Programm Dokumentation/Berechnung/Strombedarf

Was berechnet wird

Der Strombedarf eines Projekts als Reihe von 35 040 Viertelstundenwerten — die Last, gegen die Photovoltaik, BHKW und Stromspeicher anschliessend rechnen. Er entsteht aus zwei Quellen: den Stromverbraucherprofilen (Monatswerte plus Wochenprofil, wie bei Brauchwasser und Prozesswaerme) und den eingelesenen Messlastgaengen des Projekts.

Ausgewiesen werden die Jahresmenge [MWh], der Anteil aus Profilen und der aus Ganglinien, die groesste Viertelstundenleistung, die zwoelf Monatssummen und die Jahresdauerlinie.

Nicht auf dieser Seite: der Stromverbrauch der Erzeuger selbst. Was eine Waermepumpe, ein Heizstab oder eine Kesselhilfsenergie zieht, entsteht erst im Lauf und kommt zu diesem Bedarf hinzu.

Eingangsgrößen

Groesse	Einheit	Herkunft im Programm
Stromverbraucherprofile des Projekts	—	Dialog „Standard Stromprofil", Liste „Ausgewählt im Projekt"
Zwoelf Monatswerte je Profil	MWh	Stromverbraucher-Katalog (Kopfsatz des Profils)
Wochenprofil, 168 Stundenwerte	beliebige Skala	Stromverbrauchertyp-Katalog, Reiter „Wochenwerte"
Jahressumme des Projekts	MWh oder kWh (waehlbar)	Dialog „Standard Stromprofil", Feld „Jahresverbrauch"
Stromganglinien des Projekts	kW je Zeitschritt	Dialog „Stromlastgang", Liste „Ausgewählt im Projekt"
Raster einer Ganglinie	1 = Stunde, 4 = Viertelstunde	wird beim Import bestimmt und am Kopfsatz gefuehrt
Wochentag des 1. Januar	—	aus den Klimadaten der Projektregion; die Waermerechnung gibt ihn weiter

Rechenweg

1. Stromverbraucherprofile

Der Profilanteil entsteht als Stundenreihe [8 760] nach genau derselben Routine wie Brauchwasser und Prozesswaerme:

1. Kopfsatz je Profil lesen (zwoelf Monatswerte und der Typbezug),
2. Monatswerte auf die Jahressumme des Projekts skalieren, falls eine hinterlegt ist,
3. das 168-Stunden-Wochenprofil ab dem Wochentag des 1. Januar ueber das Jahr kacheln,
4. je Monat auf den Monatswert normieren (mal 1 000, MWh nach kWh).

Die Einzelheiten stehen unter Berechnung: Brauchwasser, Schritte 2 bis 4 — die Formeln sind dieselben.

Eine Abweichung gibt es: Der Stromzweig filtert Kopf- und Typsaetze nicht auf das Projekt. Bei Brauchwasser und Prozesswaerme wurde dieser Pflichtfilter nachgezogen, beim Strom steht die Frage noch offen (in Umsetzung, Stand 06.09.2026). Praktisch heisst das: Traegt ein Stromverbraucherprofil in zwei Projekten denselben Namen bei verschiedenen Werten, kann die Rechnung den falschen Kopfsatz erwischen.

Bricht die Profilrechnung ab — kein Typbezug, unlesbare Monats- oder Wochenfelder —, bricht der ganze Simulationslauf ab. Bis dahin lief er mit leerem Stromprofil weiter und lieferte ein Ergebnis, das vollstaendig aussah und keines war.

2. Von Stunden auf Viertelstunden

Die Stundenreihe wird gespreizt, indem der Stundenwert in alle vier Viertel derselben Stunde geschrieben wird:

v(4h) = v(4h+1) = v(4h+2) = v(4h+3) = Stundenwert(h)

Der Wert bleibt damit eine Leistung — er wird nicht geviertelt. Daraus folgt der Teiler der Jahresmenge:

Jahresmenge [MWh] = Summe aller 35 040 Werte / 4000

3. Messlastgänge addieren

Jede dem Projekt zugeordnete Stromganglinie wird gelesen und muss zu ihrem Raster passen:

Zeitinterval 1 -> genau  8 760 Werte
Zeitinterval 4 -> genau 35 040 Werte

Jede andere Wertzahl ist ein Abbruchgrund mit Meldung — bis zur Rasterpruefung lief die Addition stillschweigend ueber die kuerzere der beiden Reihen, der Rest blieb null, und der Jahresbedarf war zu klein.

Stundenganglinien werden nach derselben Regel wie in Schritt 2 gespreizt. Danach wird Viertelstunde fuer Viertelstunde addiert.

4. Was der Import vorher sicherstellt

Die Rasterpruefung im Lauf ist ein Sicherheitsnetz fuer Altbestaende — neu eingelesene Ganglinien sind bereits normalisiert:

• Einheit: Rohwerte in kWh je Intervall werden ueber die Intervalldauer in kW umgerechnet; die Ablage fuehrt Leistungen.
• Schaltjahr: 8 784 bzw. 35 136 Werte werden auf 8 760 / 35 040 gebracht, indem der 29. Februar entfaellt. Der Vorgang steht im Importprotokoll und verlangt eine Bestaetigung.
• Sommerzeit: Die Reihe gilt als Ortszeitreihe. Am letzten Maerzsonntag fehlt die Ortsstunde 02:00 — die Luecke wird mit dem Wert des Vorintervalls gefuellt; am letzten Oktobersonntag gibt es sie doppelt — die Dublette wird arithmetisch gemittelt. Jede ANDERE Luecke oder Dublette bleibt ein Fehler.
• Plausibilitaet: negative Werte, lange Nullserien und Ausreisser werden gemeldet.
• Zeitstempelkonvention: Bezeichnet der Zeitstempel den Anfang oder das Ende des Intervalls? Die Kette erkennt es und rechnet die Endkonvention um ein Intervall zurueck.

