Innovationsgetriebene technologische Forschung
Im Zusammenhang mit den beiden Schwerpunkten des energieeffizienten Betriebs von Gebäuden und Smart-Cities fokussiert EOS folgende Themen:
Fortgeschrittenes Information Management und Modelling für energieeffiziente intelligente Lösungen
- Data Warehouse Technologie zur Modellierung und mehrdimensionalen Analyse von Energiedaten:
Mehrdimensionale Data Warehouse Modellierung wird benötigt um umfangreiche und komplexe Datensätze zu analysieren, die von der ubiquitären Sensoreninfrastruktur generiert werden. Bisher genutzte transaktionale Datenbanklösungen können diese Belange nicht ausreichend unterstützen. Darum werden für effiziente Energielösungen mehrdimensionale Data Warehouse Plattformen kombiniert mit ETL(Extract, Transform, Load)-Tools erforscht und entwickelt.
- Data Mining Tools zur Ermittlung von Energieverbrauchs-Mustern und Optimierung der Energieeffizient:
Data mining Tools werden eingesetzt um Energieverbrauchs-Muster zu ermitteln und intelligente Kontrollalgorithmen zu entwickeln. Diese sollen optimierte Kontrollprofile für Bewohner spezifizieren und Entscheidungshilfen und verlässliche Informationen für intelligente Kontrollsysteme und andere Anwendungen liefern.
Network Embedded Systems (Wireless Embedded Systems)
- Universelles Sensing,
- Actuation,
- Middleware für WSAN (Wireless Sensor
and Actuation Network):
Die Einsatzmöglichkeiten von einer flexiblen drahtlosen Sensing-Infrastruktur mit neuartigen miniaturisierten Sensorknoten, die langfristige Einbindung in die Gebäudestruktur erlaubt, wird überprüft. Eines der Ziele ist es eine selbst-konfigurierbare, selbst-optimierende und selbst-reparierende drahtlose Sensoren-Infrastruktur zu spezifizieren um Architekturansätze zu identifizieren und Design-Unterstützung zu schaffen. Ein Prototyp einer eingebetteten Middleware und eine netzgestützte Middleware wird erforscht, um ein drahtloses Sensor-Aktor-Netzwerk, das mit der Information-Management-Plattform mittels Netzprotokollen zusammenarbeitet, zu ermöglichen.
Geschäftsmodelle für die Energieversorgung
- Geschäftsmodelle:
Die erweiterte Integration von erneuerbaren Energiequellen in Stromnetzwerke führt dazu, dass der Netzbetrieb immer komplexer wird. Dies könnte dazu führen, dass Energieunternehmen, in Abhängigkeit von durch die Nutzung von intelligenten Gebäudemanagement-Systemen gewonnen Erkenntnissen, Energie bestellen oder damit handeln. Der Energieversorger als Hauptakteur zieht einen grossen Nutzen aus der Integration von Informations- und Kommunikationstechnologien für Energiedienstleister mitzuarbeiten. Um diese Probleme anzugehen werden innovative Geschäftsmodelle für Energiedienstleister erforscht.
User Preference Modelling
- User Preference Analysis and Modelling:
Ein tiefes Verständnis der Nutzerpräferenzen hinsichtlich der Energienutzung mit Schwerpunkt auf dem thermischen Komfort, Umweltauswirkungen und Energieeffizienz wird erforscht um ein Modell dieser Nutzerpräferenzen für ein prädiktives Regelungssystem zu erstellen.
Klimaschonende Sanierungskonzepte
- Sanierungskonzepte für bestehende Gebäude
Die Entwicklung von Sanierungskonzepten für bestehende Gebäude wird auf der Basis von drei wesentlichen Faktoren erforscht:
- Energieeinsparungen (und damit zusammenhängend CO2-Reduktion),
- Anlagenrendite,
- Nachhaltigkeit.
Bewohnerdichte
- Erforschung der vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten von RFID-Technologie zur Überwachung der Bewohner:
Auf Basis von RFID-Technologie sollen Bewohner zu überwachen und ihre Position durch das Tragen von RFID-Tags bestimmt.
Der Annäherungsalgorithmus wird entwickelt um die Position von Wartungspersonal im Gebäude durch ein RFID-Lesegerät zu ermitteln und alle RFID-Tags (angebracht an Inventargegenständen) in Lesedistanz des Gerätes.
Netzunabhängige Systeme
- Building Energy Supply Side Management:
Netzunabhängige erneuerbare Energieverfahren (Wind- und Sonnenenergie, geothermische Wärmepumpen, Energiespeichersysteme), die speziell für Wohngebäude entwickelt wurden und deren optimale Integration in die Energienachfrage des Gebäudes, sowie intelligente Netzanwendungen werden erforscht und entwickelt.
Die nächste Generation des Building Information Models (eeBIM-energy efficient BIM)
- Building Product Model (IFC),
- Building Performance Model (IFCExt):
Die Spezifikation eines Building Information Models (BIM) wird erforscht unter Nutzung von Standarddefinitionen (Daten und Funktionen) von technischen Bauelementen (z.b. Pumpen, Ventile), Systemen (z.B. Lüftungsgeräte, Wärmepumpen, Solaranlagen) und Sensoren (z.B. für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO2, VOC’s), Grundlage bilden die Spezifikationen von Institutionen wie dem CIBSE und ASHRAE.
Die zu erforschenden BIM-Spezifikationen die sich aus der Nutzung von ISO Standard-Datenmodellen Industry Foundation Classes (IFC) (ISO 10303-21) ergeben, ermöglichen nahtlose Kompatibilität des BIM mit Upstream-Aktivitäten. Dies schließt Informationsmanagement-Plattformen und Downstream-Aktivitäten, wie die Kommunikation mit Design- und Energiesimulationsmodellen, ein. Die notwendigen IFC-Erweiterungen werden zur Verfügung gestellt.
