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Energy Management and Control Gateway

Laufzeit: 01. Juli 2012 bis 31. Dez. 2014 

Solar- und Windkraftanlagen sprießen allerorts aus dem Boden und erhöhen den immer größer werdenden Anteil erneuerbarer Energie im Netz. Effiziente Heizungssysteme werden installiert und sparsame Haushaltsgeräte gekauft, um den Einsatz kostbarer Energie zu reduzieren. Auch Energiemanagement- und Speicherlösungen zur effektiven Energieverteilung werden immer häufiger in der Praxis eingesetzt.

In den meisten Fällen fehlt jedoch eine integrierte IT-Lösung, die sowohl die Kommunikation als auch das Energiemanagement zwischen den einzelnen Komponenten ermöglicht. Exakt hier setzt IT4Energy mit seinem Energy Management und Control Gateway enyport an.

Das enyport-Konzept setzt auf lokale Datenhaltung und Auswertung sowie flexible Integration von Steuerungs- und Kommunikationstechnik.

Messen. Vorhersagen. Verbessern.

Im Projekt enyport wird ein System entwickelt, das in der Lage ist, Energieverbräuche zu erfassen und diese mit zusätzlichen Mess- und Sensordaten zu kombinieren. Hierbei kann enyport sowohl auf digitale, elektronische Stromzähler („Smart Meter“) zugreifen als auch Messwerte verarbeiten, die von handelsüblichen Strommessgeräten (z.B. Steckdosenadapter) mit einer Funk- oder Powerline-Schnittstelle geliefert werden. In Kombination mit z.B. Wetterdaten oder Preisinformationen aus dem Internet, sowie lokalen Sensordaten (z.B. Raumtemperatur) und digitalen Optimierungsalgorithmen lassen sich mit Hilfe von enyport sehr genaue Vorhersagen zur Energieerzeugung aus erneuerbarer Energie und zum Energieverbrauch treffen. Die durch enyport unterstützte bi-direktionale Kommunikation zu den angeschlossenen Systemen ermöglicht nunmehr die direkte Umsetzung der Prognosen in Steuerbefehle an Energieerzeugungsanlagen, Energiespeicher und Energieverbraucher und somit eine effizientes „Demand Side Management“.

Die Umsetzung einer dynamischen Lastverteilung, die Unterstützung von lokaler Energieerzeugung, -einspeisung und -speicherung sowie die Berücksichtigung von variablen Energiepreisen führen zu einer optimierten Eigenverbrauchssteuerung und sind als aktuelle energiepolitische Themen zentrales Anliegen des enyport-Projektes.

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Mein Zuhause. Mein Verbrauch. Meine Daten.

Entgegen der derzeitig vorherrschenden Datenhaltungsmodelle vieler Smart-Metering-Pilotprojekte bleiben die Verbrauchsdaten bei enyport in den eigenen vier Wänden. Die Verbrauchsoptimierung und Gebäudesteuerung kann damit lokal erfolgen und bedarf keiner Webportale. enyport wird die Schnittstellen Home Area Network (HAN) sowie Controllable Local System (CLS) eines zertifizierten Smart Meter Gateways (SMGW) nutzen können. Diese werden durch die Technische Richtlinie vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) vorgegeben.
Über die HAN-Schnittstelle erhält enyport die für ein Energiemanagement benötigten aktuellen Verbrauchswerte. Über die von enyport unterstützte CLS-Schnittstelle hat der Netzbetreiber die Möglichkeit, Lasten zu steuern, falls dieses vom Kunden gewünscht und erlaubt wird.
Gemäß BSI-Vorgaben werden hierbei die entsprechenden Sicherheitsmechanismen für HAN und CLS angewendet. Der gesicherte Fernzugriff sowie die Nutzung von Zusatzdiensten ist dabei jederzeit möglich, bleibt aber immer unter der Kontrolle des Benutzers. 

Bestmögliche Integration

Das enyport-System überzeugt durch höchste Integrationsfähigkeit in neue und bestehende Installationen der Gebäudeautomatisierung, Gebäudesteuerung und Sensorik. Dies wird durch Unterstützung der am meisten verbreiteten Übertragungstechnologien erreicht, zu denen z. B. Wireless M-Bus, KNX, ZigBee, FS20 und EnOcean zählen.
Um eine effiziente Produktion, Verteilung und Nutzung von Energie zu ermöglichen, wird das Gateway zusätzlich proprietäre Protokolle und Schnittstellen zu Elektrofahrzeugen, Blockheizkraftwerken, Photovoltaik- und Windkraft-Anlagen sowie zu stationären Energiespeichern unterstützen.
Ziel des enyport-Projektes ist eine domänenübergreifende Optimierung, indem Strom-, Gas-, Wasser- und Wärmeverbrauchsdaten erfasst und mit Produktions-, Vorhersage-, Preis- sowie weiteren Sensordaten kombiniert werden.
Eine schlanke Softwarearchitektur ermöglicht einen flexiblen Einsatz des Systems. enyport ist vom Embedded System über die Hutschienen-Installation bis zur Set-Top-Box skalierbar. Weiterhin ist eine Integration als Komponente in verbreitete Home-Router-Lösungen vorgesehen.
Um so effizient wie möglich zu sein setzt enyport nicht auf ein aufwändiges Java Framework sondern ist in C++/Qt implementiert. Eine Plugin-Architektur macht die Integration neuer Technologien mit relativ wenig Aufwand zur Laufzeit möglich.
Kommunikation mit Apps oder Webinterfaces erfolgt über Moderne Web-Standards wie REST oder WebSockets.