Programm Dokumentation/Berechnung/Prozesswärme

Was berechnet wird

Der Prozesswaermebedarf als Reihe von 8 760 Stundenwerten [kWh] — der dritte der drei Bedarfskanaele. Der Rechenweg ist derselbe wie beim Brauchwasser: je Profil ein Satz aus zwoelf Monatswerten und einem Wochenprofil mit 168 Stundenwerten, daraus der Jahresgang.

Der eigene Kanal ist der Grund, warum die Prozesswaerme ueberhaupt getrennt gefuehrt wird: Ein Erzeuger darf Heizung und Brauchwasser decken und die Prozesswaerme nicht — oder umgekehrt. Ausgewiesen werden die Jahressumme und die zwoelf Monatssummen.

Eingangsgrößen

Groesse	Einheit	Herkunft im Programm
Prozesswaermeprofile des Projekts	—	Dialog „Prozesswärme", Liste „Ausgewählt im Projekt"
Zwoelf Monatswerte je Profil	MWh	Prozesswaerme-Katalog (Kopfsatz des Profils)
Typbezug des Profils	—	Kopfsatz des Profils, Feld „Typ"
Wochenprofil, 168 Stundenwerte	beliebige Skala	Prozesstyp-Katalog, Reiter „Wochenwerte"
Jahressumme des Projekts	MWh oder kWh (waehlbar)	Dialog „Prozesswärme", Feld „Jahresverbrauch"; leer oder 0 = Katalogwerte gelten unveraendert
Wochentag des 1. Januar	—	aus den Klimadaten der Projektregion abgeleitet

Formelzeichen und Parameter

Parameter

Was in die Rechnung hereinkommt:

Symbol	Bedeutung	Einheit	Herkunft
t	Stunde des Jahres, t = 0 … 8 759	—	Zeitraster (Konstante: 8 760 Stunden je Jahr)
m	Monat, m = 1 … 12	—	Zeitraster (Konstante: zwoelf Monatsgrenzen eines Nicht-Schaltjahres)
j	Stunde der Woche, j = 0 … 167	—	Zeitraster (Konstante: 168 Wochenstunden)
w	Wochentag des 1. Januar, w = 0 (Montag) … 6 (Sonntag)	—	aus den Klimadaten abgeleitet, siehe Berechnung: Wärmebedarf, Gleichung (1)
PW(j)	Wochenprofil, 168 Stundenwerte	beliebige Skala	Prozesstyp-Katalog, Reiter „Wochenwerte"
QM,Kat(m)	Monatswert m des Profils	MWh	Prozesswaerme-Katalog, Kopfsatz, Felder Monat_1 … Monat_12
Qa,Proj	Jahressumme des Projekts	MWh (intern; Eingabe wahlweise in MWh oder kWh)	Dialog „Prozesswärme", Feld „Jahresverbrauch"; leer oder 0 = keine Skalierung
1 000	Umrechnung MWh in kWh	kWh/MWh	Konstante

Variablen

Was die Rechnung selbst bildet:

Symbol	Bedeutung	Einheit	berechnet in
Qa,Kat	Summe der zwoelf Katalog-Monatswerte	MWh	(1)
QM(m)	Monatswert nach der Skalierung auf die Projektsumme	MWh	(2)
x(t)	gekachelter Wochenprofilwert der Stunde t, noch ohne Energiemass	Skala von PW	(3)
S(m)	Summe der gekachelten Werte innerhalb des Monats m	Skala von PW	(4)
QPro(t)	Prozesswaermebedarf der Stunde t	kWh	(5)
Qa	ausgewiesene Jahresmenge des Kanals	MWh	(6)

Rechenweg

1. Profile des Projekts sammeln

Alle dem Projekt zugeordneten Prozessprofile werden nacheinander in denselben Zielvektor gerechnet; die Stundenwerte addieren sich. Kopf- und Typdaten kommen aus den Projektkopien — ein im Projekt geaendertes Profil rechnet mit seinen eigenen Werten, nicht mit denen des Katalogs.

Ohne Kopfsatz geht ein Profil mit Anteil 0 ein und wird gemeldet. Fehlt der Typbezug, bricht die Prozesswaermerechnung ab — ohne Typ gibt es keine Verteilung, und ein Vektor aus Nullen sieht aus wie ein Ergebnis.

2. Jahressumme des Projekts einrechnen

Q_a,Kat = Σ_m=1…12 Q_M,Kat(m)   (1)

Q_M(m) = Q_M,Kat(m) · Q_a,Proj / Q_a,Kat fuer Q_a,Proj > 0   (2)

Die Verteilung ueber das Jahr bleibt unveraendert; skaliert wird nur die Hoehe. Ohne eigene Jahressumme gilt Q_M(m) = Q_M,Kat(m). Ist Q_a,Proj gesetzt und Q_a,Kat null, wird das Profil uebersprungen und gemeldet.

