Modellbasierte Energiekostenanalyse automatisierter Systeme

Der technische Fortschritt führt zu einer zunehmenden Automatisierung in allen Lebensbereichen der Menschen. Dabei werden technische Prozesse in technischen Systemen und manuelle Tätigkeiten durch Automatisierungssysteme unterstützt. Die Anwendungen reichen von einfachen Haushaltsgeräten bis hin zu komplexen Industrieanlagen, deren Betrieb elektrische Energie erfordert. Aufgrund der Verknappung der Energieressourcen, des stetig wachsenden Energiebedarfs und der energiepolitischen Veränderungen der vergangenen Jahre haben sich die Energiekosten zu einem der entscheidenden ökonomischen Faktoren entwickelt, der analysiert und optimiert werden muss. Das Problem, das sich hierbei für eine Analyse ergibt, ist die hohe Komplexität der automatisierten Systeme und deren Nutzung unter unterschiedlichsten Einsatzbedingungen. Eine Energiekostenanalyse erfordert ein hohes Maß an Fachwissen und ausgeprägte analytische Fähigkeiten und muss für eine Vielzahl von spezifischen Anwendungssituationen eingesetzt werden können. Zur Lösung dieses Problems und der Herausforderungen wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein Konzept für die Energiekostenanalyse entwickelt. Ausgehend von der Untersuchung der Entstehung der Energiekosten wird das für die Energiekostenanalyse erforderliche Wissen abgeleitet. Das Wissen wird kategorisiert und dessen Modellierung durch geeignete Mittel strukturiert und unterstützt. Die Modellierung ermöglicht eine rechnerbasierte Auswertung des Wissens. Hierzu definiert das Konzept verschiedene Algorithmen zur Ermittlung von Optimierungsvorschlägen. Abschließend werden die Realisierbarkeit und die Anwendbarkeit des Konzepts anhand eines Demonstrators gezeigt und das Konzept gegenüber den Anforderungen an eine Energiekostenanalyse automatisierter Systeme evaluiert.