Hardware in the Loop

Gebäude erreichen im tatsächlichen Betrieb oft nicht die geplante energetische Qualität bzw. den geplanten Komfortstandard. Untersuchungen zeigen, dass durch Betriebsoptimierungsmaßnahmen Einsparungen zwischen 10 und 30 % erreicht werden können. Da dieses Einsparpotential heute kaum erschlossen wird, werden am Fraunhofer ISE systematische Methoden zur Gebäudebetriebsoptimierung entwickelt.
Unter Hardware in the Loop (HiL) versteht man, dass eine Hardwarekomponente als eingebettetes System dient und die von diesem System zu regelnden Komponenten durch eine Simulationsumgebung beschrieben werden. In dieser Arbeit soll ein Direct-Digital-Controler (DDC) für die Gebäudeautomation als eingebettetes System dienen und eine Schnittstelle auf Basis des BACnet Protokolls entwickelt werden, welche die Kommunikation zwischen Simulationsumgebung und DDC ermöglicht. Dabei sollen zunächst einfache Regelungsaufgaben (Bspw. Ventilregelungen in hydr. Systemen) umgesetzt werden, um die allgemeine Funktionalität zu verifizieren. In Abweichung des eigentlichen Begriffs von HiL, soll ferner anstelle der Simulationsumgebung ein System zur Betriebsüberwachung und Fehlererkennung treten. Dabei sollen die Ein- und Ausgangssignale der DDC kontinuierlich überwacht und bewertet werden, um fehlerhafte Systemzustände zu erkennen.

Ihre Aufgaben sind:
• Einarbeitung in die Hardwaretechnologie (DDC)
• Einarbeitung in die Softwarestrukturen (BACnet)
• Erarbeitung einer Schnittstelle zwischen DDC und Software
• Kopplung der Systemsimulation mit der Hardware (DDC)

Weitere Informationen

Unternehmen

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Bereich/Abteilung

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Mess-/Regel-/Automatisierungstechnik

Schlagwörter

BACnet Protokoll Gebäudeautomation Direct-Digital-Controler Hardware in the Loop Gebäudebetriebsoptimierung

Anforderungen

• Studium im Bereich Informatik, Physik, Elektrotechnik, Automatisierungstechnik
• gute Kenntnisse einer Programmiersprache (bspw. Python, R, Matlab usw.)
• Kenntnisse in einer Simmulationumgebung (bspw. Modelica/Dymola, Simulink usw.)
• Teamfähigkeit, selbstständige und eigenverantwortliche Arbeitsweise
• gute MS-Office-Kenntnisse
• gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift und mind. Grundkenntnisse der deutschen Sprache

Zusatzinformationen

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

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Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energieversorgung.