Ein integriertes Energiemanagement-Ökosystem für intelligente Gebäude
Auf Gebäude entfallen über 40 % des Endenergieverbrauchs in Europa. Mit der zunehmenden Präsenz des Internets der Dinge (IoT) schreitet die Digitalisierung von Gebäuden voran, doch die Fortschritte sind punktuell. Die Digitalisierung ist isoliert und liegt meist in den Händen der Gerätehersteller. Das Team des EU-finanzierten Projekts domOS schlägt eine Lösung vor, mit der digitale Geräte nahtlos in Energieanwendungen integriert werden können.
Das domOS-Ökosystem
Bei Smartphones sind die Apps unabhängig von der zugrunde liegenden Hardware. Dank dieser Funktion können Apps in einem App-Store für alle Nutzenden zur Verfügung gestellt werden. Für das domOS-Ökosystem wird ein ähnliches Ziel für Gebäude verfolgt: Anwendungen für ein Energie-Dashboard, Energiemanagement und Energieeffizienz, die auf einer domOS-kompatiblen Plattform unabhängig von den installierten Modellen intelligenter Geräte laufen können. Zur Erleichterung dieser Entwicklung ist eine Vermittlungsschicht – ähnlich wie bei einem Betriebssystem – erforderlich. Projektkoordinator Dominique Gabioud sagt: „Aus technischer Sicht besteht das domOS-Ökosystem aus zwei Komponenten: einer Protokollabstraktionsschicht, die auf der Architektur des Web of Things (WoT) basiert, und einer Nomenklatur zur Gebäudebeschreibung namens domOS Common Ontology (dCO).“ Im Rahmen des Projekts wurde das domOS-Ökosystem auch auf drei IoT-Plattformen übertragen: cloud.iO S-IOT und domOS-Arrowhead. Cloud.iO ist eine skalierbare Open-Source-IoT-Lösung, die die Anbindung von Geräten an eine zentrale Cloud-Plattform unterstützt. S-IOT ist ein neuartiger dezentraler Ansatz für IoT-Systeme in Gebäuden und domOS-Arrowhead ist eine skalierbare Plattform, die es Anwendungen ermöglicht, auf Wohngebäude und die dort installierten Geräte zuzugreifen.
Die domOS-Demonstrationsstandorte
Zu den Pilotstandorten des Projekts gehören zehn Partner in fünf europäischen Städten. An allen fünf Demonstrationsstandorten werden die von domOS entwickelte Vermittlungsschicht verwendet und die beiden Hauptachsen des Projekts untersucht: die sichere Verbindung intelligenter Geräte und die Entwicklung intelligenter Geräte, die die Effizienz der Raumheizung erhöhen. Im Pilotprojekt in Sion, Schweiz, werden mehrere Geräte – darunter intelligente Zähler, Ladestationen, Wärmepumpen und Solarwechselrichter – mit einem Gebäude-Gateway verbunden. Diese Gerätegruppe wird dem Energieversorger zur Verfügung gestellt, um die Flexibilität zu erhöhen und die Prosumierenden zu stärken. Am Pariser Demonstrationsstandort gibt es eine ähnliche Partnerschaft, und zwar mit der EDF, einem Energieversorger, der 90 % seiner Energie aus CO2-freien Quellen bezieht. Die installierte IoT-Infrastruktur, das Gateway und die intelligenten Zähler erfassen alle 5 Sekunden die globale Lastkurve, um einen Strom-Dashboard-Dienst anzubieten.
Aufbau von Interessengruppen im Sektor und Einführung des domOS-Ökosystems
Im Bereich der intelligenten Gebäude gibt es viele Dienstleistungs- und Geräteakteure. Eine Standardisierung der Digitalisierung in Gebäuden mit so vielen Akteuren ist derzeit nicht möglich, weshalb das Projektteam der Nutzung Vorrang einräumt. Der beste Weg, die verschiedenen Akteure im Bereich der intelligenten Gebäude zusammenzubringen, ist ein marktorientierter Ansatz. Gabioud erklärt: „Ziel ist es, gemeinsam mit einem Marktakteur des Sektors für intelligente Gebäude eine domOS-kompatible Plattform auf den Markt zu bringen.“ Die HES-SO, Westschweizer Hochschule für angewandte Wissenschaften und Kunst, arbeitet bereits mit einem großen Anbieter von Gebäudeautomation zusammen, um eine an domOS angelehnte Plattform zu entwickeln. Die Entwicklung und Verwaltung intelligenter Gebäude befindet sich noch im Aufbau. Auch wenn eine vollständige Standardisierung noch nicht in Reichweite ist, wird mit der Entwicklung eines domOS-ähnlichen Ökosystems eine neue Funktion in der Branche eingeführt: die des Managements intelligenter Gebäude. Dieses Management würde der Überwachung des immer komplexer werdenden Energiesystems des Gebäudes dienen. In nachfolgenden Anwendungsfällen soll die Entwicklung dieser Rolle beleuchtet werden. Die Schaffung eines Systems mit einem ganzheitlichen Ansatz für die Gebäudeenergie erfordert Kommunikation, Zusammenarbeit und Engagement. Das Team von domOS, das mit Flexibilität und Innovationskraft vorangeht, weist den Weg.
Schlüsselbegriffe
domOS, domOS-Ökosystem, Ontologie, EDF, intelligente Gebäude, Energieanwendungen, intelligente Geräte, Web of Things, domOS Common Ontology, cloud.iO, S-IOT, domOS-Arrowhead, Internet der Dinge
