Das Fachprojekt „Datenbankgestützte Energiebedarfserfassung am Beispiel eines Bürogebäudes“
In einem dreiköpfigen Team wurde das Fachprojekt als Teil der Abschlussprüfung und als Zulassungskriterium für die schriftlichen Abschlussprüfungen durchgeführt. Das u.a. durch unseren Geschäftsführer Herrn Andreas Fritz betreute Projekt startete im November 2022 und endete mit einem Präsentationstag am 02.02.2024.
Projektziel war es, den Gesamt-Energieverbrauch unseres Unternehmens zu erfassen, langfristig in einer Datenbank zu speichern und diese Daten mittels eines Webinterfaces zugänglich zu machen. Die Daten umfassen neben dem Gas-, Wasser- und Stromverbrauch unserer Räumlichkeiten und der Stromerzeugung der hauseigenen PV-Anlage u.a. auch die Messwerte einer Wetterstation.
Über diesen Input hinaus wurde die vorhandene Haussteuerung implementiert und zusätzliche Sensoren an den Gaszählern, eine Strommessung in der PV-Anlagen-Zuleitung sowie eine Kamera am Wasserzähler installiert. Herausforderung war die Zusammenfassung der diversen Systemdaten in einer Microsoft SQL-Datenbank mit unterschiedlichen Schnittstellen.
Die Daten der Wetterstation und der Gaszähler werden durch das in unserem Unternehmen entwickelte Tool „S7-Logger“ aus der Haussteuerung gelesen und in die Datenbank geschrieben.
Nach Auswertung der Stromerzeugung der PV-Anlage mithilfe von Rogowski-Spulen und einem Messumformer stehen die erfassten Daten über das MQTT-Protokoll als JSON-String zur Verfügung. Um diese Daten auszulesen und in die Datenbank schreiben zu können, musste ein eigenes Python-Skript programmiert werden, das die Daten aus dem Messumformer zyklisch ausliest und als SQL-Befehle in die Datenbank schreibt.
Nachdem zu Projektbeginn zur Auswertung des Wasserverbrauchs über ein Zählerstand-Kamerabild die Entwicklung einer Bildverarbeitungssoftware geplant war, wurde dieser Ansatz später aus Kostengründen verworfen. Die Datenerfassung wird hier künftig durch den Einbau von Wasserzählern mit direkten Datenschnittstellen erfolgen. Die Visualisierung der aus den verschiedenen Ressourcen erfassten Daten erfolgte mit Hilfe der Open-Source-Software „Grafana“, die häufig für Überwachungsanwendungen eingesetzt wird. Die so über ein Webinterface generierten Diagramme stellen die Daten über selektive Zeiträume in optimaler Weise dar.
Die Präsentation
Der Projektabschluss fand am 02.02.2024 im Rahmen einer Fachmesse am Berufskolleg für Gestaltung und Technik der StädteRegion Aachen statt, bei der insgesamt zehn Projektteams auf jeweils eigens hierzu erstellten Messeständen ihre Ergebnisse präsentierten. Nach den internen Prüfungen zwischen 10 und 13 Uhr nahmen in der publikumsoffenen Zeit zwischen 17 und 20 Uhr zahlreiche Interessierte die Gelegenheit wahr, sich in Fachgesprächen über die Probleme und Lösungen innerhalb der einzelnen Projekte zu vertiefen.
Für Herrn Marius Barth fällt nach seinem sehr erfolgreichen Abschluss des Fachprojektes nach eigener Aussage eine große Last ab. Nachdem sein Einsatz für QA, Schule und Projektarbeit im vergangenen Jahr kaum Freizeitgestaltung zuließ, kann er sich nun wieder verdientermaßen vermehrt auch privaten Interessen widmen. Sein Fazit: Das Projekt war eine wertvolle Erfahrung und hat sein Projekt-Trio stark zusammengeschweißt, wodurch neue Freundschaften entstanden.
