Smart Energy - Intelligente Gebäudeautomation für mehr Komfort und weniger Energieverbrauch

Willkommen auf den Seiten des studentischen Projektes Smart Energy!
Diese Seite beschreibt die Konzeption des Projekts; die Ergebnisse finden Sie hier.

Smart Energy wird betreut von

• Prof. Dr. Till Mossakowski
• Dr. Thomas Röfer
• Prof. Dr. Christoph Lüth
• Dr. Bernd Gersdorf

  Mit der zunehmenden Miniaturisierung bei gleichzeitig größerer Rechenleistung werden auch Alltagsgegenstände zunehmend intelligenter; auf Wohn- und Haustechnik bezogen spricht man hier von "Umgebungsintelligenz" (ambient intelligence). Diese Techniken können helfen, das Leben angenehmer zu machen und Energie sinnvoll einzusparen, ohne den Komfort zu beeinträchtigen.

  Das Projekt Smart Energy beschäftigt sich mit solchen intelligenten Techniken im Umfeld einer Versuchswohnung, die hier am DFKI Bremen betrieben wird, dem Bremen Ambient Assisted Living Lab (BAALL), und dem Zentrum für Solidarische Ökonomie im Ostertorviertel.

  Als Grundlage der technischen Intelligenz soll in dem Projekt die Technologie digitalStrom zum Einsatz kommen, die über ID-Chips dezentral installierte Geräte miteinander vernetzt und sie über Powerline miteinander kommunizieren und agieren lässt. Darüber kann auch ein Energiemanagement realisiert werden, das die Haushaltsgeräte intelligent und ressourcenschonend auf flexible Stromtarife reagieren lassen kann.

  Das Projekt wird sich im Einzelnen mit folgenden Themen beschäftigen:

  • Lokalisationstechniken. Zahlreiche Komfortfunktionen können realisiert werden, wenn man eine Person oder ein Gerät, das sie bei sich führt, in ihrer Wohnung lokalisieren kann, also bestimmen kann, wo sie oder das Gerät sich gerade aufhält und in welche Richtung sie blickt. Zum Beispiel könnte man auf einem Smartphone genau die Bedienelemente anzeigen, die zu dem Gerät passen, auf das gerade gezeigt wird. Daher werden in dem Projekt verschiedene Techniken zur Lokalisierung von Personen untersucht, z.B. aktive RFID-Tags, WLAN-Empfangsstärke im Handy usw.
  • Medienanbindung im BAALL. Im BAALL lassen sich bereits zahlreiche Geräte steuern, aber es gibt noch keine Geräte aus dem Multimediabereich. Diese werden so integriert, dass sie automatisch oder von anderen Eingabegeräten gesteuert werden können, aber auch selbst als Ein-/Ausgabegeräte dienen.
  • Aus Abläufen Modelle erkennen. Das Leben in einer Wohnung besteht aus vielen, immer wieder kehrenden, Abläufen. Wenn man diese erkennen kann, kann man z.B. feststellen, wenn etwas nicht in Ordnung ist, weil die BewohnerIn krank ist und sich dadurch ihr Tagesablauf ändert. Man kann auch Geräte intelligenter ansteuern, weil man aus einigen anfänglichen Aktionen bereits darauf schließen kann, was mit hoher Wahrscheinlichkeit als nächstes kommt. So kann man Türen frühzeitig öffnen, Waschbecken oder Küchenzeile in die richtige Höhe fahren usw., ohne dass die BenutzerIn auf die Geräte warten muss.
  • Energieanalyse mit digitalStrom. Wie viel Energie verbraucht ein Haushalt in jedem Moment und wie kann die Haushaltsumgebung möglichst intelligent gestaltet werden, um Energie zu sparen? Wie viel Energie verbrauchen das BAALL, das Zentrum für Solidarische Ökonomie oder universitäre Gebäude und wie kann die Nutzung optimiert werden?
  • Verbrauchssteuerung per digitalStrom. Dezentral installierte Haushaltsgeräte können per Softwaresteuerung so geschaltet werden, dass sie dann laufen, wenn die Nachfrage im Stromnetz niedrig bzw. das Angebot an fluktuierenden, erneuerbaren Energiequellen sehr hoch und die Preise entsprechend billig sind. So können Haushalte Teil einer dezentralen Energieversorgung und Voraussetzung für eine Schwarmintelligenz werden. Möglich ist hier eine Application-Entwicklung für Handys sowie der konkrete Test der Möglichkeiten im BAALL und dem Zentrum für Solidarische Ökonomie.
  • Entwicklung eines dezentralen Energieproduktions und -verbrauchsmanagements für digitalStrom. Die Stromversorgung funktioniert heute vermehrt über dezentrale Energieerzeuger wie Solaranlagen und Blockheizkraftwerke. Wie können Verbraucher und Erzeuger eines Haushalts so miteinander gekoppelt werden, dass möglichst wenig sonstige Energie hinzugekauft werden muss?
  • Einbeziehung gesellschaftlicher Aspekte. Die Problematik der Techniken, insbesondere die Garantie der Privatsphäre (Unverletzlichkeit des Wohnraums) wird explizit thematisiert, ferner Wege zur Lösung (Flüchtigkeit bzw. Löschen der Informationen, Garantie der Informationssicherheit usw.). Zudem soll durch die intelligente Nutzung von Haushaltsgeräten die Möglichkeit untersucht werden, dass dezentral organisierte Systeme einen intelligenten Verbund und damit ein so genanntes intelligentes Stromnetz schaffen können, das einen größeren Einbezug Erneuerbarer Energien gewährleisten kann und somit eine Antwort auf den Klimawandel darstellen kann.

  Anerkennung Das Projekt kann für den Studiengang Informatik (Diplom) oder Informatik (Bachelor), mit der Option Informatik (Master) im zweiten Jahr, besucht werden. Vorzeigbare Zwischenergebnisse sollen bereits zur Halbzeit vorhanden sein. Ein Ausstieg nach einem Jahr ist also problemlos möglich (wenn auch schade).

  Plan der vorgesehenen Lehrveranstaltungen Es gibt keine Pflichtveranstaltungen für dieses Projekt. Allerdings gibt es Empfehlungen, die je nach thematischer Ausrichtung des einzelnen Teilnehmers im Projekt relevant sind. Zu diesen Veranstaltungen gehören "Die Energieversorgung der Zukunft und das Internet der Energie: erneuerbar, dezentral, intelligent", "Künstliche Intelligenz 1", "Repräsentation und Umgang mit unsicherem Wissen", "Rechnernetze", "Interaktive Systeme", "Partizipative Softwareentwicklung" und "Designing User Experiences".

  Forschungssemester Während der Projektlaufzeit ist kein Forschungssemester geplant.

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