Programm Dokumentation/Simulation

Die Ansicht Simulation führt den Lauf in drei Schritten: ① Konfiguration, ② Simulation starten ▶ und ③ Ergebnis. Sie füllt das Programmfenster ganz aus – kein Fenster im Fenster, ein Rollbalken.

Das Blatt ① Konfiguration legt fest, welche Erzeuger an der Deckung teilnehmen und in welcher Reihenfolge sie herangezogen werden. Es ist die Schaltzentrale des Projekts: Hier entstehen die Erzeugerkaskade und die Zuordnung der Pufferspeicher.

Simulation durchführen

Die Simulation ist eine eigene Ansicht. Sie erreichen sie über Projekt → Simulation… oder über den Knopf Simulation Konfiguration… auf dem Reiter Simulation der Startseite. Der Knopf Simulation starten ▶ desselben Reiters wechselt die Ansicht nicht – er rechnet dort, wo er steht (siehe Der Reiter Simulation der Startseite).

Oben rechts steht die Werkzeugleiste: die Ablaufleiste mit drei Stationen ① Konfiguration · ② Simulation starten ▶ · ③ Ergebnis, daneben Ergebnis speichern (nur in Schritt ③), die Hilfe-Pille, ← zurück und rechts außen das Schließkreuz ✕. Eine Fußleiste gibt es nicht. Sichtbar ist immer genau ein Blatt; ein Schrittwechsel wirft nichts weg – der gerechnete Lauf, die Diagramme und der offene Reiter bleiben stehen.

