Glossar YADO|LINK Leittechnik
Netzpumpenschaltung
Die Netzpumpen werden in Abhängigkeit der Betriebsstunden, Bedarfsanforderungen und im Störfall automatisch um-, zu- oder abgeschaltet.
Netzpumpenfreigabe
Die Netzpumpen werden nur betrieben, wenn bei mindestens einem Abnehmer eine Wärmeanforderung besteht.
Differenzdruckabhängige Netzpumpenregelung am Netzanfang
Mit Hilfe von Drucksensoren wird der Differenzdruckistwert in der Energiezentrale erfasst. Über einen Soll-/Istwert-Vergleich werden die Netzpumpen in ihrer Leistung angepasst.
Differenzdruckabhängige Netzpumpenregelung mit fixem Netzschlechtpunkt
Mittels Drucksensoren wird der Differenzdruckistwert am Netzschlechtpunkt erfasst und über einen Soll-/Istwert-Vergleich zur Regelung der Netzpumpen verwendet.
Differenzdruckabhängige Netzpumpenregelung nach variablem Netzschlechtpunkt
Mittels Drucksensoren wird der Differenzdruckistwert an mehreren Netzschlechtpunkten erfasst. Der aktuelle Netzschlechtpunkt wird ermittelt und über einen Soll-/Istwert-Vergleich zur Regelung der Netzpumpen verwendet.
Ventilstellungsabhängige Netzpumpenregelung
Der Solldifferenzdruck der Netzpumpen wird in Abhängigkeit der Ventilstellungen (errechnet vom Heizungsregler) der Wärmenetzkunden errechnet und die Netzpumpen in ihrer Leistung angepasst.
Gleitend konstante Netztemperaturregelung
Die Netzvorlauftemperatur wird innerhalb eines frei definierbaren Bereiches, abhängig von der Außentemperatur, anhand einer hinterlegten Kennlinie geregelt.
Konstante Netztemperaturregelung
Die Netzvorlauftemperatur wird nach einem festen Sollwert geregelt.
Optionale zeitabhängige Sollwertverschiebung
Optional kann der Sollwert der Netzvorlauftemperatur zeitabhängig angepasst werden.
Wärmeerzeugermanager Typ 1
Die Freigabe des Erzeugers erfolgt über einen potentialfreien Kontakt. Die Absperrklappe wird zur Vermeidung von Fehlzirkulationen angesteuert. Die Sollwertvorgabe des Wärmeerzeugers (WEZ) wird mittels eines analogen Einheitssignals angegeben.
Wärmeerzeugermanager Typ 2
Die Freigabe des Erzeugers erfolgt über einen potentialfreien Kontakt. Die Pumpe und/oder das Durchgangsventil werden angesteuert. Die Regelung der Vorlauftemperatur und/oder der Leistung erfolgt über die Pumpendrehzahl/Durchgangsventil. Die Sollwertvorgabe des Wärmeerzeugers (WEZ) wird mittels eines analogen Einheitssignals angegeben.
Wärmeerzeugermanager Typ 3
Die Freigabe des Erzeugers erfolgt über einen potentialfreien Kontakt. Die Pumpe und das Dreiwegeventil werden angesteuert. Die Regelung der Vorlauftemperatur wird über die Pumpendrehzahl und die Rücklauftemperaturanhebung über ein Dreiwegeventil vorgenommen. Die Sollwertvorgabe des Wärmeerzeugers (WEZ) wird mittels eines analogen Einheitssignals angegeben.
Heizkreismanager Typ 1
Direktheizkreis (z.B. RLT-Anlagen)
Die Pumpe wird angesteuert. Die Heizkreisvorlauftemperatur ist gleich der Systemtemperatur.
Heizkreismanager Typ 2
Mischerheizkreis
Die Pumpe sowie das Regelventil werden hierbei angesteuert. Die Heizkreisvorlauftemperatur wird abhängig von der Außentemperatur anhand einer hinterlegten Kennlinie und eines Zeitprogrammes geregelt.
Heizkreismanager Typ 3
Trinkwassererwärmung (Durchflusssystem, Speicherladesystem)
2-Kreisregelung bei TWE-Durchflusssystemen
Die Ein- und Austrittstemperatur wird zeitgleich mittels Ventil/Antrieb sowie der Pumpe geregelt.
last- / stellungsabhängiger TWE-Vorrang
Die Energie wird optimal unter Einbeziehung der Ventilstellung, Ladezeit und Temperaturdifferenz ausgenutzt.
anlaufoptimierte Speicherladung
Die Drehzahlregelung erfolgt in Abhängigkeit der Soll- und Istwerte der Ladetemperatur.
