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Startpunkt: Plusenergie-Quartier Simulation mit Excel

Das PE-Excel wurde von der Forschungsgruppe Nachhaltige Gebäude und Städte an der Fachhochschule Technikum Wien entwickelt. Das ursprüngliche Ziel war es, eine effiziente und dennoch flexible Plattform für die Simulation von PEQs mit einer stündlichen Energiebilanzauflösung zu schaffen. Es kombiniert drei verschiedene Modelle und Simulationen zu einem umfassenden Bewertungsrahmen für die Leistung von PEQs. Die drei Hauptteile, die in diesem Rahmenwerk integriert sind, sind

  • Stündliche PV-Simulationsergebnisse
  • LCA-Ergebnisse in bis zu 5 Varianten (manuell importiert vom eco2soft LCA-Rechner)
  • Stündliche Energiebilanz einschließlich ermittelter DSM-Strategien für den PV-Überschuss vor Ort und das Offsite-Wind-Peak-Shaving, die in BTA, DHW, Batterien und Ecars verwendet werden

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Was sind die Vorteile?

Ausgehend von diesem wenig bekannten "Plusenergieexcel" hat es einige große Vorzüge neben einigen sehr schmerzhaften Fehlern:

Das Gute:

  • Dynamisch: stündliche Auflösung - Energiebilanz, Lastprofile, PV-Erzeugung; alles war für alle 8760 h des Jahres bekannt ist wird mit einem vernünftigen Algorithmus verwendet, der versucht, den Eigenverbrauch, CO2-Emissionen usw. zu optimieren
  • Defaults: Es sind bereits alle Defaults vorhanden - Lastprofile verschiedener Nutzungen (Wohnen, Büro, etc.), Wirkungsgrade der Umwandlungssysteme
  • Einfach zu bedienen: Es ist ein fahrfertiges Auto - alle Komponenten sind bereits ineinander verzahnt, es müssen nur noch grundlegende projektspezifische Werte (z.B. Grundflächen) angeben werden und erhält sofort Ergebnisse
  • Nachvollziehbar: Es ist ... relativ ... klar, wie die Simulation abläuft: jeder Zeitschritt eine Zeile, jede Berechnung eine Spalte
  • Varianten: Simulationen mit händisch eingegebenen Daten können als Varianten abgelegt werden und zu einem späteren Zeitpunkt erneut simuliert werden. In den Varianten werden sowohl Inputdaten als auch Ergebnisse abgelegt.
  • Es ist ein One-Stop-Shop: Man hat alle notwendigen Eingabedaten, Simulationslogik, Ergebnisse und Visualisierungen übersichtlich in einer Datei
  • Leicht anpassbar und erweiterbar: Umgang mit Excel ist weit verbreitet und Plusenergieexcel kann so leicht angepasst und erweitert werden

Schwächen und Probleme:

  • Keine Eingabeprüfung: Es gibt im Grunde keine Möglichkeit, die Eingaben auf Fehler zu prüfen oder zu validieren, außer dass man jede einzelne Zelle überprüft, "nachschaut" und "plausibilisiert"
  • Unhandlich: Die Datei ist über 30 MB groß. Das ist nicht verschickbar.

Arbeiten im PEExcel

English

Starting Point: Positive Energy District Simulation with Excel

The PE-Excel has been developed by the research group sustainable buildings and cities at the University of Applied Science Technikum Vienna. The initial goal was to create a efficient yet flexible platform for simulating PEDs with an hourly energy balance resolution. It combines three different models and simulations into a comprehensive evaluation framework for the performance of PEDs. The three main parts integrated in this framework are

  • Hourly PV Simulation Results
  • LCA results in up to 5 Variants (manually imported from eco2soft LCA calculator)
  • Hourly energy balance including determined DSM strategies for onsite PV excess and offsite Wind Peak Shaving used in TABS, DHW, Batteries and Ecars

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What are the Benefits?

Starting from this infamous "Plusenergieexcel". It has some great merits alongside some very painful flaws: The Good:

  • Dynamic: hourly resolution - Energy balance, load profiles, PV generation; everything which is known for each 8760 h of the year and can be used with a sensible algorithm trying to optimize for own consumption, CO2 emission, etc.
  • Defaults: It has all defaults already set up - Plugloads of different usages (residential, office, etc), efficiencies of conversion systems
  • Easy to use: It is a car ready to drive - all components already interlocked, all you have to do is enter basic project-specific values (e.g. floor space) and you will get results immediately
  • Comprehensible: It is … relatively .. clear how the simulation is carried out - each timestep one row, each calculation one column
  • Variants: Simulations with manually entered data can be stored as variants and simulated again at a later point in time. Both input data and results are stored in the variants.
  • It is a One-Stop-Shop: you have all your neccessary input data, simulation logic, results and visualisations neatly organized in one file
  • Easily customizeable and extendable: Working with Excel is widespread and Plusenergieexcel can thus be easily adapted and expanded The Bad:
  • No Input-check: There is basically no way to check for errors or validate the inputs except checking every single cell, "glancing" and "plausibility"
  • Unwieldy: The file is upwards of 35 MB. That is not emailable. This gets old real fast.

Working in PEExcel