1. ① Konfiguration – Erzeuger wählen, die Reihenfolge der Kaskade festlegen, Pufferspeicher zuordnen; die Einzelheiten stehen unter Eingaben. Änderungen an der Kaskade müssen mit Konfiguration speichern geschrieben werden, sonst rechnet die Simulation den zuletzt gespeicherten Stand. Hier stehen auch die Laufparameter: die Netzverluste (Wert und Einheit) im Abschnitt Wärmebedarf über den zwei Spalten – sie wirken nur bei vorhandenem Wärmebedarf, Vorgabe 0 % – sowie an der jeweils ersten Karte ihrer Art die Betriebsart und untere Leistungsgrenze des BHKW, der Heizstab der Wärmepumpe und die Betriebsbereitschaft des Heizkessels. Diese Werte schreibt das Programm sofort beim Verlassen des Feldes.
2. ② Simulation starten ▶ ist ein Knopf, kein Blatt – ein Lauf ist nichts, das man ansieht. Er ist gesperrt, solange die Konfiguration ungespeichert ist oder die Datenbank den Lauf blockiert; der Grund steht am Knopf und als Hinweis darunter. Der Lauf läuft im Hintergrund, mit Fortschrittsbalken und Abbrechen, und endet in Schritt ③.
3. ③ Ergebnis – die Reiter von Übersicht bis Ergebnis (bis zu neun; die Erzeugerreiter je nach Projekt); das Ergebnis macht mit der Übersicht auf, Ergebnis speichern steht in der Werkzeugleiste. Der Schritt steht erst offen, wenn einmal gerechnet wurde, und sagt sonst, warum; die Reiter beschreibt Simulationsergebnisse. Der Parameterblock des Einzelspeichers (klassischer Projektlauf) steht im Reiter Stromspeicher unter Einzelanlage (klassischer Projektlauf) – nur, solange keine Speicherflotte aktiviert ist. Die Betriebsführung einer Speicherflotte wird nicht hier, sondern in der Stromspeicher-Auslegung eingestellt; der Weg dorthin führt über Schritt ①.
   • Der erste Reiter Übersicht ist ein Dashboard mit zwei Spalten: links Wärme, rechts Strom. Jede Spalte trägt dieselben fünf Bänder – ein Kopfband (bei der Wärme mit der Kaskade des Laufs, beim Strom mit dem Hinweis kein Stromerzeuger im Projekt), die drei Kennzahlen Bedarf · Deckung durch Erzeuger · Rest, den Deckungsring mit seiner Legende (je Segment MWh und Prozent), die Erzeugertabelle und einen Fuß mit Wärmebedarf Übersicht… bzw. Strombedarf Übersicht…. Zeilen ohne Beitrag stehen gedimmt und lassen sich über n Zeilen ohne Beitrag ausblenden wegklappen. Auf schmalem Bildschirm stehen die zwei Spalten untereinander.
   • Die Übersicht zeigt nur dann Deckung, Ringe und Erzeugertabelle, wenn ein Ergebnis vorliegt. Solange nicht gerechnet ist, stehen dort nur die beiden Bedarfszahlen – Wärmebedarf und Strombedarf – und darunter ein ruhiger Hinweis, woran es liegt. Es sind dieselben Zahlen, die die Projektzusammenfassung im Reiter Simulation der Startseite nennt; sie stammen aus der Bedarfsrechnung des Projekts und stehen deshalb auch vor dem ersten Lauf. Nach einem Lauf steht das vollständige Dashboard da. Ändern Sie danach etwas in der Stromspeicher-Auslegung – Einstellungen speichern oder eine Flotte rechnen –, gilt das angezeigte Ergebnis als veraltet: Deckung und Ringe verschwinden wieder, die Bedarfszahlen bleiben, und der Hinweis nennt den Anlass und bittet Sie, die Simulation erneut zu starten. Ergebnis speichern ist in diesem Zustand gesperrt und sagt in der Sprechblase warum. Ebenso nach einem abgebrochenen Lauf: Dann steht der Abbruchgrund dort. So lässt sich nie verwechseln, was gerechnet ist und was nicht.
   • Der letzte Reiter Ergebnis führt drei Blätter – Autarkie-Analyse, Wärmeproduktion und Stromproduktion.
   • Das Blatt Wärmeproduktion ist beim ersten Öffnen vorbelegt: Summe Wärmeerzeugung, alle vorhandenen Erzeuger, alle Pufferspeicher und Wärmebedarf einblenden sind an, die Bedarfsart steht auf Gesamt, sortiert ist aus. Unter Erzeuger: steht Summe Wärmeerzeugung als erstes Kästchen, durch eine Trennlinie von den einzelnen Erzeugern abgesetzt – es blendet die Summenlinie über dem Stapel ein und aus; Alle und Keine fassen es mit. Im Diagramm trägt die linke Achse Leistung [kW] – Erzeuger, Summe Wärmeerzeugung und der Wärmebedarf –, die rechte Achse Speicherinhalt [kWh]; sie erscheint nur, wenn mindestens ein Pufferspeicher gewählt ist. Unten steht Monat bzw. – in der Dauerlinie und in einem Zeitausschnitt – Jahresstunden [h]. Ihre Auswahl (Bedarfsart, sortiert, Wärmebedarf einblenden und die angehakten Reihen) bleibt über die Sitzung erhalten: Sie finden sie nach einem Blattwechsel wieder vor, sie wird aber nicht dauerhaft gespeichert. Dasselbe Gedächtnis führt das Blatt Stromproduktion; dessen Summenlinie heißt Summe Stromverbrauch – sie addiert Lastgang, Wärmepumpe, Heizstab und Spitzenkessel –, und die Vorgabe dort ist nur Summe Stromverbrauch. Ein Zeitausschnitt wird nicht gemerkt. Die Leiste über dem Bild, die Werte am Mauszeiger und die schaltbare Legende beider Blätter beschreibt Simulationsergebnisse: Die Diagramme bedienen.

← zurück und das Schließkreuz ✕ in der Werkzeugleiste führen beide dorthin, woher Sie kamen – sie tun dasselbe. Sind Änderungen an der Konfiguration ungespeichert, werden Sie zuvor gefragt: Speichern · Verwerfen · Bleiben; Esc bedeutet Bleiben.

Der Reiter Simulation der Startseite

Dieser Reiter ist ein vollständiger Arbeitsplatz: Er rechnet den Lauf und zeigt das Ergebnis, ohne dass Sie die Startseite verlassen.

