Der funktionale Systementwurf war im Sommersemester 2023 kein Bestandteil der Gruppenaufgabe und wurde von [[Benutzer:Prof._Mirek_Göbel| Prof. Dr.-Ing. M. Göbel]] bereitgestellt ''(siehe Abbildung 3)''.
Der funktionale Systementwurf wurde im Verlauf des Sommersemesters 2023 nicht als integraler Bestandteil der Gruppenaufgabe berücksichtigt, stattdessen wurde er von [[Benutzer:Prof._Mirek_Göbel| Prof. Dr.-Ing. M. Göbel]], wie in ''(Abbildung 3)''zu sehen bereitgestellt.
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Im Rahmen des Studiengangs Business and Systems Engineering wird den Studierenden in der Lehrveranstaltung Systems Design Engineering eine praxisorientierte Herangehensweise an die Entwicklung technischer Systeme vermittelt. Ein bewährtes Modell, das für diesen Zweck angewendet wird, ist das V-Modell. Im Sommersemester 2023 stand die Simulation des Energiehaushalt eines Hauses im Fokus der Studierenden. Dabei wurde das Gesamtsystem in einzelne Module aufgeteilt und von verschiedenen Gruppen realisiert.
Dieser Artikel beleuchtet die Methoden und Ansätze, die von der Gruppe ISO - Isoliereigenschaften des Hauses verwendet wurden, um den Wärmeverlust, die Wärmekapazität und die Innentemperatur des Hauses zu bestimmen. Darüber hinaus werden die Herausforderungen, Tests und Erkenntnisse während des Entwicklungsprozesses herausgestellt, um einen Einblick in die praktische Anwendung des erlernten Wissens zu geben.
Zielsetzung der Seminaraufgabe
Ziel der Seminaraufgabe ist es, das V-Modell auf ein System anzuwenden. Im Zuge des Seminars wurde sich zuvor für das Modell „Haus“ entschieden. Das System „Haus“ wurde dabei in verschiedene, für den Energiehaushalt wichtige, Teilsysteme aufgeteilt. Dabei sollte die komplette Entwicklungsphase von der Anforderungsdefinition bis hin zur Modellierung und Simulation für ein Teilsystem durchlaufen werden. Anschließend sollte das Teilsystem Schritt für Schritt getestet werden. Dabei wurden im ersten Schritt die Komponenten getestet. Darauffolgend wurde das Modul getestet. Im letzten Schritt wurden alle von den Gruppen erstellten Teilsysteme, in ein System integriert und auf ihre Funktion überprüft. Mithilfe des V-Modells sollten die Studierenden Schritt für Schritt einen Softwareentwicklungsprozess durchlaufen. Dabei sollten, über eine gute Entwicklungsphase, Fehler präventiv vermieden werden. Über die Testungen von kleinen Komponenten hin zum kompletten System, sollten Fehler schneller identifiziert und behoben werden.
V-Modell
Das V-Modell beschreibt eine Projektmanagementmethode speziell für die Entwicklung von Software. Das V-Modell trägt seinen Namen, da die durchlaufenden Phasen des Entwicklungsprozesses in der Form eines „V“ angeordnet sind. Dabei ergeben sich zwei Arme. Der linke Arm beschreibt die Entwicklungsphase, während der rechte Arm den Phasenfluss der Testung beschreibt. [2]
Das V-Modell lässt sich in neun unterschiedliche Phasen aufteilen. In der Anforderungsdefinition werden Anforderungen an das Softwareprojekt erfasst. In der Regel werden die Anforderungen in einem Lastenheft festgehalten. Ziel des funktionalen Systementwurfs ist es, eine klare und eindeutige Beschreibung des Systems zu erstellen, die als Grundlage für die weitere Entwicklung dient. Der technische Systementwurf zeichnet sich dadurch aus, dass Schnittstellen und Komponenten definiert werden. In der Phase der Komponentenspezifikation werden Vorarbeiten für Programmierung vollzogen. Es wird analysiert, wie geplante Funktionen in der Software umsetzten sind. In dem fünften Schritt der Programmierung wird der eigentliche Code geschrieben/ generiert und die Komponenten und Module der Software entwickelt. Die gesamte Testphase gliedert sich in den Komponententest, Integrationstest und dem Systemtest, sowie der Abnahme auf. Dort werden nach der Implementierung zuerst die Komponenten, dann die Module, bis hin zu dem gesamten System auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. In den Testphasen kann es immer wieder zu Anpassungen an der Software kommen. In der letzten Phase, der Abnahme, wird das Endprodukt an den Entwicklungsleiter bzw. Kunden übergeben.