Die EU-Sommerzeitregel ist im Programm fest verdrahtet, damit das Ergebnis eines Imports nicht von der Zeitzonentabelle des Rechners abhaengt.

5. Kennzahlen und Jahresdauerlinie

Jahresmenge gesamt   [MWh] = Summe der 35 040 Werte / 4000
Anteil aus Profilen  [MWh] = Summe des Profilanteils / 4000
Anteil aus Ganglinien[MWh] = Summe aller Ganglinien / 4000
Spitze               [kW]  = groesster Viertelstundenwert
Monatssumme(m)       [MWh] = Summe der Viertelstundenwerte des Monats / 4000

Die Jahresdauerlinie entsteht wie beim Waermebedarf: auf die Spitze normieren (Prozent), aufsteigend sortieren, umdrehen.

Kennzahlen einer EINZELNEN Ganglinie — wie sie der Lastgangdialog neben dem Bild zeigt — rechnen auf der Stundenreihe dieser einen Ganglinie:

Jahresarbeit [MWh]         = Summe der Stundenleistungen / 1000
Spitze       [kW]          = groesster Stundenwert der gezeigten Reihe
Vollbenutzungsstunden [h/a] = Jahresarbeit * 1000 / Spitze     (ohne Spitze: keine Angabe)

Diese Spitze ist nicht die Spitze des Laufs: Der Lauf misst im Viertelstundenraster und ueber alle Ganglinien und Profile zusammen, die Kennzahl gehoert zum Bild.

6. Wo der Strombedarf im Lauf steht

Der fertige Vektor ist der Reststrombedarf zu Beginn der Simulation. Nacheinander werden davon abgezogen: die Photovoltaikerzeugung (Phase „Photovoltaik") und die Entladung des Stromspeichers (Phase „Stromspeicher"). Die Ladung des Speichers wird hier ausdruecklich nicht aufgeschlagen — sie speist sich aus dem Erzeugungsueberschuss und mindert die Einspeisung, nicht den Netzbezug. Was am Ende bleibt, ist der Netzbezug:

Reststrom [MWh] = Summe des verbleibenden Viertelstundenvektors / 4000

Umgekehrt kommt der Strombedarf der Waermeerzeuger — Waermepumpe, Heizstab, Kesselhilfsenergie — erst waehrend der Kaskade hinzu; er steht nicht in diesem Bedarf.

7. Peak-Shaving: eine Auswertung, kein Bedarf

Die Peak-Shaving-Maske sucht die kleinste erreichbare Netzbezugsspitze zu einem Lastgang und einem Speicher. Sie ist eine eigenstaendige Auswertung auf einer gewaehlten Ganglinie — aus dem Projekt, aus dem Katalog oder ad hoc aus einer Datei eingelesen — und schreibt nichts in die Datenbank: weder die eingelesene Ganglinie noch ihre Ergebnisse. Der Ausgabeweg ist CSV. Sie veraendert damit keinen Simulationsbedarf und kein Simulationsergebnis.

Grenzen und Annahmen

• Viertelstunden ohne Unterstruktur. Ein gespreizter Stundenwert steht in allen vier Vierteln gleich hoch; eine Spitze von 15 Minuten Dauer, die in einer Stundenreihe steckt, laesst sich daraus nicht zurueckgewinnen.
• Keine Blindleistung, keine Phasen, keine Spannungsebene. Gerechnet wird Wirkleistung.
• Kein Gleichzeitigkeitsfaktor. Mehrere Profile addieren sich ungedaempft; wer eine Gleichzeitigkeit abbilden will, tut es ueber die Jahressummen.
• Der Wochengang ist starr und die Monatsmenge unantastbar — wie bei den beiden Waermeprofilen.
• Kein Projektfilter im Stromzweig (siehe Schritt 1) — in Umsetzung, Stand 06.09.2026.
• Die Vorschau ist nicht der Lauf. Der Knopf „Simulation…" des Profildialogs rechnet die AUSGEWAEHLTEN Profile und zaehlt die Stromganglinien bewusst nicht mit; die Gesamtsumme ist dort die Summe der Profile allein. Er belegt ausserdem nur die ersten 8 760 der 35 040 Plaetze, weil er das Stundenraster fuehrt — die Bilder wissen das und zeichnen entsprechend.
• Die Peak-Shaving-Maske schreibt nicht (siehe Schritt 7).

Ergebnisse und wo sie stehen

• Simulationsergebnis, Reiter „Wärme-/Strombedarf" — Jahresmenge, Anteil aus Profilen, Anteil aus Ganglinien, Spitze, Jahresganglinie und Jahresdauerlinie.
• Dialog „Standard Stromprofil", Knopf „Simulation…" — die Kennzahlen der ausgewaehlten Profile; „monatlicher Verlauf…" zeigt die zwoelf Monatssummen.
• Dialog „Stromlastgang" — Jahresarbeit, Spitze und Vollbenutzungsstunden der markierten Ganglinie mit Bild in den Stufen Jahr, Woche und Tag.
• Simulationsergebnis, Reiter der Erzeuger — dort steht, wie viel vom Strombedarf gedeckt wurde; der Netzbezug erscheint als Reststrom.
• Laufprotokoll — uebersprungene Profile, Rasterfehler einer Ganglinie, Abbruchgruende.

Bezüge

• Strombedarf — Bedienung des Programmschritts
• Stromverbraucher — Profile und Katalogpflege
• Berechnung: Brauchwasser — die gemeinsame Profilroutine im Einzelnen
• Berechnung: Photovoltaik
• Berechnung: Stromspeicher
• Berechnung: Simulationsablauf