Energietools

Mithilfe dieses Tools können Daten aus einer Zeitreihe mit 15-Minutenwerten (zum Beispiel für Stromlastprofile) automatisch auf Stundenwerte, Tageswerte und Monatswerte umgewandelt werden. Des Weiteren ordnet die einzelnen Werte der Zeitreihe in einer Matrix (15-Minutenwerte an den einzelnen Tagen) an. Das Tool gibt es für reguläre Jahre und für Schaltjahre.

↧ Excel-Tool zur Umwandlung von 15-Minutenwerten herunterladen.
↧ Excel-Tool zur Umwandlung von 15-Minutenwerten für Schaltjahre herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch und Englisch verfügbar.

Zitation: te Heesen, Henrik (2020). Umwandlung 15-Minutenwerte zu Stunden-, Tages- und Monatswerten (Version vom 23.09.2020) [Computerprogramm] Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year)

Mithilfe dieses Tools können Daten aus einer Zeitreihe mit Stundenwerten (zum Beispiel für Lastprofile oder Wetterdaten) automatisch auf Tageswerte und Monatswerte umgewandelt werden. Des Weiteren ordnet die einzelnen Werte der Zeitreihe in einer Matrix (Stundenwerte an den einzelnen Tagen) an. Das Tool gibt es für reguläre Jahre und für Schaltjahre.

↧ Excel-Tool zur Umwandlung von Stundenwerten herunterladen.
↧ Excel-Tool zur Umwandlung von Stundenwerten für Schaltjahre herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch und Englisch verfügbar.

Zitation: te Heesen, Henrik (2020). Umwandlung Stundenwerte zu Tages- und Monatswerten (Version vom 23. Sep. 2020) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Mithilfe dieses Tools kann ausgehend von stündlichen Globalstrahlungsdaten in die Horizontale die Direktstrahlung und die Diffusstrahlung ausgehend von statistischen Verteilungen ermittelt werden. Die Strahlungsinformationen dienen zur Simulation von Stromerträgen von Photovoltaikanlagen oder solarthermischen Anlagen.

↧ Excel-Tool zur Modellierung der solaren Einstrahlung herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Kevin Kreitzer.

Zitation: Kreitzer, Kevin; te Heesen, Henrik (2021). Modellierung der solaren Einstrahlung (Version vom 21. Mai 2021) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Dieses Excel-Tool ermöglicht eine vereinfachte Ertragssimulation von Photovoltaikanlagen. Aus Wetterdaten (horizontale Direkt- und Diffusstrahlung oder horizontale Globalstrahlung sowie Umgebungstemperatur) und Standortangaben erfolgt einer stundengenaue Berechnung der Stromproduktion einer Photovoltaikanlage. Falls lediglich Globalstrahlungsinformationen vorliegen, kann dieses Tool aus der Globalstrahlung automatisiert die Anteile der Direkt- und Diffusstrahlung ermitteln. Ergänzend kann für die Berechung von horizontaler Direkt- und Diffusstrahlung das entsprechende Tool zu "Modellierung der solaren Einstrahlung" verwendet werden.

Hinweis: Zu beachten ist, dass die Einstrahlungsdaten (global oder direkt/diffus) im UTC-Zeitstempel angegeben werden müssen. Sollten die Daten in der lokalen Zeit (mit dem Wechsel von Winterzeit auf Sommerzeit) vorliegen, müssen diese Zeitstempel auf UTC angepasst werden (Winterzeit: Lokale Zeit - 1h = UTC; Sommerzeit: Lokale Zeit - 2h = UTC).

↧ Excel-Tool zur Ertragssimulation von Photovoltaikanlagen herunterladen.

Das Tool ist auf Englisch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Jonas Borger und Felix Hermesdorf.

Zitation: Borger, Jonas; Hermesdorf, Felix; te Heesen, Henrik (2021). Photovoltaik-Ertragssimulation (Version vom 14. Sep. 2021) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Dieses Excel-Tool erlaubt die Auslegung und Bewertung eines Batteriespeichers für eine Photovoltaikanlage unter Berücksichtigung des Stromverbrauchs. Das Ertragsprofil und der Stromlastgang können individuell hinterlegt werden. Der Batteriespeicher kann in der Ladekapazität und Ladeleistung variiert werden. Ausgegeben werden relevante Energiekennzahlen insbesondere zum Eigenverbrauch und den Ladezyklen.