Inversregelung
Die Regelabweichung während der Ladung wird überwacht. Die Restenergie wird in den Heizkreis eingebracht.
Energieleistungskennzahl, Energiekennzahl bzw. Energiekennziffer
Vergleichskennzahlen des Energiemanagements eines Unternehmens, die zur Überwachung, Messung und anschließenden Optimierung der energiebezogenen Leistung dienen. Diese Kennzahlen werden regelmäßig erfasst, überprüft und mit der energetischen Ausgangsbasis verglichen.
Wirkungsgrad Wärmeerzeuger
Der Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers beschreibt den Anteil der nutzbaren Energie des Wärmeerzeugers an der gesamten Endenergie.
Nutzungsgrad Wärmeerzeuger
Der Nutzungsgrad des Wärmeerzeugers bestimmt das Verhältnis der tatsächlich erzeugten und genutzten Energie des Wärmeerzeugers zur gesamten Endenergie innerhalb eines festgelegten Zeitraumes.
Nutzungsgrad Wärmeverteilung
Der Nutzungsgrad des Wärmeerzeugers bestimmt das Verhältnis der Summe der tatsächlich erzeugten und genutzten Energie der Heizkreise zur Summe der Wärmeenergie der Wärmeerzeuger innerhalb eines festgelegten Zeitraumes.
Nutzungsgrad Energiezentrale
Der Nutzungsgrad des Wärmeerzeugers bestimmt das Verhältnis der Summe der tatsächlich erzeugten und genutzten Energie der Heizkreise zur Summe der Endenergie innerhalb eines festgelegten Zeitraumes.
Jahresnutzungsgrad Energiezentrale
Der Jahresnutzungsgrad der Energiezentrale umfasst die Summe der Nutzungsgrade innerhalb eines Jahres.
Funk, Multipoint
Funkverbindung von einem Funkmodul zu allen erreichbaren anderen Funkmodulen mit dynamisch anpassbarem Kommunikationsweg, zum Aufbau einer vermaschten oder vollvermaschten Struktur. Durch die alternativen Kommunikationswege innerhalb des Netzes, wird die Funkverbindung - in der Regel - nie unterbrochen.
Funk, Point to Point
Ist die Funkverbindung von einem Funkmodul zu einem anderen Funkmodul. Ist die Funkverbindung an einer Stelle des Netzes unterbrochen, werden alle nachfolgenden Funkmodule nicht erreicht. Zum Aufbau einer Linien-, Baum- oder Sternstruktur.
Repeater
Ein Repeater ist eine Komponente innerhalb der Infrastruktur eines Netzwerkes. Er dient der elektrischen Verstärkung des Signals.
Gateway
Ein Gateway bildet eine Schnittschnelle zwischen zwei inkompatiblen Netzwerken, d.h. es dient dazu die Kommunikation zwischen zwei Netzen oder Geräten herzustellen. Dabei übersetzt es die ein- und ausgehenden Nachrichten und transferiert die Daten (z.B. Formate und Protokolle) der beiden unterschiedlichen Netze. Gateways kommen u.a. zwischen verschiedenen elektrotechnischen Komponenten zum Einsatz, beispielsweise um ein CAN-Bus Netzwerk in eine Ethernet-Umgebung einzubinden.
Router
Bei einem Router handelt es sich um einen Vermittlungsrechner für Netzwerke, der in der Lage ist, Netzwerkpakete anhand ihrer Adressen zu anderen Netzen oder Endgeräten weiterzuleiten. Unter anderem werden sie für den Internetzugang (z.B. DSL-Router) oder zur Kopplung von Netzen (z.B. VPN/Ethernet, Ethernet/Ethernet, Ethernet/LON-BUS oder LON-BUS/LON-BUS) verwendet. Je nach Typ können sie verschiedene Access-Protokolle wie Ethernet, DSL, Mobilfunk oder LON-BUS zur Kommunikation nutzen.
Was ist 5G?
5G ist der Technologiestandard der fünften Generation für Mobilfunknetze und baut auf dem bestehenden LTE-Standard auf. Er ermöglicht sowohl sehr hohe Datenraten von 200-500 Mbit/s, als auch IoT-Anwendungen mit vielen Verbindungen. 5G zeichnet sich gegenüber alternativen Funktechnologien durch eine sehr geringe Latenz und eine hohe Verbindungszuverlässigkeit aus. Damit ist 5G besonders für datenintensive Echtzeitanwendungen wie AR geeignet. Aufgrund der hohen Kosten pro Kommunikationsmodul sind LPWAN-Technologien für datenarme Anwendungen 5G vorzuziehen.
Was ist 4G (LTE)?
