"Sage es mir, und ich werde es vergessen.
Zeige es mir, und ich werde mich daran erinnern.
Beteilige mich, und ich werde es verstehen."
Lao Tse

E

Projekt-Idee

Warum wir uns entschieden haben, unsere Heizung zu optimieren

V

Projekt-Durchführung

Status-quo unserer Räumlichkeiten, notwendige Hardware und erreichte Meilensteine

Z

Projekt-Ergebnisse

konkreter Hard- und Softwareaufbau einschließlich (grafischer) Auswertungen

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Projekt-Ausblick

auf guten Ergebnisse sollte man nicht sitzen bleiben. Hier unsere Ideen für weitere ressourcenschonende Ideen.

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Projekt "Heizungsoptimierung"

Zu kalt, zu warm, sehr angenehm, zu stickig, endlich frische Luft - an diese Probleme haben wir uns in den Klassenräumen schon lange gewöhnt. Aber darauf wollten wir, die ins Leben gerufene AG Ressourcenwerkstatt des Gebrüder-Montgolfier-Gymnasiums, es nicht beruhen lassen. Wir sind der Frage nachgegangen, ob wir nicht mit modernen Methoden der Automatisierungstechnik, Wissen über das Heizungssystem und selbst programmierten Mikroprozessoren mit geringem finanziellen Aufwand den Komfort in den Klassenräumen steigern und gleichzeitig eine ressourcenschonene Lösung etablieren können.

Das klingt auf den ersten Blick unmöglich - aber wir haben mit viel Arbeit eine Lösung erarbeiten und umsetzen können, die sich wirklich sehen lassen kann. Zusammen mit unseren Zielen sowie der verwendeten Technik, der Software einschließlich einer detallierten Anleitung möchten wir Ihnen diese Lösung als Open-Source (CC-BY-NC-SA) nachfolgend vorstellen und Sie zum Nachbau einladen!

Ausgangslage und Zielsetzung

Ausgangspunkt unserer Arbeit war das immer wiederkehrende Problem zu warmer und zu kalter Räumlichkeiten speziell im Fachbereich Informatik. Unsere Räumlichkeiten verfügen über Radiatoren-Heizkörper, die unterhalb der Fenster angebracht sind und über verstellbare Thermostatventile bedient werden. Je nach Einstellung, offener Fenster, Schülerbelegung sowie laufender PCs speziell in den Computerkabinetten variieren die Temperaturen und die CO2-Werte enorm. Aufgefallen ist uns zudem, dass die Temperatur in den Abendstunden sowie am Wochenende nach unserem Gefühl nicht absinkt.

Auf Basis dieser Beobachtungen haben wir die folgende übergeordnete Fragestellung für unsere Arbeit abgeleitet:

  • Wie lässt sich mit modernen Methoden der informatischen Automatisierungstechnik eine ressourcenschonende Heizungssteuerung nach DIN EN15232 mit gleichzeitig höherem Nutzungs-Komfort umsetzen?

Im Detail möchten wir dafür folgende Fragestellungen klären:

  • Wie ist die Schul-Heizungsanlage aufgebaut und sind die korrekten Ferienzeiten/Absenkzeiten eingestellt?
  • Können eigens programmierte Mikroprozessoren in Testräumen die Heizkörper bedarfsgerecht steuern und gleichzeitig Temperatur-/CO2-Werte zur Komfortsteigerung (gezieltes Lüften) verarbeiten?
  • Wie können wir die selbständig gemessenen Temperatur- und CO2-Werte zur Optimierung einsetzen?
  • Wie können wir gezielt "Funk"-Module zur Kostensenkung einsetzen?

Konkret ergeben sich daraus die folgenden Aufgaben: 

  • Auseinandersetzung mit dem Thema Ressourcenschonung anhand des Beispiels "Optimierung der Schulheizung". Hierfür sollen Messreihen erhoben sowie vier Pilot-Räume im Fachbereich Informatik durch Schüler mit über Mikroprozessoren gesteuerten Temperatur-/CO2-Sensoren und Thermostatventilen ausgestattet werden.
  • Die notwendige Software für die Mikroprozessoren wird gemeinsam im AG-Team mit Unterstützung des Leistungskurses Informatik erstellt und umgesetzt.
  • Erstellung eines Homepagebereichs mit Darstellung der erzielten Messwerte sowie öffentlichkeitswirksame Darstellung der Ergebnisse als Open-Source.

Mit diesen Ideen haben wir uns an die Firma Sauter-Cumulus (Bereich Automatisierungstechnik) gewandt und erhielten neben einer sehr großzügigen Spende von professionellen Temperatur-/CO2-Sensoren sowie Thermostatventilen mit Herrn Haase einen direkten Ansprechpartner, der uns während der gesamten Projektarbeit mit zahlreichen Ideen, Vorschlägen und technischen Hintergrundinformationen stets sehr unterstützt hat. Vielen Dank dafür bereits an dieser Stelle! Für die notwendigen technischen Bauteile haben wir im April 2015 nach Einreichung eines Förderantrags bei der Ruetgers-Stiftung eine Fördersumme von 1600 Euro erhalten.

Um unsere selbst gestellte Aufgabe zu veranschauen, haben wir das nachfolgende Video erstellt, das bereits einen konkreteren Einblick auf unsere Umsetzung gibt:

 

Bei der Realisierung des Projekts "Heizungsoptimierung" wurden und werden wir freundlich unterstützt von der Firma Sauter-Cumulus sowie der ruetgers