• Links steht ein Bedienblock fester Breite, alles darin gleich breit untereinander: die Projektzusammenfassung, darunter der Hauptknopf Simulation starten ▶ mit einer Zeile Erläuterung, darunter der Knopf Simulation Konfiguration… – er führt in Schritt ① der Ansicht –, darunter Fortschritt und Abbrechen.
• Ein Klick auf den Hauptknopf startet den Lauf an Ort und Stelle. Darunter erscheinen Fortschrittsbalken und Abbrechen; es wird keine Ansicht gewechselt. Es gelten dieselben Sperren wie an Schritt ② der Ansicht: Ist die Konfiguration ungespeichert oder die Datenbank blockiert, ist der Knopf gesperrt und nennt den Grund als Zeile darunter.
• Rechts steht dasselbe Ergebnis wie in Schritt ③ – die Reiter von Übersicht bis Ergebnis, aufgemacht mit der Übersicht –, und über ihnen der Knopf Ergebnis speichern; er ist gesperrt, solange nichts gerechnet ist, und sagt in der Sprechblase, warum. Ohne gerechneten Lauf steht dort eine Hinweiskarte Noch kein Ergebnis – Simulation starten.
• Auf schmalem Bildschirm (unter 900 px) stehen die zwei Spalten untereinander, der Bedienblock oben.
• Es rechnet immer nur EIN Lauf. Läuft er hier, ist Schritt ② der Ansicht gesperrt und sagt es – und umgekehrt.
• Die Ansicht Simulation steht daneben für die Konfiguration, für die Vollbildansicht des Ergebnisses und als Ziel des Menüpunkts Projekt → Simulation….

Speicherflotte und Auslegung

Der Knopf „Stromspeicher auslegen…“ in ① Konfiguration, Spalte Speicher im Projekt, wechselt in die Stromspeicher-Auslegung. Er steht unter Pufferspeicher anlegen / verwalten… und nur dann, wenn das Projekt einen Stromspeicher oder einen Flottenstand führt; darunter steht eine Zeile zum Stand – Mehrspeicherbetrieb aktiviert oder deaktiviert, Betriebsziel und Zahl der Einheiten.

Deren ← zurück bringt Sie wieder nach ① Konfiguration; die Speicherspalte liest ihren Stand dabei frisch. Haben Sie in der Auslegung etwas gespeichert oder gerechnet, gilt ein angezeigtes Ergebnis als veraltet, und der Ergebnisreiter Stromspeicher meldet, dass die Simulation neu zu starten ist.

Der Ergebnisreiter Stromspeicher zeigt selbst nur Ergebnisse. Über seinen Zahlen steht eine Zeile, womit gerechnet wurde – Betriebsziel, Zahl der Einheiten und, wo es eines gibt, das Peak-Ziel samt seiner Art –, daneben der Verweis Konfiguration ändern → ①. Das gilt auch für den Startseiten-Reiter: Der Verweis führt von dort in die Ansicht Simulation, Schritt ①.

Der Ablauf im Überblick

• Ergebnis und Konfiguration sind Schritte derselben Ansicht und kein Fenster im Fenster.
• Der Weg heißt Simulation starten und startet den Lauf; ist der Lauf gesperrt – ungespeicherte Konfiguration oder blockierte Datenbank –, nennt er den Grund.
• Er rechnet im Reiter selbst; rechts im Reiter steht danach dasselbe Ergebnis wie in Schritt ③.
• Netzverluste, BHKW-Betriebsart und Leistungsgrenze, Heizstab und Betriebsbereitschaft stehen in Schritt ① bei der Konfiguration, der Block der Einzelanlage im Reiter Stromspeicher.
• Die Auslegung des Stromspeichers beginnt ebenfalls in Schritt ① – Stromspeicher auslegen… in der Spalte Speicher im Projekt.
• Das Ergebnis öffnet mit der Übersicht.
• Die Übersicht zeigt jede Zahl: Sie ist ein Dashboard Wärme | Strom. Die Legende der zwei Ringe steht als Text neben dem Bild – sie lässt sich kopieren und wird nicht abgeschnitten; eine Zoomleiste tragen die Ringe nicht, denn an einem Ring gibt es nichts zu zoomen.
• Der ungedeckte Rest ist in beiden Ringen ein graues Segment. Deckt kein Erzeuger den Strombedarf, steht dort ein voller grauer Ring mit 0,0 % · Netzbezug 100 % und darunter der Hinweis, unter ① Konfiguration einen Stromerzeuger aufzunehmen.
• Die Simulation steht zusätzlich im Menü unter Projekt → Simulation….
• Auf dem iPad erreichen Sie dieselbe Ansicht über den Knopf Simulation… in der Projektliste; nur der Wärmepumpen-Assistent (Doppeltipp auf eine Modulzeile im Reiter Wärmepumpe) steht dort nicht zur Verfügung und sagt das auch.