Anforderungsdefinition: Lastenheft
In der ersten Phase des V-Modells wurden die Anforderungen an das Softwareprojekt definiert. Die Anforderungen wurden in einem Lastenheft festgehalten und von Prof. Dr.-Ing. M. Göbel bewertet. Daraufhin wurden die Anforderungen an das Teilsystem angepasst. Die Anforderungen für die Isoliereigenschaften des Hauses teilen sich in 12 Unterpunkte auf (siehe Tabelle 1). Die allgemeinen Anforderungen und die Rahmenbedingungen beschreiben grundlegende Aspekte, die zuvor festgelegt wurden. Weiterhin bilden die Anforderungen der einzelnen strukturellen Elemente des Hauses die allgemeinen Isolieranforderungen. In der Anforderungsdefinition sind zudem Anforderungen an die nächsten Entwicklungsphasen definiert worden. Ebenso werden im Lastenheft auch die Software und die Dokumentation betrachtet.
Rohstoffauswahl hinsichtlich Erzeugung/Verarbeitbarkeit/Frei von schädlichen Chemikalien
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
006
A
Rohstoffauswahl hinsichtlich Nachhaltigkeit
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
007
A
Verbesserung des Wohnkomforts
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
008
A
Erfüllung geltender Bauvorschriften
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Abgelehnt
das simulieren wir nicht mit ;-)
009
I
2
Rahmenbedingungen
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
010
A
Schnittstellen definieren
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
011
A
Grundriss, etc. auswerten, thermischen Körper erstellen und Flächen berechnen -> von Lastkollektiv mit Variablen
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
23.04.23
Akzeptiert
Aufbau des Hauses und der Wände über Parameter beschreiben
012
A
Wandaufbau als xls-Tabelle, Ergbenisse für Matlab zur Verfügung stellen
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
23.04.23
Akzeptiert
Wand-Aufbau gerne als xls-Tabelle, deren Endergebnis Sie per Matlab einlesen
047
A
Außentemperatur -> von Lastkollektiv
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
24.04.23
Akzeptiert
048
A
Isttemperatur -> an Heizungsregelung geben
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
24.04.23
Akzeptiert
049
A
Differenztemperaturen ermitteln
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
24.04.23
Abgelehnt
das macht HZR, sie bekommen die Heizleistung.
050
A
Aktuelle Energiezufuhr -> von Heizungstechnik
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
24.04.23
Akzeptiert
013
I
3
Dach
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
014
A
Dämmstoff mit gutem U-Wert
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
Grobe Skizze des Hauses anfertigen, daraus die Flächen bestimmen
Wird in Schritt 011 für alle Oberflächen berechnet
015
I
4
Fenster
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
016
A
Dämmstoff mit gutem U-Wert
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert mit Einschr.
mit einstellbarem U-Wert. Wir können alle Szenarien hiermit durchspielen/-simulieren.
017
A
Einsatz von Dämmbändern
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Abgelehnt
?? Wozu das? Das simulieren wir nicht mit.
018
I
5
Türen
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
019
A
Dämmstoff mit gutem U-Wert
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
020
A
Einsatz von Dämmbändern
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Abgelehnt
021
I
6
Bodendämmung
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
022
A
Dämmstoff mit gutem U-Wert
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
023
I
7
Fassaden
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
024
A
Dämmstoff mit gutem U-Wert
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
025
I
8
Technischer Systementwurf
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
026
A
Skizze der Komponenten mit Signalen in einem Simulinkmodell
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
027
I
9
Komponentenspezifikation
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
028
A
Programmiervorbereitung
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
029
I
10
Komponenten-, Modul- und Systemtests
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
030
A
Programmierung/Modellierung
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
031
A
Erstellung eines Simulink-Modells
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
032
A
Testen der Komponenten
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
033
A
Testen der Module
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
034
A
Testen der Systeme
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
035
I
11
Software
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
036
A
Programmierung nach Namenskonvektion
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
037
A
Ausführliche Kommentierung bei der Programmierung
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
038
A
Übersichtliche Struktur
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
039
I
12
Dokumentation
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
040
A
Erstellen eines Wiki-Artikels
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
041
A
Beschreibung des Aufbaus
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
042
A
Dokumentation zur Verwendung des Modells
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
043
A
Dokumentation der Modellierung und Programmierung
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
044
A
Erstellung eines technischen Systementwurfs
Nico Kasprik & Jonas Loddenkemper
16.04.23
Akzeptiert
045
I
13
Einleitung
046
E
Ziel dieser Anforderungsliste ist es den Prozess der Optimierung eines modernen Hauses, hinsichtlich der Isolierung und Wärmeeigenschaften, zu strukturieren. Dabei ist das Ziel den CO2- Ausstoß und Energieverbrauch zu senken.
