Eigene Entwicklung · seit Juli 2024
TAO — Thermal-Aware Orchestrator
TAO ist eine Softwareplattform zur energie- und wärmeoptimierten Steuerung dezentraler Rechenleistung. Sie plant Rechenlast so ein, dass die anfallende Abwärme dann entsteht, wenn ein Gebäude sie benötigt. Der Wärmebedarf wird damit zur führenden Größe der Einsatzplanung, nicht zum Abfallprodukt.
TAO wird von Hilmar Simon entwickelt. Das Vorhaben ist durch die Bescheinigungsstelle Forschungszulage (BSFZ) als Forschungs- und Entwicklungsvorhaben bescheinigt; Laufzeit 07/2024 bis 12/2027.
Laufzeit 07/2024 – 12/2027
Ausgangsproblem
Rechenlast wird heute nach Rechenzentrumskriterien geplant: Latenz, Auslastung, Strompreis. Die entstehende Abwärme fällt dort und dann an, wo sie technisch nicht nutzbar ist — auf zu niedrigem Temperaturniveau, zur falschen Zeit oder ohne Abnehmer in erreichbarer Entfernung. Umgekehrt ist der Wärmebedarf eines Gebäudes gut prognostizierbar und zeitlich strukturiert. Die Aufgabe ist eine gekoppelte Optimierung über zwei Domänen mit sehr unterschiedlichen Zeitkonstanten: Sekunden auf der Rechenseite, Stunden auf der thermischen Seite.
Funktionsbausteine
Wärmebedarfsprognose
Kurzfristprognose des Gebäudewärmebedarfs aus Betriebsdaten, Wetterprognose und Nutzungsprofil, einschließlich Speicherzustand und thermischer Trägheit des Gebäudes.
Lastklassifikation
Einordnung der Rechenlast nach Verschiebbarkeit, Unterbrechbarkeit und Zusagen an den Auftraggeber. Nur der verschiebbare Anteil steht der thermischen Optimierung zur Verfügung.
Fahrplanoptimierung
Rollierende Einsatzplanung über einen Prognosehorizont, mit den Zielgrößen Wärmedeckung, Strombezugskosten und Einhaltung der Rechenlast-Zusagen unter thermischen und elektrischen Nebenbedingungen.
Thermisches Anlagenmodell
Modell von Wärmeübertrager, Pufferspeicher, Hydraulik und Rückkühlung; laufender Abgleich mit Messdaten zur Parameterschätzung.
Leittechnik-Anbindung
Kopplung an bestehende Gebäudeleittechnik über BACnet/IP, Modbus und OPC UA — TAO gibt Sollwerte und Freigaben aus und liest Rückmeldungen ein.
Betriebsüberwachung
Historisierung, Kennzahlen zur Wärmedeckung und Fehlererkennung an Sensorik und Hydraulik im laufenden Betrieb.
Stand und Verwendung
Die Entwicklung läuft seit Juli 2024 und wird eigenständig durchgeführt. Einzelne Bausteine — insbesondere Bedarfsprognose, Fahrplanoptimierung und Leittechnik-Anbindung — werden auch außerhalb des Anwendungsfalls „Rechenlast“ eingesetzt und stehen für Auftragsprojekte Dritter zur Verfügung, etwa zur Fahrplanoptimierung von Wärmepumpen, Speichern und Wärmenetzen.
Für die Bewertung des Verfahrens im Anwendungskontext, Pilotvorhaben oder eine technische Prüfung: Anfrage stellen.