RWTH Energie Daten Management System
Mit Monitoring zur Klimaneutralität
Kontakt
Telefon
- work
- +49 241 80 94377
- E-Mail schreiben
Kontakt
Name
Stabsstelle Nachhaltigkeit und Hochschulgovernance
bei Fragen zum Thema Nachhaltigkeit an der RWTH
Telefon
- work
- +49 241 80 90112
- E-Mail schreiben
Worum geht es?
Der Klimawandel und steigende Energiepreise sind aktuelle Herausforderungen. Die RWTH Aachen hat sich verpflichtet, bis 2030 klimaneutral zu werden.
In einem hochschulweiten, partizipativen Prozess ist eine Roadmap Nachhaltigkeit in Arbeit. Diese wird Ziele formulieren und Maßnahmen identifizieren, um den Betrieb nachhaltiger auszurichten.
Eines der Ziele ist die Senkung des Ressourcen- und Energieverbrauchs. Um den Verbrauch messen und nachweisbar senken zu können, ist eine fundierte Datengrundlage erforderlich. Im Dezernat 10.0 – Facility Management wird daher ein zentrales „Energie Daten Management System“, kurz EDMS, entwickelt und implementiert.
Diese Plattform wird aber nicht nur zur Erhebung der Daten genutzt, vielmehr können sich hier alle Hochschulangehörigen informieren.
Deshalb bitten wir Sie um Unterstützung.
Das Ziel
Was ist das Ziel?
Ziel ist eine zentrale, leistungsfähige und zukunftssichere Lösung für die Hochschule. Diese Lösung muss allen Stakeholdern gerecht werden und insbesondere den Betrieb sicherstellen. Das Energie Daten Management System soll folgende Vorteile bieten:
- Nutzerfreundlich: Spezifische visuelle Dashboards, leistungsfähige Schnittstellen
- Transparent: Nutzungsgerechter Zugriff und konsistentes Reporting
- Verbrauchssenkend: Priorisierung, Planung und Kontrolle von Maßnahmen
- Wirtschaftlich: Basislegung für die Beantragung von Investitionsgeldern
- Kostensenkend: Optimierung des Energieeinkaufs und Verbrauchs
- Betriebssichernd: Optimierung Gebäude- und Infrastrukturbetriebes
- Rechtssicher: Erfüllung von Betreiberpflichten, und vieles mehr
- Performant: Skalierbar auf große Datenmengen, auch für Forschung und Lehre
Wie kann das Ziel erreicht werden?
Hierzu wurden zunächst alle relevanten Stakeholder ermittelt und deren Anforderungen an das System über Workshops und Interviews gemeinsam definiert. Institute, Hochschuleinrichtungen und die Zentralen Hochschulverwaltung waren eingeladen, ihre Expertise zum jeweiligen Themenfeld einzubringen. Zwei erfahrene Beratungsbüros unterstützten den Prozess.
Use Cases
Use Case 1 – Messung, Planung und Optimierung
Ziel
Messdatenerfassung und -aufbereitung, Energiebedarfsplanung und Optimierung von Erzeugung und Verbrauch
Anforderungen
- Abbildung von Mess- und Kommunikationskonzepten über alle Medien
- Systemtechnischer Einbau der Zähler und Datenübertragungstechnik
- Erfassung der Energiedaten aller Standorte und Medien
- Umsetzung der Schnittstelle zur Gebäudeleittechnik
- Bewertung von Verbrauch beziehungsweise Erzeugung und Ermittlung von Optimierungspotenzialen
- Ableitung von Kennzahlen zur Erreichung der Klimaneutralität
- Abbildung und Umsetzung von Maßnahmen zur Erreichung der Energieziele
Use Case 2 – Energieeinkauf und Emissionshandel
Ziel
Planungs- und Beschaffungssicherheit bei gleichzeitiger Kostenoptimierung und Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen im Emissionshandel
Anforderungen
- Erstellung realistischer Bedarfsprognosen für alle Medien
- Unterstützung des Portfolio-/Risikomanagements hinsichtlich:
- Markt(preis)beobachtung zur Auswahl der Beschaffungszeitpunkte
- Kommunikationsprozesse mit den Marktpartnern
- Monitoring der Verbrauchsmengen mit Plan-Ist-Abgleich zur Rückkopplung ins Portfoliomanagement
- Erfassung und Quantifizierung der emissionshandelspflichtigen Anlagen
- Ableitung von Emissionsmengen zur Unterstützung des Zertifikathandels
Use Case 3 – Energieerzeugung und Erneuerbare-Energien-Potenziale
Ziel
Optimierung und Ausbau der Eigenerzeugung unter Nutzung aller verfügbaren Potenziale und Optimierung der Energiekosten
Anforderungen
- Erstellung Erzeugungsprognosen
