Energiewissen

A D E H L M S Z

Anomalieerkennung

Anomalieerkennung (engl. anomaly detection) ist die Identifikation von Abweichungen in Datensätzen oder Zeitreihen in Bezug zu erwarteten Werten oder Mustern. Sie kann Erkenntnisse zu möglichen Fehlern oder Trends liefern. Die Ermittlung von Abweichungen hilft auch bei der frühzeitigen Erkennung von Störungen oder Leckagen.  Häufig sind Anomalieerkennungen in Zeitreihen komplexe Aufgaben, welche Bereiche wie Statistik, Machine Learning, künstliche Intelligenz (KI) oder Data-Mining einbeziehen. Auch die einfache Überwachung von Grenzwerten in einem zeitlichen Kontext kann dafür genutzt werden.

Im Energiemanagement wird sie häufig für die Erkennung eines sich schleichend verändernden Verbrauchsverhaltens angewendet. Beispiele dafür sind Verschleiß bei Pumpen, Veränderungen bei der Verschattung von PV-Anlagen oder die Identifizierung von Micro-Leckagen bei Klima- und Kälteanlagen.

 

 

Dauerlinie

Eine Dauerlinie oder Jahresdauerlinie ist eine spezielle Darstellung von Lastgängen. Die Messwerte werden dabei nicht in der zeitlichen Reihenfolge ihrer Erfassung, sondern der Höhe nach sortiert. Die Darstellung beginnt mit dem höchsten Wert auf der x-Achse (Abszisse). Dadurch ist es möglich, Erkenntnisse über die Häufigkeiten bestimmter Wertebereiche abzuleiten. Über- und Unterschreitungen werden visuell dargestellt.

In der Energiewirtschaft ist die Jahresdauerlinie ein gebräuchliches Diagramm. Es stellt den Leistungsbedarf auf der Basis der jeweiligen Nutzungszeit dar. Die Linie zeigt an, wie viele Stunden im Jahr eine bestimmte Leistung nachgefragt wird. Praktische Bedeutung hat dies bei der Kapazitätsplanung und bei der Wirtschaftlichkeitsbewertung. Nur wenige Stunden im Jahr auftretende Bedarfsspitzen werden in der Regel anders abgedeckt als ein nahezu ständig vorhandener Dauerbedarf.

Die Dauerlinie gibt Auskunft über Dauerzahl, überschrittenen Wert, unterschrittenen Wert bzw. über die Überschreitungsdauer. Ein definierter Schwellwert ermöglich eine Aussage darüber, an wieviel Tagen der Wert über- oder unterschritten wird.

Die Dauerlinie ist eine Form der Visualisierung von Daten, siehe auch Heatmap, Lastgang, Sankey-Diagramm, Zeitreihenvergleich und weitere.

Dauerlinie Energie

Dauerlinie

Energiemonitoring

Energiemonitoring ist ein fortlaufender Prozess der Erfassung, Messung und Überwachung von Energieverbrauchsdaten in Echtzeit, um einen genauen Einblick in den Energieverbrauch von Gebäuden, Anlagen oder Systemen zu erhalten. Es ermöglicht eine detaillierte Analyse des Energieverbrauchs, die Identifizierung von Einsparpotenzialen, die Früherkennung von Abweichungen und die gezielte Steuerung des Energieverbrauchs zur Effizienzsteigerung und Kosteneinsparung. Energiemonitoring ist ein wichtiger Bestandteil des Energiemanagements und unterstützt Unternehmen und Organisationen dabei, ihre Energieziele zu erreichen und den Energieverbrauch zu optimieren.

Heatmap

Eine Heatmap oder Rasterdiagramm (auch Teppichdiagramm oder Carpet Plot) ist eine spezielle Darstellungsform eines Diagrammes. Sie ermöglicht es, dreidimensionale Daten in einer zweidimensionalen Form abzubilden.