↧ Excel-Tool PV-Anlage mit Batteriespeicher herunterladen.
✎ Beschreibung des Tools herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Emanuel Altmeier.

Zitation: Altmeier, Emanuel; te Heesen, Henrik (2021). Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher (Version vom 15. März 2021) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Dieses Excel-Tool erlaubt die Auslegung einer solarthermischen Anlage mit einem Wärmespeicher. Der Wärmelastgang des Gebäudes kann hinterlegt werden, um die Solarthermieanlage mit dem Speicher zu optimieren.

Hinweis: Das Tool muss aufgrund der physikalischen Gleichunge, die im Hintergrund gelöst werden, mehrere Iterationsschritte durchlaufen, sodass das Aufrufen und Ausführen des Tools recht komplex ist und für Nichterfahrene in Excel nur eingeschränkt geeignet sein kann.

↧ Excel-Tool Solarthermieanlage mit Wärmespeicher herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Benjamin Hasmann.

Zitation: Hasmann, Benjamin; te Heesen, Henrik (2022). Solarthermieanlage mit Wärmespeicher (Version vom 22. Juni 2022) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Dieses Kalkulationsprogramm dient der Auslegung von Wärmespeichern. In Abhängigkeit eines (individuellen) Wärmebedarfprofils und eines Ertragsprofils (zum Beispiel aus einer solarthermischen Anlage) wird der Wärmespeicherzustand für jede Stunde berechnet. Der Wärmespeicher kann in seiner Kapazität variiert werden.

↧ Excel-Tool Auslegung Wärmespeicher herunterladen.
✎ Beschreibung des Tools herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Emanuel Altmeier.

Zitation: Altmeier, Emanuel; te Heesen, Henrik (2020). Auslegung eines Wärmespeichers (Version vom 23. Sep. 2020) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Dieses Excel-Tool ermöglicht eine vereinfachte Ertragssimulation von Windenergieanlagen. Eine Leistungskurve für eine moderne Windturbine ist in dem Tool hinterlegt. Durch die Angabe von anlagenspezifischen Parametern (Nabenhöhe, Nennleistung etc.) sowie der Eingabe von Windgeschwindigkeitsdaten werden die Windgeschwindigkeiten auf Nabenhöhe ermittelt und der Stromertrag in stündlichen Intervallen berechnet. Das Tool kann bei Bedarf mit eigenen Leistungskenndaten erweitert werden. Daten zur Windgeschwindigkeit bieten der DWD sowie renewables.ninja (Links siehe unten).

↧ Excel-Tool zur Ertragssimulation von Windenergieanlagen herunterladen.

Das Tool ist auf Englisch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Jeannine Riemer.

Zitation: Riemer, Jeannine; te Heesen, Henrik (2024). Windenergie-Ertragssimulation (Version vom 20. Januar 2024) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Update
20.01.2024 Aktualisierung der Leistungskurve

Mithilfe dieses Tool kann auf Basis von Strom- und Wärmelastprofilen ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ausgelegt werden. Neben der Wahl der Betriebsweise (stromgeführt oder wärmegeführt) können unterschiedliche Brennstoffe selektiert werden. Neben einer technischen Auslegung werden auch betriebswirtschaftliche Kennzahlen ausgegeben.

↧ Excel-Tool Auslegung eines BHKW herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Pia Nickenig.

Zitation: Nickenig, Pia; te Heesen, Henrik (2021). Auslegung eines Blockheizkraftwerks (Version vom 21. Mai 2021) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Aus Wetterdaten werden in Anlehnung an die VDI 4655 (Referenzlastprofile von Wohngebäuden für Strom, Heizung und Trinkwarmwasser) werden Lastprofile für Strom, Heizwärme und Trinkwarmwasser für Ein- und Mehrfamilienhäuser synthetisiert. Das Zeitintervall der Lastprofile ist 15 Minuten. 

↧ Excel-Tool zur Lastsynthese nach VDI 4655 herunterladen (Download über externen Server seafile.rlp.net des Landes Rheinland-Pfalz)

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar.

Zitation: te Heesen, Henrik (2020). Synthese von Strom- und Wärmeprofilen nach VDI 4655 (Version vom 2. Nov. 2020) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Anhand der Standardlastprofile des BDEW für Strom können mithilfe dieses Excel-Tools unterschiedliche Stromprofile für ein Kalenderjahr in 15-Minutenintervallen generiert werden. Neben den unterschiedlichen Verbraucherklassen (Haushalte, Gewerbe etc.) werden die jahresspezifischen Feiertage in der Synthese berücksichtigt.