Akzeptiert
Sie müssen noch den Körper "Haus" als thermischen Körper beschreiben, der sich aufheizen, Wärme speichern und sich abkühlen kann.
Wird in Schritt 011 erledigt
Tabelle 1: Anforderungsdefinitionen
Funktionaler Systementwurf
Der funktionale Systementwurf wurde im Verlauf des Sommersemesters 2023 nicht als integraler Bestandteil der Gruppenaufgabe berücksichtigt, stattdessen wurde er von Prof. Dr.-Ing. M. Göbel, wie in (Abbildung 3)zu sehen bereitgestellt.
Technischer Systementwurf
Der Abschnitt "Technischer Systementwurf" im V-Modell umfasst die Phase, in der die Anforderungen aus dem funktionalen Systementwurf in eine detaillierte technische Spezifikation überführt werden. Dabei werden die verschiedenen technischen Komponenten identifiziert und deren Funktionen sowie Schnittstellen definiert. Die Gruppe ISO ist dabei in die folgenden vier Komponenten aufgeteilt:
Flaechenberechnung
Waermeverlust
Warmekapazitaet
IstTemp
Die Komponente "Flaechenberechnung" ermittelt aus den bereitgestellten Daten des Lastkollektivs verschiedene Werte, wie zum Beispiel die Wand- und Fensterfläche. Innerhalb der Komponente "Waermeverlust" wird mittels der Differenz zwischen Außen- und aktuellen Innentemperatur der Wärmeverlust (oder auch "Wärmegewinn") durch die Außenflächen berechnet. Dazu wurde für alle vorhandenen Flächen der U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) ermittelt. Unter der "Warmekapazitaet" eines Hauses wird die gespeicherte Wärmeenergie innerhalb der Außenflächen verstanden. Jede Oberfläche hat dabei eine spezifische Wärmekapazität pro m². Die gespeicherte Wärme- oder auch Kälteenergie beeinflusst dabei die Reaktion des Gesamtsystems auf eine Temperaturänderung. Aus all diesen Werten wird letztlich in der Komponente "IstTemp" die aktuelle Innenraumtemperatur ermittelt. Diese gilt als Einflussgröße für die zuzuführende Heiz- oder Kühlleistung und beeinflusst währenddessen dauerhaft Faktoren wie zum Beispiel den Waermeverlust.
Komponentenspezifikation
Programmierung / Modellierung
Komponententest
Der Komponententest bildet die erste Testphase nach dem V-Modell ab. In dieser Phase werden die unterschiedlichen Komponenten des Teilsystems isoliert voneinander getestet und auf ihre Funktion überprüft. Eine Komponente ist immer für eine Aufgabe in dem Teilsystem zuständig. Dementsprechend wird in dieser Testphase auf einer der kleinstmöglichen Ebenen getestet. Das Simulink Modell zur Abbildung der Isolierungseigenschaften des Hauses besteht aus vier Komponenten. Die Komponente Flächenberechnung berechnet die Wandfläche und die Fensterfläche. Über die Komponente Wärmeverlust wird der Energieverlust des Hauses berechnet. Die Komponente Wärmekapazität gibt an, wie viel Energie im Haus gespeichert werden kann. Die IstTemp berechnet die Haustemperatur zum Zeitpunkt X.
