{"id":79454,"date":"2023-12-20T07:42:00","date_gmt":"2023-12-20T07:42:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/blog\/forscher-staerken-vereinfachung-der-forschungsprozesse-und-einhergehende-leistungssteigerung-durch-gi-bench-und-gi-cloud\/"},"modified":"2024-07-09T08:20:07","modified_gmt":"2024-07-09T08:20:07","slug":"forscher-staerken-vereinfachung-der-forschungsprozesse-und-einhergehende-leistungssteigerung-durch-gi-bench-und-gi-cloud","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/de\/blog\/forscher-staerken-vereinfachung-der-forschungsprozesse-und-einhergehende-leistungssteigerung-durch-gi-bench-und-gi-cloud\/","title":{"rendered":"Forscher st\u00e4rken: Vereinfachung der Forschungsprozesse und einhergehende Leistungssteigerung durch GI.bench und GI.cloud"},"content":{"rendered":"\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Empowering-Researchers.png\" data-rel=\"lightbox-gallery-URyNIb20\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"386\" src=\"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Empowering-Researchers-1024x386.png\" alt=\"Forscher st&#xE4;rken\" class=\"wp-image-79284\" srcset=\"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Empowering-Researchers-1024x386.png 1024w, https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Empowering-Researchers-300x113.png 300w, https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Empowering-Researchers-768x289.png 768w, https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Empowering-Researchers.png 1386w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/figure>\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<p>In dem Ma\u00dfe, in dem sich die Welt auf erneuerbare Energien verl\u00e4sst, wird der Bedarf an flexiblen L\u00f6sungen zum Ausgleich von Energieangebot und -nachfrage immer wichtiger. Eine Schl\u00fcsseltechnologie, die in dieser Hinsicht ein gro\u00dfes Potenzial hat, sind die W\u00e4rmepumpen f\u00fcr Haushalte. Die laufende Forschung erkundet, wie diese W\u00e4rmepumpensysteme und ihre thermischen Speicherm\u00f6glichkeiten als flexible Ressourcen innerhalb des breiteren elektrischen Energiesystems nutzbar gemacht werden k\u00f6nnen. Als Industriepartner des Josef Ressel Zentrums f\u00fcr Intelligente Thermische Energiesysteme an der Fachhochschule Vorarlberg treibt Gantner Instruments die Innovation im Bereich des Demand Side Management mit W\u00e4rmepumpensystemen voran, mit besonderem Fokus auf Leistungssteigerung und Vereinfachung der Forschungsprozesse. In diesem Artikel wird der zu Forschungszwecken verwendete Pr\u00fcfstand <a href=\"#Empowering-Researchers\">[1]<\/a> n\u00e4her beleuchtet, wobei der Aufbau der Sensoren und Aktoren, die Herausforderungen bei der Regelung und die zentrale Rolle von GI.bench und GI.cloud bei der Optimierung der W\u00e4rmepumpenleistung hervorgehoben werden.<\/p>\n\n<div style=\"height:5px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Konfiguration des Pr\u00fcfstands<\/h3>\n\n<p>Der Pr\u00fcfstand beinhaltet eine handels\u00fcbliche 200-Liter Luft-Wasser-W\u00e4rmepumpe zur Warmwasserbereitung. Eine detaillierte Datenerfassung sowie Steuerung wird durch eine umfassende Sensor- und Aktuator-Konfiguration erm\u00f6glicht. Durch Thermoelemente des Typs K werden Tauchh\u00fclsentemperatur, Zu- und Ablauftemperatur (Kalt- und Warmwassertemperatur), sowie Umgebungstemperatur gemessen. Dar\u00fcber hinaus erfasst eine Leistungsmessung den elektrischen Energieverbrauch, w\u00e4hrend ein magnetisch induktiver Durchflussmesser die Volumenstromrate misst. Die Steuerung des Zapfprofils f\u00fcr die Warmwasseranforderung erfolgt \u00fcber ein kontinuierlich steuerbares 2-Wege-Motorventil. Alle Aufgaben zur Datenerfassung und Steuerung werden nahtlos vom Gantner Instruments Q.station-XT verwaltet.     <\/p>\n\n<div style=\"height:5px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Leistungssteigerung f\u00fcr Forscher<\/h3>\n\n<p>Die Einfachheit von GI.bench und GI.cloud spielt eine entscheidende Rolle im Laborumfeld, indem sie eine reibungslose Vorverarbeitung von Daten erm\u00f6glicht. Die GI.bench erleichtert die Verbindung von W\u00e4rmepumpensystem mit der GI.cloud, einer zentralen Plattform, die Forschern die Kontrolle \u00fcber die W\u00e4rmepumpeneinheit erm\u00f6glicht. Die mit Python Jupyter Notebooks entwickelte Software kann problemlos sowohl auf der Q.station als auch auf GI.cloud bereitgestellt werden. Durch die Bereitstellung und mehrseitige Nutzungsm\u00f6glichkeit wird ein einheitliches Software-\u00d6kosystem geschaffen. Die optimierte Umgebung erm\u00f6glicht es Forschern, Datenvorverarbeitung, Systemidentifikation und Zustandssch\u00e4tzung m\u00fchelos durchzuf\u00fchren. Die benutzerfreundliche Oberfl\u00e4che und intuitive Nutzung von GI.bench und GI.cloud befreien Forscher von komplexen technischen Details und erm\u00f6glichen es ihnen, sich auf ihre Kernforschungsziele und ihre Hauptarbeit zu konzentrieren.    <\/p>\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><a href=\"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Seamless-Connectivity-and-Optimization.jpg\" data-rel=\"lightbox-gallery-URyNIb20\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"406\" src=\"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Seamless-Connectivity-and-Optimization-1024x406.jpg\" alt=\"Nahtlose Konnektivit&#xE4;t und Optimierung\" class=\"wp-image-79271\" title=\"\" srcset=\"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Seamless-Connectivity-and-Optimization-1024x406.jpg 1024w, https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Seamless-Connectivity-and-Optimization-300x119.jpg 300w, https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Seamless-Connectivity-and-Optimization-768x304.jpg 768w, https:\/\/www.gantner-instruments.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Seamless-Connectivity-and-Optimization.jpg 1386w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/figure>\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<p>Die GI.cloud erm\u00f6glicht es Forschern, von \u00fcberall auf der Welt auf das W\u00e4rmepumpensystem zuzugreifen. Die Q.station fungiert dabei als entscheidendes Bindeglied und erleichtert eine reibungslose Daten\u00fcbertragung und Steuerfunktionen zwischen der Warmwasser-W\u00e4rmepumpe und der GI.cloud. Diese Konnektivit\u00e4t erm\u00f6glicht es den Forschern, die W\u00e4rmepumpe in Echtzeit remote zu \u00fcberwachen, analysieren, optimieren und zu steuern. Im betrachteten Zeitraum erfolgte die Optimierungsroutine in 15-Minuten-Intervallen, wobei die Daten analysiert und der beste Schaltzustand f\u00fcr einen Vorhersagehorizont von bis zu 24 Stunden prognostiziert wurden. Die durchschnittliche Speichertemperatur ist f\u00fcr den Optimierungsprozess von entscheidender Rolle und muss daher vor der Optimierung mithilfe der Zustandssch\u00e4tzung berechnet werden. Sobald die Optimierung abgeschlossen ist, wird die berechnete L\u00f6sung in Echtzeit als Signal \u00fcber die Ausgangsanschl\u00fcsse der Q.station gesendet, um die W\u00e4rmepumpeneinheit effizient gem\u00e4\u00df den gew\u00fcnschten Parametern zu steuern. Dieser Ansatz gew\u00e4hrleistet eine optimale Leistungs- und Energieausnutzung mit dem W\u00e4rmepumpensystem.       <a href=\"https:\/\/advanceseng.com\/heat-pump-technology-model-predictive-control-game-changer-domestic-water\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Mehr dazu finden Sie in der Open-Access Publikation von Baumann et al. [1], die ebenso in Advances in Engineering gefeatured wurde <\/a>.<\/p>\n\n<div style=\"height:5px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Fazit<\/h3>\n\n<p>Die Zusammenarbeit zwischen Gantner Instruments und dem Josef Ressel Zentrum tr\u00e4gt dazu bei, die Forschung in intelligenten thermischen Energiesystemen zu transformieren. Durch die Nutzung von GI.bench und GI.cloud steigern Forscher ihre Leistung, indem sie ihre Workflows vereinfachen. Dabei k\u00f6nnen wertvolle Erkenntnisse gewonnen und die Flexibilit\u00e4t und Effizienz von Warmwasser-W\u00e4rmepumpen f\u00fcr das Demand Side Management verbessert werden. Die benutzerfreundlichen Schnittstellen, die nahtlose Konnektivit\u00e4t und die umfassenden Datenvorverarbeitungsm\u00f6glichkeiten, die die GI.bench und die GI.cloud bieten, erm\u00f6glichen es Forschern, das volle Potenzial des W\u00e4rmepumpensystems f\u00fcr das Demand Side Management zu nutzen. Dadurch wird die Forschung, die f\u00fcr den \u00dcbergang zu einem nachhaltigen Energiesystem erforderlich ist, schneller und effizienter.   <\/p>\n\n<div style=\"height:10px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<div class=\"wp-block-buttons is-layout-flex wp-block-buttons-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-button\"><a class=\"wp-block-button__link wp-element-button\" href=\"https:\/\/www.gantner-instruments.com\/de\/unternehmen\/forschung\/intelligente-waerme-energie-systeme-ites\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Weiter<\/a><\/div>\n<\/div>\n\n<div style=\"height:80px\" aria-hidden=\"true\" id=\"Empowering-Researchers\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<p>[1] C. Baumann, G. Huber, J. Alavanja, M. Prei\u00dfinger, P. Kepplinger, Experimental validation of a state-of-the-art model predictive control approach for demand side management with a hot water heat pump, Energy and Buildings 285 (2023) 112923.doi:10.1016\/j.enbuild.2023.112923.<\/p>\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<div style=\"height:100px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Entdecken Sie, wie Gantner Instruments die Leistung von W\u00e4rmepumpen verbessert und die Forschung rationalisiert, um Innovationen in den Bereichen erneuerbare Energien und Demand Side Management voranzutreiben.<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":79451,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":"[{\"content\":\"C. Baumann, G. Huber, J. Alavanja, M. 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