Der Wert wird im Dialog in der gewaehlten Einheit eingegeben (Vorgabe MWh, wahlweise kWh) und intern in MWh gefuehrt — (2) rechnet also immer mit MWh.

3. Wochenprofil auf das Jahr kacheln

x(t) = P_W( (w · 24 + t) mod 168 ) fuer t = 0 … 8 759   (3)

Stunden 1 bis 24 des Wochenprofils sind der Montag, 145 bis 168 der Sonntag; im Index j von (3) sind das j = 0 … 23 bzw. j = 144 … 167. Ein Profil, dessen 168 Werte in der Summe null sind, wird uebersprungen und gemeldet.

4. Monatsweise auf die Monatswerte normieren

S(m) = Σ_{t ∈ Monat m} x(t)   (4)

Q_Pro(t) = x(t) / S(m) · Q_M(m) · 1 000 fuer t ∈ Monat m   (5)

Die Skala des Wochenprofils ist damit frei — x(t) steht in (5) im Zaehler und ueber S(m) im Nenner, es zaehlt also nur das Verhaeltnis der 168 Werte zueinander. Die Energiemenge bestimmen allein die Monatswerte; der Faktor 1 000 rechnet sie von MWh in kWh.

Der monatliche Verlauf, den der Dialog auf Knopfdruck zeigt, ist genau das Ergebnis dieses Schrittes: die zwoelf Monatssummen des fertigen Stundenvektors. Er ist deshalb bis zur ersten Vorschaurechnung gesperrt — vorher gibt es nichts zu zeigen.

5. In den Kanal und in die Bilanz

Der Vektor geht in den Prozesskanal. Ausgewiesen wird

Q_a = ( Σ_{t=0…8 759} Q_Pro(t) ) / 1 000   (6)

und zwar vor der Verteilung der Netzverluste; der Stundenvektor bekommt seinen Anteil daran anschliessend (siehe Berechnung: Wärmebedarf, Schritt 7 und Gleichung (21) dort).

Die Einheit gehoert zum Wert (Anwenderentscheid vom 04.09.2026). Bis dahin trug der eine Weg den Teiler 1 000 aus (6) und der andere nicht — die Prozesswaerme stand in der Vorschau um den Faktor 1 000 zu hoch da. Die Umrechnung steht seither an EINER Stelle, und die Anzeigeeinheit ist waehlbar: MWh mit zwei Nachkommastellen (Vorgabe) oder kWh ohne.

Grenzen und Annahmen

• Der Prozess ist eine Waermemenge, kein Prozess. In (1) bis (6) kommen weder Temperaturniveau noch Vor- und Ruecklauf vor; Gleichzeitigkeit mehrerer Verbraucher und Abwaerme werden hier nicht gerechnet. Welcher Erzeuger den Prozesskanal ueberhaupt bedienen darf, entscheidet die Senkenzuordnung — dort wirkt auch die Temperaturpruefung (Warnkriterium W3).
• Kein Wirkungsgrad, keine Verteilverluste je Prozess. Was eingegeben wird, ist die Nutzwaerme am Prozess; Verluste bildet der pauschale Netzverlust ab.
• Der Wochengang ist starr. Dasselbe 168-Stunden-Muster P_W gilt fuer alle 52 Wochen. Schichtplaene, Betriebsferien und Sonderschichten bildet allein der Monatswert Q_M(m) ab; ein Werk mit drei Wochen Sommerstillstand braucht dafuer einen kleinen Julimonatswert, nicht ein zweites Profil.
• Die Monatsmenge ist unantastbar. Wegen (4) und (5) verschiebt der Kalender nur die Verteilung INNERHALB des Monats; wie viele Wochenenden ein Monat hat, aendert seine Menge nicht.
• Kein Auslieferungskatalog. Anders als beim Brauchwasser liefert das Programm keine Normprofile fuer Prozesswaerme mit — Monatswerte und Wochenprofil sind Anwenderdaten. Das ist Absicht: Ein Prozess ist ein Einzelfall.
• Abbruch statt Nullprofil. Ein fehlender Typbezug beendet die Prozesswaermerechnung, statt sie mit Nullen fortzusetzen.

Ergebnisse und wo sie stehen

• Dialog „Prozesswärme", Knopf „Simulation…" — Jahresmenge und Monatswerte der ausgewaehlten Profile; „monatlicher Verlauf…" zeigt sie als Balken.
• Simulationsergebnis, Reiter „Wärme-/Strombedarf" — der Prozessanteil im Jahresbedarf.
• Bericht — Bedarfsuebersicht.
• Laufprotokoll — uebersprungene Profile und der Abbruchgrund „Typ nicht definiert".

Bezüge

• Prozesswärme — Bedienung des Dialogs und Katalogpflege
• Berechnung: Wärmebedarf — wie der Kanal in den Gesamtbedarf eingeht
• Berechnung: Brauchwasser — dieselbe Profilroutine
• Berechnung: Strombedarf — dieselbe Profilroutine
• Berechnung: Simulationsablauf — die drei Kanäle in der Kaskade