07201 OpenJEVis – Open-Source-Energiemonitoring
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Im Rahmen des vorliegenden Beitrags werden die Stärken offener Softwaresysteme im Bereich des Energiemonitorings hervorgehoben und der Einsatz in der Praxis am Beispiel des Open-Source-Projekts OpenJEVis [1] dargestellt. Der Beitrag verweist an einigen Stellen auf Praxisbeispiele, die online als Lektionen zum Nachstellen abrufbar sind. Diese Lektionen sind via QR-Code direkt verlinkt. Arbeitshilfen: von: |
1 Einleitung
http://www.OpenJEVis.org/
Energieeffizienz in Gebäuden und Prozessen ist heutzutage zweifellos wichtig und zugleich stark abhängig von detaillierten Analysen. Oftmals sind Daten nicht in dem dafür notwendigen Detaillierungsgrad vorhanden. Um eine entsprechende Transparenz zu schaffen, nimmt der Einsatz kombinierter Werkzeuge aus Hard- und Softwarelösungen zum Sammeln, Verwalten, Analysieren und Interpretieren von Energie- und Betriebsdaten stetig zu.
Energieeffizienz in Gebäuden und Prozessen ist heutzutage zweifellos wichtig und zugleich stark abhängig von detaillierten Analysen. Oftmals sind Daten nicht in dem dafür notwendigen Detaillierungsgrad vorhanden. Um eine entsprechende Transparenz zu schaffen, nimmt der Einsatz kombinierter Werkzeuge aus Hard- und Softwarelösungen zum Sammeln, Verwalten, Analysieren und Interpretieren von Energie- und Betriebsdaten stetig zu.
Im Rahmen des vorliegenden Beitrags werden die Stärken offener Softwaresysteme im Bereich des Energiemonitorings hervorgehoben und der Einsatz in der Praxis am Beispiel des Open-Source-Projekts OpenJEVis dargestellt. Der Beitrag verweist an einigen Stellen auf Praxisbeispiele, die online als Lektionen zum Nachstellen abrufbar sind. Eine Übersicht der Verweise mit anklickbaren Links ist als Arbeitshilfe beigefügt.[
07201-a.pdf]
07201-a.pdf]Ausgangslage
Durch den stetigen Anstieg von Energiekosten wird die Steigerung der Energieeffizienz für die wirtschaftliche Positionierung von Unternehmen im Hinblick auf die Wettbewerbsfähigkeit immer bedeutender. Die aktive und kontinuierliche Arbeit zur Optimierung des Energieeinsatzes wird dadurch unerlässlich. Eine wesentliche Grundlage zur Identifizierung von Energieeinsparpotenzialen stellt der transparente Energieverlauf am betreffenden Standort dar. Darüber hinaus ist die Transparenz wichtig für die laufende Kontrolle von durchgeführten Optimierungsmaßnahmen. Nicht zuletzt führen auch die Anforderungen der DIN EN ISO 50001 zu einer wachsenden Nachfrage nach technischen Lösungen, welche die alltägliche Arbeit mit Energie- und Betriebsdaten systematisch, zeitnah und unter möglichst geringem Aufwand ermöglichen.
Durch den stetigen Anstieg von Energiekosten wird die Steigerung der Energieeffizienz für die wirtschaftliche Positionierung von Unternehmen im Hinblick auf die Wettbewerbsfähigkeit immer bedeutender. Die aktive und kontinuierliche Arbeit zur Optimierung des Energieeinsatzes wird dadurch unerlässlich. Eine wesentliche Grundlage zur Identifizierung von Energieeinsparpotenzialen stellt der transparente Energieverlauf am betreffenden Standort dar. Darüber hinaus ist die Transparenz wichtig für die laufende Kontrolle von durchgeführten Optimierungsmaßnahmen. Nicht zuletzt führen auch die Anforderungen der DIN EN ISO 50001 zu einer wachsenden Nachfrage nach technischen Lösungen, welche die alltägliche Arbeit mit Energie- und Betriebsdaten systematisch, zeitnah und unter möglichst geringem Aufwand ermöglichen.
Die Bedeutung technischer Lösungen für Energieeffizienzanalysen ist daher in den letzten Jahren zunehmend gestiegen und hat sich zu einem Geschäftsfeld vieler Firmen entwickelt. Die Messdaten für Analysen werden dabei entweder von Automatisierungssystemen oder durch ad hoc installierte Energiemonitoringsysteme gewonnen. Die Anzahl solcher Systeme steigt daher stetig. Einen aktuellen Überblick gibt z. B. der Online-Marktspiegel der Energieagentur NRW [2].
