Das Gebäude

 

Das E.ON Energy Research Center (E.ON ERC) ist stolz darauf, eine exzellente Forschungsinfrastruktur zu besitzen, welche neben einer großen Experimentierhalle in ein großes Hauptgebäude mit Laborfläche und zudem ein großes SENSE Gebäude unterteilt ist. Die Experimtierhalle bietet eine breite Palette von Funktionen für die experimentellen Arbeiten in den Bereichen Heizung und Klimaanlagen, Erzeugungs- und Speichersysteme, Energiekonzepte für Gebäude und Siedlungen sowie Raumluftströmungen. Das Hauptgebäude beherbergt hingegen mehrere Infrastrukturen: ein Komfortzimmer zur Messung von thermischer Behaglichkeit; Luftqualität und Akustik sowie ein Labor für variable Prüfstände, ein Labor mit der Echtzeitsimulation der Infrastruktur und Kommunikations- und Automatisierungseinrichtungen; ein Labor mit hochwertiger Ausstattung zur Messung der physikalischen Eigenschaften von Gesteinen und geophysikalischen Eigenschaften im Feld und in Bohrlöchern. Das SENSE Gebäude bietet das Smart Energy Lab, welches derzeit gebaut wird, und es wird EDV-Anlagen, Arbeitsplätze zur Elektronikentwicklung, ein Visualisierungssystem für städtische Energiesysteme sowie Teile des FI-lab Cloud System für das sie ein Testbett für Cloud-basierte Energiedienstleistungen für Smart Cities bereitstellen.

Abgesehen von den Einrichtungen in der direkten Umgebung des E.ON ERC besitzt die Energy Storage Group noch umfangreiche Test- und Analysemöglichkeiten im östlichen Teil Aachens. Dabei gibt es zahlreiche Testbauten für etwa 500 programmierbare elektrische Prüfstände für Batteriezellen, für Hochleistungsprüfstände für Akkupacks mit einem HIL-Setup für PV-Speichersysteme, für thermografische Instrumente und für einen Schock- und Vibrationsprüfstand.

 

Energiekonzept des Hauptgebäudes

Kühl- und Heizsystem E.ON ERC

Das Entwickeln von energieeffizienten Gebäuden und die Sicherstellung des thermischen Komforts der Nutzer ist eine anspruchsvolle Aufgabe für Architekten und Ingenieure. Eine gängige Lösung dieser Aufgabe ist die Isolierung der außenliegenden Wände und Fenster. Für Bürogebäude verschiebt diese Isolierung den jährlichen Energieverbrauch von Heizen zu Kühlen.

Aus diesem Grund ist im Energiekonzept des E.ON ERC Hauptgebäudes eine angemessene Isolierung vorgesehen, welche die Nachfrage nach Kühl- und Heizenergie reduziert. Dies wird durch eine stark vernetze und komplexe Erzeugung, Verwendung, Verteilung und Nutzung der Energie erreicht. Mehr

 

Architektur und Baukonstruktion

Gebäude E.ON ERC Peter Winandy

Die Pläne des E.ON Energy Research Center sehen eine kubische, kompakte Struktur vor, welche auf einer terrassenähnlichen sanft gegen Südosten abfallenden flachen Ebene auf einem Hügel errichtet wird. Geplant ist ein Gegenstück zur bereits bestehenden Werkshalle. Die Raumaufteilung ist in vier Ebenen organisiert. Das Erdgeschoss beinhaltet den Haupteingang, das Foyer, die angrenzenden administrativen Einrichtungen sowie Seminar und Besprechungsräume. Im Keller befinden sich Laborräume, Werkstätten und Technikräume. Büroräume für die fünf Institute und eine Anzahl kleinerer Computerräume sind im ersten und zweiten Stock zu finden. Das Obergeschoss besteht aus weiteren Technikräumen sowie einer Photovoltaik-Anlage, welche zu Lehrzwecken bereitgestellt wird. Mehr

 

Energy Monitoring

Energy Monitoring Graph E.ON ERC

Das Monitoring-System erlaubt es den Nutzern unter die Oberfläche des Gebäudes zu blicken, und bietet ein besseres Verständnis davon, wie das Gebäude und seine technischen Anlagen funktionieren und wie sie verbessert werden können. Verschiedene Daten, wie zum Beispiel Wetterdaten wie Außentemperatur oder Globalstrahlung, Daten zum Innenraumkomfort wie CO2 Konzentration und relative Luftfeuchte, oder Energiedaten wie Vor- und Rücklauftemperaturen der Betonkernaktivierung, können durch ein komplexes Netzwerk von Sensoren gesammelt werden. Diese Informationen können genutzt werden, um Probleme im Betrieb der technischen Komponenten zu erkennen. Darüber hinaus können sie dazu genutzt werden, die Gültigkeit der thermischen Simulationsmodelle des Gebäudes zu überprüfen. Durch Nutzung dieser Modelle können neue Regelstrategien zunächst getestet werden, bevor sie Anwendung im Gebäude finden. Mehr

 

Optimierung der Kontrollstrategie

Bedienfeld E.ON ERC

Die Optimierung der Gebäudeautomation beinhaltet ein großes Potential im Hinblick auf Energieeffizienz und thermischen Komfort. Einmal parametrisiert, wird die Gebäudeautomation auf Grund des Mangels an qualifizierten Fachkräften, Zeit oder Geld oft sich selbst überlassen. Um die Gebäudeautomation des E.ON ERC Hauptgebäudes zu optimieren, werden zwei Ansätze, einmal auf kognitiver Basis, sowie auf einem Regelalgorithmus basierend, verfolgt.

Der Prozess eines besseren Verstehens der Charakteristiken des Energiekonzeptes, des Entwickelns neuer Kontrollstrategien, deren Bewertung mittels Simulationen, sowie insbesondere deren Anwendung auf das Gebäude werden als kognitive Optimierung bezeichnet. Mehr