Eingaben

Simulation Konfiguration

• Erzeuger definieren, Pufferspeicher zuordnen – die Kopfzeile der Maske benennt ihre beiden Aufgaben: die Erzeuger in ihrer Reihenfolge und die Speicher, die sie beliefern.
• Wärmeerzeuger, Stromerzeuger und Energiespeicher – die im Projekt vorhandenen Anlagen der Reihe nach auswählen; nicht angekreuzte Bausteine des Projekts erscheinen hier nicht.
• Priorität absteigend – die Reihenfolge ist die Priorität: Der erste Erzeuger deckt so viel Bedarf wie möglich, der zweite bekommt den Rest, und so fort.
• Der Heizkessel steht immer in der Kaskade – ein Heizkessel, den das Projekt führt, wird ohne Zutun in die Simulation aufgenommen und ans Ende der Kaskade gestellt. Er deckt damit die Wärme, die die Erzeuger vor ihm übrig lassen. Die Stelle ist frei wählbar: Mit den Pfeilen der Kesselkarte rücken Sie ihn nach vorn oder nach hinten, und diese Reihenfolge bleibt dem Projekt erhalten. Sobald Sie die Kaskade selbst in die Hand nehmen – eine Karte mit + aufnehmen hinzufügen, mit × herausnehmen oder mit den Pfeilen umordnen –, gehört sie Ihnen: Ein Heizkessel, den Sie herausnehmen, bleibt draußen, und er wird auch dann nicht von selbst aufgenommen, wenn Sie später eine weitere Kesselanlage anlegen. Die übrigen Erzeugerarten nehmen Sie selbst auf; steht eine von ihnen im Projekt, aber auf keinem Platz der Kaskade, nennt eine Hinweisleiste über der Erzeugerspalte die Zahl und der Lauf meldet es im Protokoll. Solange die Reihenfolge eines Projekts von Hand gepflegt ist, steht über den Erzeugerkarten eine ruhige Zeile: Die Reihenfolge dieses Projekts ist von Hand gepflegt; neue Erzeuger kommen nicht mehr von selbst hinein. Daneben steht der Handgriff Automatik wieder übernehmen – er gibt die Reihenfolge dem Programm zurück, ohne die Kaskade zu verstellen: Beim nächsten Öffnen der Konfiguration ergänzt das Programm wieder von selbst, was das Projekt führt, und Sie sehen es an Ort und Stelle.
• Erzeuger ohne Platz – der Weg zurück in die Kaskade – nach einem Lauf steht über der Ergebnisübersicht je betroffener Anlage eine Meldung: Die Anlage ist im Projekt angelegt, steht aber auf keinem Platz der Simulation und rechnet deshalb nicht mit. Ist ein Platz frei, trägt die Meldung den Knopf in der Konfiguration aufnehmen. Er führt in Schritt 1 der Simulationsansicht, blendet die verfügbaren Karten ein und hebt die Karte dieser Anlage hervor; aufgenommen wird sie dort mit + aufnehmen, danach ist die Simulation neu zu rechnen. Ist kein Platz frei, nennt die Meldung den Grund und zeigt keinen Knopf – die vier Plätze der Kaskade sind belegt, oder der Platz dieser Erzeugerart ist vergeben; nehmen Sie dann erst einen Erzeuger heraus.
