EmbEDDED SySTEmS - I3E

Laut der Lissabon-Agenda 2000 hat sich die EU das Ziel
zu steigern. Als Ergebnis davon setzte die Europäische
Kommission ihren Schwerpunkt auf Finanzierungen im
Bereich der Energieeffizienz. Darüber hinaus liegt der
durchschnittliche Energieverbrauch in Westeuropa bei
7000 kWh pro Kopf, in der Region SOE hingegen nur bei
4300 kWh. Mit der zunehmenden Integration der SOE
in die EU wird sich der Verbrauch jedoch erwartungsgemäß
an den EU-Durchschnitt annähern. Abbildung 11
zeigt den Energieverbrauch nach Sektor in SOE.
Aus allen diesen Gründen – zur Energieeinsparung und Wiederverwertung
von Energie – müssen neue industrielle Informatiklösungen
entwickelt werden; Systeme zur totalen Online-Überwachung
der Energieströme in einem Unternehmen,
Systeme zur Glättung des Energieverbrauchs, Systeme zur Reduzierung
des Spitzenenergieverbrauchs und neue Energiemanagement-Konzepte
(z.B. Smart-Grids) können den Energieverbrauch
und die Kosten für die Industrie erheblich verringern.
Die Energieverbrauchseffizienz von Industriegebäuden kann
durch Integration des Gebäudes in die Fertigungsplanung und
damit durch Einbeziehung des Energieverbrauchs in die Ko-
42 gesetzt, die Energieeffizienz bis ins Jahr 2020 um 20% ten des Kunden erheblich reduzieren.
stenerwägungen dramatisch gesteigert werden. Auch neue tungssystemen bis zu 95% der Energie eingespart und damit
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Effiziente Energienutzung
„Laut der Lissabon-Agenda 2000 hat sich die EU
das Ziel gesetzt, die Energieeffizienz bis ins Jahr
2020 um 20% zu steigern. Als Ergebnis legte die
Europäische Kommission ihren Schwerpunkt
auf Förderung im Bereich der Energieeffizienz.”
Effiziente Energienutzung
private Räume, öffentliche Infrastrukturen
Allerdings ist der aktuelle Zustand der Energie-Infrastruktur,
insbesondere auf Kundenseite, in den meisten
SOE-Ländern sehr starr und funktioniert nach den Regeln
und Vorschriften, die zu Zeiten der zentralisierten
Planwirtschaft aufgestellt wurden. Zu jener Zeit waren
Energiequellen hoch subventioniert und der Begriff "Energiesparen"
aufgrund dieser staatlichen Regelung kein
Thema.
Deshalb kann die Energieeffizienz heute durch eine Reihe
einfacher Maßnahmen drastisch erhöht werden:
Die Installation von Sensoren und Messgeräten zur
lokalen Energieüberwachung bieten dem Kunden die
Möglichkeit, die Höhe des Energieverbrauchs zu kontrollieren
und nur für den tatsächlich verbrauchten
Strom zu bezahlen anstatt einer Flatrate. Eine solche
Motivation kann die Energieverschwendung von Sei-
Die Entwicklung von Smart-Grid-Anwendungen in
den Versorgungsunternehmen, die den Strom weiterverteilen
und die Ausnutzung der Energieanlagen
verbessern.
Die Einführung von flexiblen Stromtarifen, die den
Kunden die Möglichkeit bieten, den Energieverbrauch
während der Spitzenzeiten zu verringern und damit
die Ausnutzung der Energieanlagen zu verbessern.