↧ Excel-Tool zur Stromlastprofilsynthese herunterladen (Download über externen Server seafile.rlp.net des Landes Rheinland-Pfalz)

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Lukas Liesenklas.

Zitation: Liesenklas, Lukas; te Heesen, Henrik (2023). Synthese von Standardstromlastprofilen nach BDEW (Version vom 1. November 2023) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

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Versionshistorie

07.07.2023. Fehlerbehebung und Funktionserweiterung (u. a. Korrektur eines Fehlers bei der Berechnung von Tagen, Ergänzung der Region "bundesweit")
01.11.2023. Korrektur Typographie

Mithilfe dieses Tools ist es möglich, stundengenaue Wärmelastprofile für Haushalte und unterschiedliche Gewerbekategorien auf Grundlage der Abwicklung von Standardlastprofilen Gas des BDEW zu synthetisieren. Eingangsgröße sind die Außentemperaturen für jede Stunde eines Jahres. Neben den unterschiedlichen Verbraucherklassen (Haushalte, Gewerbe etc.) werden die jahresspezifischen Feiertage in der Synthese berücksichtigt.

↧ Excel-Tool zur Wärmelastprofilsynthese herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Kirena Frolova.

Zitation: Frolova, Kirena; te Heesen, Henrik (2023). Synthese von Wärmelastprofilen nach BDEW (Version vom 1. November 2023) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year)

Dieses Tool kann zur Planung und Berechnung des Stromverbrauchs und Wärmebedarfs in Quartieren genutzt werden. Hierzu werden die Verbrauchseinheiten (Einfamilien- und Mehrfamilienhäuser, Gewerbeeinheiten etc.) innerhalb des Quartiers eingetragen und mit spezifischen Kennzahlen hinterlegt. Das Tool berechnet hieraus die Jahresenergiebedarf und erstellt ein Stromlastprofil mit stündlicher Auflösung.

↧ Excel-Tool zur Erstellung eines Quartierskonzepts herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit von Kevin Kreitzer, Alexandra Luschmann und Vincent Hauf

Zitation: Kreitzer, Kevin; Luschmann, Alexandra; Hauf, Vincent, te Heesen, Henrik (2022). Quartieskonzept (Version vom 19.07.2022) [Computerprogramm] Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year)

Das Excel-Tool dient der Lastgangauswertung von Viertelstundenstromwerten. Das Analysetool bietet unter anderem folgende Funktionen: Visualisierung von Monats- und Wochenwerten, Ausgabe der sortierten Jahresdauerlinie und Darstellung der Verteilung der 15-Minutenwerte für Werktage, Samstage sowie Sonntage.

↧ Excel-Tool zur Lastprofilanalse herunterladen.
✎ Beschreibung des Tools herunterladen.

Hinweis: Das Tool berücksichtigt die Zeitumstellung von Winter- auf Sommerzeit im März und von Sommer- auf Winterzeit im Oktober. Dadurch "fehlt" eine Stunde im März und eine Stunde im Oktober ist doppelt.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Pascal Schäfer.

Zitation: Schäfer, Pascal; te Heesen, Henrik (2023). Lastprofilanalyse (Version vom 23. Januar 2023) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).

Dieses Excel-Tool erlaubt die Untersuchung der Wirtschaftlichkeit von energietechnischen Anlagen auf Grundlage der Kapitalwertmethode. Über die Parametrisierung der wesentlichen wirtschaftlichen Kennzahlen zu den kapitalgebundenen, bedarfsgebundenen und betriebsgebundenen Kosten sowie zu den Erlösen wird eine Übersicht zur Kapitalwertentwicklung erstellt.

↧ Excel-Tool zur Wirtschaftlichkeitsberechnung herunterladen.
✎ Beschreibung des Tools herunterladen.

Das Tool ist auf Deutsch verfügbar. Mitarbeit am Tool durch Felix Fauß.

Zitation: Fauß, Felix; te Heesen, Henrik (2020). Wirtschaftlichkeit von energietechnischen Anlagen (Version vom 23. Sep. 2020) [Computerprogramm]. Hochschule Trier. Verfügbar unter: umwelt-campus.de/energietools (Zugriff am: Day Month Year).