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• Ambiente Lichteffekte zeigen, wo aktuell Energie eingespart werden kann© Fraunhofer FIT
  
• Die Smartphone-App gibt Energiespartipps© Fraunhofer FIT
  
• Smartphone als Energieverbrauchslupe: Visiert der Nutzer ein Bürogerät mit der Handykamera an, wird der Stromverbrauch angezeigt© Fraunhofer FIT
  
• Smartphone als Energieverbrauchslupe: Visiert der Nutzer ein Bürogerät mit der Handykamera an, wird der Stromverbrauch angezeigt© Fraunhofer FIT
  
• Smartphone als Energieverbrauchslupe: Visiert der Nutzer ein Bürogerät mit der Handykamera an, wird der Stromverbrauch angezeigt© Fraunhofer FIT
  

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Marktreife2012

Jedes Büro benötigt Energie: Für Heizung, Beleuchtung und natürlich die Bürogeräte. Allerdings wird meist mehr verbraucht als notwendig. Wie aber lässt sich erkennen, an welchen Stellen die „Energielöcher“ zu finden sind? Wo wird unnötig viel verbraucht und wo lässt sich dies (mit einfachen Mitteln) abstellen? Mit einem „intelligenten Energie-Monitoring“ sorgen die Forscher am Fraunhofer FIT in den Büros nun für die notwendige Transparenz. Lichteffekte weisen auf ineffizienten Energieeinsatz hin, das Handy gibt Energiespartipps und dient gleichzeitig als universeller „Energiesparschalter“.

Eine optimale Beleuchtung ist für die Arbeit in einem Büro ebenso grundlegend wie Kommunikationseinrichtungen, Computer, Bildschirm und Drucker. Das alles benötigt jedoch oftmals mehr Strom als es eigentlich nötig wäre. Nach wissenschaftlichen Untersuchungen könnten allein im Bereich „Büro“ 30 bis 50% der Energiekosten eingespart werden. Wenn etwa im Kopierraum das Licht brennt und alle Maschinen in voller Bereitschaft stehen, auch wenn gerade niemand in der Abteilung Raum und Equipment braucht oder die Fenster weit offen stehen und gleichzeitig die Heizung läuft, wäre es ein Leichtes, den Energieverbrauch zu senken. Viele solcher im Einzelnen kleinen, aber unnötigen Verbräuche ergeben in der Summe einen erheblichen verzichtbaren Energieverbrauch. Um dies zu ändern, ist zunächst entscheidend, dass sich die Mitarbeiter in den Büros über die „Schwachstellen“ bei ihrem Energieeinsatz klar werden. Das Problem: In der Regel ist ihnen weder bekannt, wie viel Energie die einzelnen Komponenten ihrer Büroausstattung verbrauchen noch, ob und wann ein Herunterfahren oder völliges Abschalten der Energieverbraucher sinnvoll ist.

Diese Fragen lassen sich nun mit einem am Fraunhofer FIT entwickelten System zum Energie-Monitoring umfassend beantworten. Die Informationen zu den verschiedenen Energieverbräuchen erhält das System von Messsensoren, die in den Büros installiert werden. Der Verbrauch eines Gerätes wird dabei zum Beispiel mit einem speziellen Adapter gemessen, der zwischen Stecker und Steckdose angebracht wird. Und mit Hilfe von Kontaktsensoren kann das System beispielsweise erkennen, ob die Fenster geschlossen oder geöffnet sind.

Über den aktuellen Status quo der elektrischen Geräte und Anlagen werden die Mitarbeiter über das Smartphone informiert. Mithilfe einer speziellen Energiespar-App können sie nicht nur jederzeit den Stromverbrauch jedes einzelnen Gerätes ablesen. Eine intelligente Software erkennt zudem selbstständig, wo und wie Energie eingespart werden kann. Die Handys der Mitarbeiter werden damit zu mobilen Energieberatern. So könnte eine Meldung beispielsweise etwa darauf hinweisen, dass die Heizung aufgedreht ist, während gleichzeitig die Fenster weit offen stehen. Oder dass im derzeit ungenutzten Raum nebenan das Licht brennt.

Auch beim Umsetzen der Ratschläge können sich die Mitarbeiter im Büro von ihrem Smartphone unterstützen lassen. Die Forscher am Fraunhofer FIT erweitern den Funktionsumfang der Smartphones dabei um eine Art „Fernbedienung“. Dann genügt eine Berührung des Displays am Mobiltelefon, um Bürobeleuchtungen, Heizungsregler oder die elektrischen Bürogeräte zu steuern. Außerdem dokumentiert das System im Hintergrund laufend Energieverbräuche und jedes von den Mitarbeitern eingesparte Watt. Über das Smartphone und am Computerbildschirm sind so die Verbrauchsdaten und die -entwicklung für das gesamte Gebäude oder für einzelne Abteilungen und Räume in der Übersicht wie in Detailauswertungen abrufbar. Für zusätzliche Motivation zum Energiesparen kann damit etwa auch ein „Wettbewerb“ zwischen Mitarbeiterteams angeregt werden.

Ein wichtiger Aspekt für die Entwicklung des Energie-Monitoring-Systems war es, die Anwendung möglichst einfach zu gestalten, um den Arbeitsalltag nicht zu behindern. Die Hinweise des Systems auf ein erkanntes Energiesparpotenzial sollen daher den Mitarbeitern so mitgeteilt werden, dass die Meldung zwar unübersehbar ist, aber den Arbeitsfluss nicht stört. Um die Mitarbeiter eines Büros über ein aktuelles Einsparpotenzial zu informieren, testet das Fraunhofer FIT deshalb zusätzlich die Möglichkeiten ambienter Lichttechnik: Über farbliche Veränderungen der Lichtstimmung im Raum werden die Mitarbeiter auf bestehende Möglichkeiten zum Energiesparen hingewiesen. Eine rötliche Färbung der Beleuchtungssituation im Raum etwa gibt an, dass aktuell unnötig Energie verbraucht wird. So wird erreicht, dass die Mitarbeiter nur dann zum Smartphone greifen müssen, wenn dort ein Energiespartipp angezeigt wird und eine Sparmaßnahme umgesetzt werden kann. Mit einer weiteren App wird das Smartphone außerdem zur „Energieverbrauchs-Lupe“: Wird mit der Handykamera eines der Bürogeräte, eine Schreibtischlampe oder der Arbeitsplatzdrucker anvisiert, zeigt das Handydisplay den aktuellen Stromverbrauch oder detaillierte Verbrauchsauswertungen für das Einzelgerät.

Um die Einführung des Energie-Monitorings in Büros zu erleichtern, entwickelten die Forscher am Fraunhofer FIT eine Smart-Metering-Paketlösung. Diese enthält die notwendige Sensorik ­sowie Hard- und Software zur Auswertung und Präsentation von Energieverbräuchen und kann schnell und kostengünstig installiert werden. Die technische Basis des Energie-Monitoring-Systems bildet die LinkSmart Middleware, welche im Rahmen des EU-Projekts „Networked Embedded System Middleware for Heterogeneous Physical Devices (Hydra)“ entwickelte wurde. Diese wurde im darauf aufbauenden EU-Projekt „Smart Energy Efficient Middleware for Public Spaces (SEEMPubS) um Komponenten erweitert, die eine intelligente Überwachung und Steuerung von Energieeffizienz ermöglichen.