Standardisierung kaum vorhanden
Im Gegensatz zu der Datenverarbeitung auf der Feldebene, in der sich eine Vielzahl gängiger Standards etabliert hat, ist auf der Anwendungsebene eine Standardisierung kaum vorhanden. Bestehende Systeme setzen kaum auf offene Schnittstellen und sind oft nur in speziellen Herstellerkombinationen von Hard- und Software einsetzbar. Dies führt speziell bei Anwendern mit heterogenen Bestandssystemen zu funktionellen Einschränkungen und erheblichen Mehrkosten sowie zu redundanten Systemen.
Im Gegensatz zu der Datenverarbeitung auf der Feldebene, in der sich eine Vielzahl gängiger Standards etabliert hat, ist auf der Anwendungsebene eine Standardisierung kaum vorhanden. Bestehende Systeme setzen kaum auf offene Schnittstellen und sind oft nur in speziellen Herstellerkombinationen von Hard- und Software einsetzbar. Dies führt speziell bei Anwendern mit heterogenen Bestandssystemen zu funktionellen Einschränkungen und erheblichen Mehrkosten sowie zu redundanten Systemen.
2 Das OpenJEVis-Projekt
Das OpenJEVis-Projekt wurde im Jahr 2011 von der Envidatec GmbH basierend auf langjährigen Kooperationen mit Hochschulen und Industriepartnern aus Deutschland, Österreich und Russland initiiert. Mittelpunkt des Projekts ist die Softwarelösung JEVis. JEVis wird seit 2003 seitens der Envidatec als kommerzielle Lösung für das Energiemonitoring für Kunden aus dem produzierenden Gewerbe oder auch Betreiber größerer Liegenschaften entwickelt und vertrieben. Seit 2011 steht JEVis innerhalb des OpenJEVis-Projekts unter einer Open-Source-Lizenz. Die Software wird im Rahmen der Projektgemeinschaft kontinuierlich weiterentwickelt, erprobt und an neue Anwendungen adaptiert.
2.1 Die OpenJEVis-Community
Die Projektgemeinschaft, die sog. OpenJEVis-Community, versteht sich als ein Netzwerk für Forschung- und Entwicklung, das gemeinsam eine nachhaltige Softwarelösung vorantreibt, die den vielseitigen Interessen der Mitglieder gerecht wird. Darüber hinaus strebt die OpenJEVis-Community die Etablierung eines kontinuierlichen Wissenstransfers verschiedener Fachbereiche an. Die Mitglieder setzen sich zusammen aus
| • | wissenschaftlichen Institutionen der Informatik, Elektro-, Energie- und Umwelttechnik, |
| • | Anbietern von Hard- und Softwarelösungen, |
| • | Softwaredienstleistern, |
| • | Systemintegratoren und -planern, |
| • | Ingenieuren und Beratern im Bereich Energieeffizienz und |
| • | Anwendern verschiedener Bereiche. |
Inzwischen sind mehr als 30 Unternehmen und Institutionen im OpenJEVis-Projekt aktiv involviert und über 300 Anwender registriert. Die Projektgemeinschaft wächst stetig und die Liste der vertretenen Nationen ist lang.
Online-Plattform
Die englischsprachige Online-Plattform OpenJEVis.org bietet neben klassischen Inhalten eines Softwareprojekts wie freie Downloads und Dokumentation spezielle Bereiche, die neuen Anwendern den Einstieg erleichtern sollen. Für einen regen Austausch innerhalb der Projektgemeinschaft existiert neben Foren und einem Feedback-System ein Online-Meeting-System, mit dem Webinare und regelmäßige Online-Konferenzen, die sog. OpenJEVis Days, ausgerichtet werden.
Die englischsprachige Online-Plattform OpenJEVis.org bietet neben klassischen Inhalten eines Softwareprojekts wie freie Downloads und Dokumentation spezielle Bereiche, die neuen Anwendern den Einstieg erleichtern sollen. Für einen regen Austausch innerhalb der Projektgemeinschaft existiert neben Foren und einem Feedback-System ein Online-Meeting-System, mit dem Webinare und regelmäßige Online-Konferenzen, die sog. OpenJEVis Days, ausgerichtet werden.
2.2 Über Open Source
Open Source verfolgt Ansätze, die es ermöglichen, Softwareprodukte offen einsehbar zu machen, um sie bei Bedarf entsprechend an eigene Bedürfnisse anpassen zu können. Durch freie Vervielfältigung wird die Nachhaltigkeit von Ergebnissen sichergestellt. Open-Source-Software findet sich heute in einer Vielzahl technischer Anwendungen, wie z. B. in Smart Phones und Internetanwendungen, wieder. Open Source verfolgt freie Ansätze, ist aber nicht frei von Lizenzen. Die in Open-Source-Projekten vertretenen Lizenzen sind dabei so vielfältig wie die Projekte selbst.