Das wird im Energieumfeld beispielsweise für die Visualisierung von Lastgangdaten eingesetzt. Die beiden Achsen des Diagramms bilden dabei die Zeitdimensionen ab. Das bedeutet, dass auf der Ordinate (y-Achse) die Tageszeit abgetragen werden kann.  Auf der Abszisse (x-Achse) werden hingegen die Tage eines Monats oder eines Jahres dargestellt. Die Messwerte (bzw. die Messwertbereiche) werden jeweils durch einen Farbwert gekennzeichnet. Häufig erhalten die niedrigsten Werte die Farbe Blau, die höchsten Werte die Farbe Rot.

Anhand eines Teppichdiagramms lassen sich außerordentliche Messwerte rasch identifizieren oder charakteristische Verbrauchsmuster ableiten. In traditionellen Verbrauchsgraphen sind diese Muster meist nur schwer sichtbar.

Das Rasterdiagramm ist eine Form der Visua­li­sierung von Daten, siehe auch Dauerlinie, Lastgang, Sankey-Diagramm,  Zeitreihenvergleich und weitere.

Heatmap (Teppich­dia­gramm, carpet plot)

Heatmap: Darstellung der Strom-Wirkenergie (Farbigkeit) mit Tag des Monats (x-Achse) und Uhrzeit (y-Achse)

Lastgang

Der Lastgang (anders: Lastprofil) ist eine Messreihe bestehend aus stündlich oder viertelstündlich aufgezeichneten Leistungs- oder Arbeitswerten einer Messstelle. Die Aufzeichnung erfolgt dabei je nach Messintervall stets exakt zur vollen Viertelstunde oder Stunde. Die einzelnen Messwerte des Lastprofils sind entweder die Arbeitswerte oder Leistungsmittelwerte der jeweiligen Stunde oder Viertelstunde. Je nach Betrachtungszeitraum spricht man von Tages-, Monats- oder Jahreslastgang.

Anhand der Grafik wird angezeigt, welche Energie im Unternehmen verbraucht bzw. welche Leistung entnommen wurde. Entsprechend der dargestellten Zeiträume spricht man von Jahres-, Monats-, Wochen- oder Tageslastgang.

Das Lastprofil wird für die Optimierung der Last verwendet (s. auch Lastganganalyse). Wenn man die Einschaltzeitpunkte verschiedener Verbraucher verschiebt, kann die Last optimiert werden. Diese Energieeffizienzmaßnahme hat sich in vielen Unternehmen etabliert.

Lastgang

Lastgang

Lastganganalyse

Mit Lastganganalyse werden Methoden und Werkzeuge zur Untersuchung einzelner Messwerte eines Lastgangs bezeichnet. Dies sind entweder die Arbeitswerte oder Leistungsmittelwerte der jeweiligen Stunde oder Viertelstunde. Je nach Betrachtungszeitraum spricht man von Tages-, Monats- oder Jahreslastgang.  Die Lastganganalyse wird für die Optimierung der Last bzw. des Lastprofiles verwendet. Wenn man die Einschaltzeiten verschiedener Verbraucher verschiebt, können Lastspitzen gesenkt werden.

Werkzeuge zur Lastganganalyse wie ein Lastgangviewer oder die Darstellung von Dauerlinien liefern oft auch zusätzliche, automatisch berechnete Kenngrößen wie Median, Mittelwert, Minimum, Maximum oder den relativen Zeitanteil einer bestimmten Last.

Als Grundlast wird diejenige Last bezeichent, die an allen Tagen grundsätzlich benötigt wird, um den internen Bedarf abzudecken. Die Spitzenlast stellt hingegen dei Maximalleistung dar, die nur zu wenigen Zeitpunkten gebrauicht wird.

Monatsdauerlie mit Median, Maximalleistung und Minimalleistung

Monatsdauerlie mit Median, Maximalleistung und Minimalleistung

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