• Pufferspeicher Zuordnung – mit Pufferspeicher Zuordnung einblenden öffnen Sie die Rubrik, in der Sie den ausgewählten Erzeugern Speicher zuordnen und Vorlauf- und Rücklauftemperatur sowie die Ein- und Abschaltschwellen festlegen.
• Speicher im Projekt – die rechte Spalte führt alle Speicher des Projekts als Kacheln: zuerst die Pufferspeicher, danach je aufgenommenem Stromspeicher eine Kachel mit Namen und den ersten drei Kennwerten (Kapazität, Leistung, Wirkungsgrad). Ein nur verfügbarer, nicht aufgenommener Stromspeicher steht dort nicht. Bearbeitet wird der Stromspeicher links unter Energiespeicher. Unter den Kacheln stehen zwei Knöpfe: Pufferspeicher anlegen / verwalten… und Stromspeicher auslegen… – Letzterer führt in die Stromspeicher-Auslegung und trägt darunter eine Zeile zum Stand des Mehrspeicherbetriebs.
• Ansicht: Liste oder Schema – die Umschaltung über der Arbeitsfläche zeigt dieselbe Konfiguration wahlweise als Liste der Karten oder als Anlagenschema mit den Verbindungen zwischen Erzeugern, Speichern und Senken. Der Inhalt ist derselbe, nur die Darstellung wechselt.
• Doppelklick in der Übersicht – ändert Pufferspeicher, Vorlauf und Rücklauf des betreffenden Eintrags; bei Wärmepumpen zusätzlich Priorität, Wärmequelle, Wärmesenke und Betriebsmodus.
• Kühlbetrieb der Wärmepumpe – Konfiguration… an der Karte einer Wärmepumpe öffnet ihre Konfiguration. In der Gruppe Kühlbetrieb schalten Sie die Maschine zusätzlich auf Kühlen und legen Kühl-Vorlauf, Hilfsstromanteil sowie Stromträger und Abrechnung des Kältestroms fest; siehe Kühlung: Kühlbetrieb der Wärmepumpe.
• Anlagenkopplung – die Projekteinstellung im Abschnitt Anlagenkopplung: aus rechnet jedes Gebäude mit idealer Regelung; Heizkreis (AK1) rechnet bei Gebäuden mit eingeschalteter Wärmeübergabe Vorlauf, Rücklauf und die Grenze der Übergabe, und die Wärmepumpe wählt ihre Kennlinie am gerechneten Vorlauf; bei gekühlten Gebäuden mit eingeschalteter Kühlübergabe kommt die Kälteseite mit festem Kaltwasser-Vorlauf dazu (Gebäudemodell: Kühlübergabe). Fahrplan (AK2) und geschlossener Kreis (AK3) stehen gesperrt in der Liste. Die Einstellung gilt für das ganze Projekt und wird sofort gespeichert; die Eingaben am Gebäude beschreibt Gebäudemodell: Heizkreis und Wärmeübergabe.
• Extrapolation der WP-Kennlinie – der Schalter Extrapolation der WP-Kennlinie erlauben steht in der Detailansicht der Wärmepumpe unter Kenndaten Kennlinien; siehe Wärmepumpe: Extrapolation. Er ist eine Projekteinstellung für alle Wärmepumpen des Projekts.
• Konfiguration speichern – die Konfiguration bleibt dem Projekt erhalten; eine Statuszeile bestätigt das Speichern.