Lizenzmodell GPL
Im Rahmen des OpenJEVis-Projekts wurde das weit verbreitete Lizenzmodell der GNU General Public License (GPL) Version 3 [3] gewählt. Die wesentlichen Elemente der gewählten Lizenz sind:
Im Rahmen des OpenJEVis-Projekts wurde das weit verbreitete Lizenzmodell der GNU General Public License (GPL) Version 3 [3] gewählt. Die wesentlichen Elemente der gewählten Lizenz sind:
| • | Das Kopieren, Verbreiten und Verändern der Software ist erlaubt. |
| • | Anpassungen und Ableitungen der Software sind unter dieselbe Lizenz zustellen. |
| • | Die Lizenz muss mit jedem Produkt ausgeliefert werden. |
| • | Die Ausgabe unterliegt nicht der GPL. |
| • | Das unentgeltliche Programm enthält keine gesetzliche Garantie. |
| • | Garantie darf gegen eine Vergütung gegeben werden. |
Das GPL-Lizenzmodell ermöglicht es, technische Entwicklungen rund um das JEVis-System offen zur Verfügung zu stellen, und erlaubt es, auch mit kommerziellen Softwareprodukten von Drittanbietern über Ein- und Ausgaben zu interagieren.
Softwareprojekte, die unter Open Source lizensiert sind, profitieren vor allem von
| • | der Erweiterung von Entwicklungsressourcen, |
| • | der Qualitätssicherung durch Transparenz und Mehraugenprinzip, |
| • | einem hohen Grad an Standardisierung und hoher Flexibilität, |
| • | der Sicherstellung der Ergebnisse auch beim Ausscheiden von Projektteilnehmern und |
| • | dem offenen Austausch zwischen verschiedenen Interessen- und Anwendergruppen. |
2.3 Motivationen
Keine Lizenzgebühren
Die Lizenzierung erlaubt es vor allem Universitäten, Systeme ohne die Aufwendung von Lizenzgebühren realisieren zu können. Im Rahmen des OpenJEVis-Projekts werden gemeinsam innovative Ansätze auf Basis des JEVis-Systems wissenschaftlich untersucht und realisiert. Die Verbreitung der Software im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten und der Austausch zwischen verschiedenen Anwendungsbereichen nimmt daher stetig zu. Da das systematische Arbeiten mit Energiedaten in Zukunft unerlässlich sein wird, ist ein weiteres Ziel, Nachwuchskräfte bereits in der Ausbildung praxisbezogen an die Thematik heranzuführen und sie in interdisziplinäre Projekte zu integrieren. So wurde an der Perm National Research Polytechnic University in Russland mit einer kombinierten Lösung aus unterschiedlichen Mess- und Steuersystemen mit JEVis ein Energielabor, das sog. JEVis SmartLab, für die Ausbildung von Studierenden aufgebaut. Das Projekt gewann mit seiner Vorstellung auf der Innovationsmesse Archimedes 2013 [4] in Moskau eine Gold-Auszeichnung. Neben den Motivationen aus dem Bereich der Lehre und Wissenschaft existiert eine Vielzahl von Gründen für gewerbliche Unternehmen, sich für eine Open-Source-Lösung zu entscheiden oder darüber hinaus aktiv an dieser mitzuwirken.
Die Lizenzierung erlaubt es vor allem Universitäten, Systeme ohne die Aufwendung von Lizenzgebühren realisieren zu können. Im Rahmen des OpenJEVis-Projekts werden gemeinsam innovative Ansätze auf Basis des JEVis-Systems wissenschaftlich untersucht und realisiert. Die Verbreitung der Software im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten und der Austausch zwischen verschiedenen Anwendungsbereichen nimmt daher stetig zu. Da das systematische Arbeiten mit Energiedaten in Zukunft unerlässlich sein wird, ist ein weiteres Ziel, Nachwuchskräfte bereits in der Ausbildung praxisbezogen an die Thematik heranzuführen und sie in interdisziplinäre Projekte zu integrieren. So wurde an der Perm National Research Polytechnic University in Russland mit einer kombinierten Lösung aus unterschiedlichen Mess- und Steuersystemen mit JEVis ein Energielabor, das sog. JEVis SmartLab, für die Ausbildung von Studierenden aufgebaut. Das Projekt gewann mit seiner Vorstellung auf der Innovationsmesse Archimedes 2013 [4] in Moskau eine Gold-Auszeichnung. Neben den Motivationen aus dem Bereich der Lehre und Wissenschaft existiert eine Vielzahl von Gründen für gewerbliche Unternehmen, sich für eine Open-Source-Lösung zu entscheiden oder darüber hinaus aktiv an dieser mitzuwirken.