Alle obengenannten Maßnahmen erfordern Innovationen
im Bereich der intelligenten Sensoren und eingebetteten
Geräte, welche den Energieverbrauch vor Ort überwachen
und in eine Smart-Grid-Umgebung integriert
sind. Der Bedarf an verteilten Systemen intelligenter eingebetteter
Geräte wird angetrieben durch den allgemeinen
Trend der dezentralen Erzeugung, in dem zahlreiche
Quellen mit geringer und variierender Stromversorgung
in ein global ausbalanciertes Netz integriert werden
müssen, das effizient auf die sich ändernde Nachfrage
und Versorgung reagieren kann. Das erfordert lokale
Entscheidungsfindung, komplexe Vernetzung und eine
dezentrale Überwachung und Verwaltung. Die Hauptanwendungsgebiete
für solche Systeme liegen in Industrieund
Wohngebäuden, die gemeinsam über die Hälfte der
Energie verbrauchen.
Energiemanagement in der Fertigung
Der industrielle Herstellungssektor ist einer der Hauptverbraucher
der Energie, die entweder aus einer öffentlichen Infrastruktur
oder aus internen Kraftwerken stammt. Darüber hinaus
liefert die Industrie auch große Mengen an Abfallenergie in
Form von Dampf, heißem Wasser oder heißen Rauchgasen als
Produkt ihrer technologischen Prozesse.
Technologien auf Grundlage der Nutzung von erneuerbaren
EU
Greece
Italy
Austria
Ukraine
Slovenia
Slovakia
Romania
Montenegro
Moldova
FJRM
Hungary
Czech
Croatia
Bulgaria
Bosnia and Herzegovina
Albania
Serbia
Quellen und Industrieabfällen liegen im Trend.
Energiemanagement in privaten Haushalten
Der private Haushaltssektor ist ein relativ großer Verbraucher
verschiedener Energieformen in der SOE Region. Der
Verbrauch kann unter anderem auch durch konstante Überwachung
und Kontrolle der Energieverbraucher, Wiederverwendung
der Abwärme durch Abfallverwertung, intelligente
Heizungs- und Lüftungssysteme (HVAC), die Nutzung von
kombinierten Wärme-Kraft-Systemen und neuen Arten von
Energiequellen (z.B. Solarzellen, Windturbinen, Brennstoffzellen
oder Geothermie) effizient gesenkt werden. Eine Implementierung
der neuen Lösungen erfordert die Planung einer
anderen Art von innovativen Embedded Systems, Sensoren
und Algorithmen, die in der Lage sind, das Online-Management
aller Energieverbraucher und Quellen auf intelligente
Weise durchzuführen. Das „Passivhaus” ist ein aufkommendes
Konzept, vor allem in Deutschland und Österreich, in dem
durch den Einsatz von geschlossenen Heizungs- und Belüf-
die Heizkosten erheblich verringert werden können.
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Effiziente Energienutzung
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Energieeffizient Bauten
In Österreich stehen heute über 2 Millionen Gebäude,
75% davon sind Einfamilienhäuser und 14% Nichtwohnbauten.
Österreich entwickelte einen ersten Nationalen Aktionsplan
für Energieeffizienz, der den Energieverbrauch in
Wohngebäuden bis zum Jahr 2016 um 22,34 TWh verringern
soll. Um die Ziele dieses Plans zu erreichen, ist die
Umsetzung der folgenden Maßnahmen erforderlich: 1)
Regierungsprogramm, 2) Energiekonzepte, Programme
und Richtlinien für die österreichischen Regionen,
3) Förderungen für Wohnhäuser und 4) Förderung von
inländischen Umweltprogrammen. Abhängig von der
Region wurden die regionalen Mindestanforderungen
festgelegt, die ein Neubau erfüllen muss (65 MWh/m 2
in der Steiermark, 40 im Burgenland, 45 in Wien etc).
Zusätzlich wurden mehrere Energieeffizienzstufen eingeführt,
die vom Staat gefördert werden: 1) Niedrigenergiehaus
2) Super-Niedrigenergiehaus und 3) Passivhaus.
Solarstrom, Lüftung, Kühlung und Heizung sind
einige der Bereiche, in denen Embedded Systems einen
hohen Stellenwert einnehmen werden.