LTE wird auch als vierte Mobilfunkgeneration (4G) bezeichnet und baut auf dem Mobilfunkstandard der dritten Generation (3G) auf. LTE nutzt lizenzierte Frequenzbänder des Mobilfunknetzes und ermöglicht hohe Datenraten für mobile Endgeräte. Aufgrund geringer Latenzzeiten ermöglicht LTE zeitkritische Anwendungen wie die Übertragung von Sprachdiensten. Das LTE-Netz ist in Deutschland flächendeckend ausgebaut und bietet grundsätzlich eine hohe Netzabdeckung. Die Gebäudedurchdringung dieser Kommunikationstechnologie ist mäßig, was den Einsatz in Kellern, Schächten und stark bebauten Umgebungen, wie sie für die Fernwärme typisch sind, einschränkt.
Was ist LTE-M?
LTE for Machines, kurz LTE-M oder LTE-Cat-M1, ist auch unter der Bezeichnung Enhanced Machine-Type Communications, kurz eMTC, bekannt. Es handelt sich um einen ergänzenden LTE-Standard, der für Machine-to-Machine- (M2M) und IoT-Anwendungen eingesetzt wird. LTE-M gehört zu den LPWAN-Technologien und ermöglicht die energieeffiziente Realisierung von M2M-Anwendungen mit hoher Netzabdeckung in ganz Deutschland. Damit vereint es als Standard die Vorteile kostengünstiger LPWAN-Technologien mit der Realisierung mittlerer Echtzeitanforderungen bei Datenraten von bis zu 1 Mbit/s. Darüber hinaus bietet LTE-M eine bessere Gebäudedurchdringung als LTE. Im Gegensatz zu anderen LPWAN-Technologien ermöglicht LTE-M durch den unterbrechungsfreien Wechsel zwischen Funkzellen auch mobile Anwendungen wie das Tracking von Einsatzfahrzeugen oder Sprachübertragungen.
Was ist NB-IoT?
NB-IoT steht für Narrowband IoT und ist ebenfalls eine auf LTE-Mobilfunk basierende LPWAN-Technologie für IoT-Anwendungen. Aufgrund der begrenzten Datenrate von maximal 200 kbit/s (Downlink) liegt der Anwendungsfokus auf dem Versenden kleiner Datenmengen in größeren Zeitabständen. Für zeitkritische Anwendungen ist diese LPWAN-Technologie aufgrund der hohen Latenz nicht geeignet . Der Vorteil liegt dagegen im geringen Energieverbrauch, der je nach Nutzung Batterielaufzeiten von bis zu zehn Jahren ermöglicht . Darüber hinaus bietet NB-IoT eine hervorragende Gebäudedurchdringung und funkt zuverlässig aus Kellern, Kanälen und durch Betonwände hindurch . Im Vergleich zu LoRaWAN bietet NB-IoT zudem eine deutschlandweite Netzabdeckung und eine höhere Zuverlässigkeit.
Was ist mioty?
mioty ist eine LPWAN-Kommunikationstechnologie, die vom Fraunhofer IIS entwickelt wurde. Sie eignet sich für Anwendungen mit hoher Gerätedichte und herausfordern den Funkbedingungen. Die Technologie nutzt das Telegram-Splitting-Verfahren: Dabei wird ein Datenpaket in mehrere Fragmente zerlegt, die zeitlich und frequenzmäßig versetzt übertragen werden. Dieses Verfahren erhöht die Energieeffizienz sowie die Robustheit der Übertragung, insbesondere in stark frequentierten Funkumgebungen. Mioty-Netze zeichnen sich durch eine hohe Skalierbarkeit aus: Ein einzelnes Gateway kann bis zu 3,5 Millionen Datenpakete pro Tag verarbeiten. Eine Nachverdichtung der Netzinfrastruktur ist auch bei steigender Anzahl von Endgeräten in den meisten Fällen nicht erforderlich. Die Technologie wird primär für nicht-zeitkritische Anwendungen eingesetzt . Sie eignet sich für regelmäßige, nicht-latenzkritische Übertragungen, wie etwa bei der Fernübertragung von Zählerständen oder Umweltdaten. Spezielle Betriebsmodi ermöglichen jedoch auch die echtzeitnahe Übertragung von unter einer Sekunde. Die Reichweite liegt typischerweise bei 5 km in urbaner und 15 km in ländlicher Umgebung, kann jedoch abhängig von den Umgebungsbedingungen abweichen. Mioty basiert auf der frei verfügbaren technischen Spezifikation ETSI TS 103 357. Als offen spezifizierter, hardwareunabhängiger Protokollstack kann mioty dazu beitragen, Abhängigkeiten von einzelnen Herstellern oder Staaten zu verringern. Derzeit existieren in Deutschland keine öffentlich zugänglichen mioty-Netze, weshalb für die Nutzung der Technologie ein eigener Netzausbau erforderlich ist. Darüber hinaus wird mioty als Funktechnologie im Rahmen des OMS LPWAN Splitting Mode verwendet und kann so in interoperable Messsysteme integriert werden.
