxisorientierte Anwendung, bei der dann keine Simulationsmodelle der Räume oder Regler mehr notwendig sind. Es werden nur wenige Raum- und Wetterkenngrößen benötigt, die vom Gebäudeplaner, -betreiber oder -nutzer vorzugeben sind. Durch die gefundenen Zusammenhänge, die als Künstliche Neuronale Netze vorliegen, kann der günstigste Regler einschließlich seiner optimalen Parameter leicht bestimmt werden. Die Anwendbarkeit der Methodik wird an einem Testszenario für drei unterschiedliche Standorte und zwei Heizungstypen demonstriert.de621004doctoral thesis