- Erfassung Standorte und Potenzialermittlung
- Abbildung von Maßnahmen zur Potenzialerschließung
- Monitoring der Erzeugungsmengen mit Plan-Ist-Abgleich zur Rückkopplung ins Portfoliomanagement
- Nutzung von Power Purchase Agreement Potenzialen (in Kooperation mit Einkauf)
Use Case 4 – Quartierskonzepte und Autarkie-Optimierung
Ziel
Maximierung der Erzeugungs- und Flexibilisierungspotenziale zur Erreichung von energieoptimierten Quartieren und energieautarken Inseln
Anforderungen
- Erfassung von Einzelgebäuden oder Quartieren
- Potenzialermittlung unter Nutzung von Flexibilitäten bei steuerbarem Verbrauch und Erzeugung sowie Einsatz von Speichern
- Abbildung von Maßnahmen zur Potenzialerschließung
- Monitoring des Autarkiegrades mit Plan-Ist-Abgleich zur Optimierung des Energiemanagements
Use Case 5 – Berichtswesen, Energie- und Treibhausgas-Bilanzierung
Ziel
Bereitstellung nutzungsgerechter Informationen und Analysen
Anforderungen
- Flexible Abbildung von Bilanzräumen und Clustern
- Darstellung der Verbrauchs-, Erzeugungs- und Emissionsdaten in nutzungsspezifischer Auflösung
- Aufbereitung der relevanten Daten zur:
- Erstellung des RWTH-Energieberichts,
- hochschulinternen Kommunikation,
- Unterstützung der Veröffentlichungspflichten,
- Jährlichen Treibhausgas-Bilanzierung,
- Meldung an die Deutsche Emissionshandelsstelle
Use Case 6 – Budgetplanung für Sanierung und Betrieb
Ziel
Gewinnung von Planzahlen für Budgets zur energetischen Sanierung und Berücksichtigung von Energiekosten in Drittmittelanträgen
Anforderungen
- Aufbereitung der Energiedaten zur Identifikation und Priorisierung von Sanierungsobjekten
- Untermauerung von Sanierungsmaßnahmen durch Quantifizierung von aktuellen und künftigen Energiebedarfen und -kosten
- Aufbereitung der Energiedaten zur:
- Antragsstellung und Abrechnung von Drittmittelprojekten
- hochschulinternen Abrechnung
Use Case 7 – Energy Compliance
Ziel
Einhaltung der politischen und gesetzlichen Vorgaben und fristgerechte Erfüllung der Veröffentlichungspflichten
Anforderungen
- Umsetzung eines Fristenkalenders für externe und interne Verpflichtungen
- Benachrichtigungen vor Stichtagen und Fristen
- Abbildung von Zielen und Planzahlen zur Erreichung der Klimaneutralität
- Ableitung von Vorgaben für Neubauten sowie den Netz- und Anlagenbetrieb
Die Erfassung der Anforderungen erfolgte im ersten Halbjahr 2023. Auf dieser Basis wird das Energie Daten Management System nun umgesetzt. Basis ist ein modulares Software-Konzept. In einem agilen Ansatz werden den einzelnen Nutzergruppen spezifisch auf sie zugeschnittene „kleine Lösungen“ angeboten. Auf Basis der Rückmeldungen erfolgt dann die Weiterentwicklung und spätere Integration in ein Gesamtsystem.
Nachfolgend eine Auswahl der bereits fertiggestellten Pakete:
1. Photovoltaik-Monitoring
Über folgendes Dashboard kann die Performance aller Photovoltaikanlagen der RWTH Aachen eingesehen werden.
Das Dezernat 10 als Betreiber der Anlagen hat über darüber hinaus einen abgesicherten Zugang, über welchen eine detaillierte Überwachung, Analyse und gegebenenfalls auch Steuerung des Anlagenportfolios möglich ist.
2. Energieverbräuche in „Echtzeit“
Es erfolgt eine schrittweise Aufschaltung aller Energiezähler der Hochschule (derzeit circa 1.700 Stück). Die Werte werden im Zeitintervall von einer Minute (Wärme, Kälte, Druckluft) und 15 Minuten (Strom, Erdgas, Wasser) erfasst.
Die aktuellen Leistungen und historischen Verbräuche sind als Zeitreihen über eine API-Schnittstelle abrufbar. Den Zugang hierzu, inklusive ausführlicher Dokumentation der Schnittstelle und des Vorgehens, bekommen Sie auf Anfrage bei Dezernat 10.
Weitere aktuelle Aktivitäten sind:
- SQL-Migration von Bestands-Datenbanken
- Einrichtung der Front- und Backends für verschiedene (Test)-Nutzergruppen
- Entwicklung neuer Prozesse und Automatisierung dieser
- Definition weiterer Piloten, vor allem für die Use Cases „Energieeinkauf und Emissionshandel" sowie „Berichtswesen, Energie- und THG-Bilanzierung"