Wärmequelle Erdreich

• Wärmequelle Erdreich – der Dialog gehört zu einer Wärmepumpe, die ihre Wärme aus dem Erdreich holt: Doppelklick auf den Quellen-Eintrag der Anlage, dann Erdreich in der Quellenwahl.
• Quellsystem – zwei Rubriken stehen zur Wahl: Erdkollektor mit Verlegetiefe und Fläche oder Erdsonde mit Länge je Sonde und Anzahl der Sonden. Die Felder der nicht gewählten Rubrik bleiben stehen und behalten ihre Werte; sie sind nur gesperrt.
• Standort und Boden – Bodentyp, Klimazone und die nutzbare Spreizung. Die Klimazone lässt sich mit dem Knopf daneben auch auf der Karte wählen; unter den Feldern stehen die Kennwerte des gewählten Bodens.
• Jahresgang der Quelltemperatur – die Vorschau zeichnet die Quelltemperatur über das Jahr, beim Erdkollektor gedämpft und zeitlich verschoben gegenüber der Außentemperatur.
• Auslegungsprüfung nach VDI 4640 Blatt 2 – sie braucht die Ergebnisse eines Simulationslaufs: Jahresentzugsarbeit, maximale Entzugsleistung und Jahresvolllaststunden. Mit Simulation starten rechnen Sie den Lauf aus dem Dialog heraus; solange er läuft, bleibt der Dialog stehen und nimmt keine Eingabe an.
• Übernehmen oder verwerfen – OK prüft die Eingaben und übernimmt sie. Ist eine Eingabe unzulässig – eine Verlegetiefe von 0 m oder über 10 m, eine fehlende Kollektorfläche, eine Sondenlänge von 0 m, weniger als eine Sonde oder eine Spreizung von 0 K –, bleibt der Dialog offen und nennt den Grund als Hinweis über den Feldern; die eingetippten Werte stehen weiter da. Abbrechen schließt den Dialog, ohne zu speichern; ✕ und Esc wirken ebenso.

Wärmesenken einer Anlage

• Wärmesenken in Reihenfolge der Belieferung – die Liste führt die Senken einer Anlage nach Rang: Die oberste wird zuerst beliefert, die folgenden bekommen, was übrig bleibt. Die Pfeilschaltflächen daneben verschieben die markierte Zeile im Rang.
• Gewählte Senke: Ziel, Pufferspeicher, Bedarfsart – Ziel bestimmt, wohin die Wärme geht: in den Heizkreis zur direkten Deckung, in die Prozesswärme oder in einen Pufferspeicher für Heizung, Brauchwasser, Prozesswärme oder Kombibetrieb. Pufferspeicher benennt bei den Speicherzielen den Speicher der Zeile, Bedarfsart teilt die Lieferung auf – beides mit Warmwasservorrang, nur Warmwasser oder nur Heizwärme; die Bedarfsart wirkt nur beim Ziel Heizkreis.
• Parallelverbund (mehrere Speicher als ein Vorrat) – zusätzlich angekreuzte Pufferspeicher rechnen gemeinsam mit dem oben gewählten Leitspeicher als ein einziger Vorrat; eine Zeile darunter nennt das Summenvolumen. Der Verbund steht nur der Senke auf Rang 1 und nur bei einem Speicherziel offen.
• Ladeverhalten am Pufferspeicher – die Ladepriorität bestimmt, an welcher Stelle dieser Speicher geladen wird; Bei PV-Überschuss erlaubt dafür eine abweichende zweite Reihenfolge. Eine eigene Ladeobergrenze beendet die Ladung bei einem Prozentsatz des Speichers, statt bis zur Abschaltschwelle zu laden. Die eigene Einspeisehöhe legt fest, in welche Schicht eingespeist wird (0 = unten, 1 = oben); sie wirkt nur bei einem geschichteten Zielspeicher.

Siehe auch

• Simulation konfigurieren und starten – der zugehörige Schritt im Programmablauf
• Simulation – Erzeugerkaskade, Strombilanz und zeitliche Auflösung
• Grundlagen/Hydraulikschemata – hydraulische Einbindung von Erzeugern und Speichern

Berechnung

Die Reihenfolge eines Simulationslaufs — Bedarf, Kaskade der Waermeerzeuger, Photovoltaik, Stromspeicher, Abschluss — steht unter Berechnung: Simulationsablauf.