Was ist LoRaWAN?
LoRaWAN steht für Long Range Wide Area Network und ist ein offenes, von der LoRa Alliance spezifiziertes Kommunikationsprotokoll, das auf der proprietären LoRa-Funkmodulation basiert. Es gehört wie mioty zur Gruppe der LPWAN-Technologien. Typisches Einsatzgebiet ist das IoT mit einer Vielzahl von Endgeräten bei gleichzeitig niedrigen Datenraten. Vorteile der Technologie sind die sehr hohe Energieeffizienz und die gute Gebäudedurchdringung. LoRaWAN-Geräte schalten in einen energiesparenden Standby-Modus, wenn keine Daten gesendet werden, was einen Batteriebetrieb mit sehr langen Laufzeiten ermöglicht. Vorteilhaft sind die geringen Betriebskosten, da Lizenzgebühren für die Nutzung der Frequenzbänder sowie notwendige Verträge und SIM-Karten mit Mobilfunkanbietern entfallen. Neben Mioty bietet LoRaWAN Energieversorgern die Möglichkeit, eine eigene Infrastruktur aufzubauen. Vorteile sind die Wahrung der Datenhoheit sowie Synergieeffekte beim Einsatz in anderen Bereichen wie Strom, Gas und Verkehr. Nachteile sind u.a. die geringere Stabilität und Zuverlässigkeit der Datenübertragung, insbesondere bei hoher Gleichzeitigkeit bei einer großen Anzahl von Messstellen.
Was ist die Datenrate?
Die Datenrate ist ein Maß dafür, wie viele Daten (Bits) pro Zeiteinheit (Sekunde) über eine Kommunikationsstrecke übertragen werden können. Die spezifische Datenrate jeder Kommunikationstechnologie kann in der Realität aufgrund verschiedener externer Faktoren variieren, insbesondere aufgrund der Topologie, der Abschirmung durch Gebäude, der Netzauslastung oder Interferenzen2. Grundsätzlich bietet 5G, gefolgt von 4G (LTE), die höchsten Systemdatenraten (Downlink) von bis zu 500 Mbit/s. LTE-450 kann Datenraten von bis zu 30 Mbit/s erreichen. Am anderen Ende stehen die LPWAN-Technologien mit NB-IoT (bis 0,2 Mbit/s), LoRaWAN (max. 5,4 kbps) und mioty (max. 4,1 kbps), die für einen datensparsamen, kostengünstigen und energieeffizienten Betrieb entwickelt wurden.
Was ist die Gebäudedurchdringung?
Der Grad der Gebäudedurchdringung ist eine entscheidende Eigenschaft von Kommunikationstechnologien, die ihre Fähigkeit zur Übertragung aus tiefen Kellern, Schächten oder hinter dicken Betonwänden misst. Man spricht hier auch von „Deep Indoor Coverage“. Grundsätzlich erzielen langwellige Funktechnologien im Niederfrequenzbereich eine deutlich höhere Reichweite und bessere Gebäudedurchdringung als kurzwellige Funktechnologien. Die Sicherstellung der kommunikativen Abdeckung ist daher mit einer geringeren Nachverdichtung durch zusätzliche Gateways möglich.
Bei den Mobilfunktechnologien 5G und 4G (LTE), die überwiegend hohe Frequenzen nutzen, ist die Gebäudedurchdringung gering. Insbesondere in urbanen Umgebungen mit dichter Bebauung kann dies zu Herausforderungen führen, weshalb 5G/4G zusätzlich das 700- bzw. 800-MHz-Frequenzband nutzt. Alternativ werden bei hohen Anforderungen an die Datenrate auch Antennen zur Signalverstärkung eingesetzt. Im Gegensatz dazu nutzen LPWAN-Technologien wie NB-IoT, mioty und LoRaWAN nur niedrige Frequenzbereiche, was zu einer sehr guten Gebäudedurchdringung führt. Insbesondere die derzeit im Aufbau befindliche LTE-450-Infrastruktur verspricht mit dem 450 MHz-Frequenzband die besten Gebäudedurchdringungseigenschaften am Markt und ist damit für die Anwendungsfälle der Energie- und Wasserwirtschaft, bei denen u.a. aus Kellern und Schächten heraus gefunkt wird, bestens geeignet.