Der Test der Komponenten wurde durch die Gruppe EEZ durchgeführt. Die Testergebnisse werden für jede Komponente (siehe Abbildung 4-7) als Tabelle dargestellt (siehe Tabelle 2-5). Dabei wurden die Komponenten mit plausiblen Eingangsparametern versorgt und das Ergebnis anschließend bewertet.
Test auf verbrauchte Leistung größer als Wärmeverlust
048, 050
HZT_Verbrauchteleistung = 200 W ISO_Waermeverlust = 100 W
Simulation mehrere Zeitschritte, da Integratorblock genutzt wird
Ausgang ISO_IstTemp steigt an
Ausgang ISO_IstTemp steigt an
i. O.
Gain-Block muss angepasst werden. Temperatur steigt aktuell drastisch an auf unrealistische Werte. Evtl. begrenzen mit Saturationsblock.
003
Test auf Wärmeverlust größer als verbrauchte Leistung
048, 050
HZT_Verbrauchteleistung = 100 W ISO_Waermeverlust = 200 W
Simulation mehrere Zeitschritte, da Integratorblock genutzt wird
Ausgang ISO_IstTemp sinkt ab
Ausgang ISO_IstTemp sinkt ab
i. O.
Gain-Block muss angepasst werden. Temperatur sinkt aktuell drastisch ab auf unrealistische Werte. Evtl. begrenzen mit Saturationsblock.
Tabelle 5: Ist-Temperatur
Integrationstest
Der Integrationstest stellt die zweite Testphase dar. In diesem Test werden die Komponenten als ein Verbund getestet (Modul). Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Überprüfung der Korrektheit der Signale und der Erfüllung der Systemanforderungen. Wie zuvor auch, wurde der Modultest von der Gruppe EEZ durchgeführt. Die Testergebnisse werden für das Modul (siehe Abbildung 8) als Tabelle dargestellt (siehe Tabelle 6). Dabei wurde das ganze Teilsystem mit plausiblen Eingangsparametern versorgt und die Ist-Temperatur als einzigen weitergebenden Output bewertet.
Energiezufuhr (Heizleistung) kommt von HZT, sollte das nicht die Heizleistung von HZR sein?
005
Test auf Einheiten
-
-
Check ohne Simulation
SI-Einheiten
kWh verwendet
n. i. O.
Im Block IstTemp rechnet ihr mit kWh statt mit Wh. Spielt keine Rolle, wenn der Gain entsprechend angepasst wird, wäre aber sauberer
006
Heizen im Winter
050
HZT_Verbrauchleistung = 10000W;
Langzeitsimulation (10000s)
Haus wärmt sich mit Heizleistung auf
Innentemperatur des Hauses gleicht sich der Außentemperatur an
n. i. O.
-
Tabelle 6: Integrationstest
Systemtest
Nachdem die Komponenten und das Modul erfolgreich getestet und überarbeitet wurden, wurden für den Systemtest alle Teilsystem zu einem Gesamtsystem „Haus“ zusammengeführt. In dieser Phase wird das gesamte System auf seine Funktionsfähigkeit und Plausibilität überprüft und anschließend bewertet. Dafür wurden alle wichtigen Ausgabeparameter über einen „Scope“ in Matlab Simulink visualisiert. Die Testergebnisse werden in Tabelle 7 aufgeführt.
Wechselnde Einspeiseleistung; Nachts keine Erträge
Wechselnde Einspeiseleistung; Nachts keine Erträge
i. O.
-
300
Überprüfung der Warmwassleistung
-
Parameter geladen.
Simulation eines Monats
Wechselnde Einspeiseleistung; Nachts keine Erträge
Wechselnde Einspeiseleistung; Nachts keine Erträge
i. O.
-
400
Überprüfung der Warmwassertemperatur
-
Parameter geladen.
Simulation eines Jahres
Temperatur zwischen 0°C-80°C
bis -11000°C
n. i. O.
-
500
Überprüfug der Stromkosten je nach Verbrauch
-
Parameter geladen.
Simulation einer Woche
Kosten sind plauibel je nach Stromverbrauch
Stromkosten zu hoch bzw. zu niedrig
n. i. O.
HZT_Verbrauchteleistung flißt nicht mit ein
600
Szenario Frühling; Herbst Heiz-/Kühlvorgang
-
Parameter geladen.
Simulation eines Jahres (Nur Abschnitt betrachtet)
ISO_IstTemp passt sich plausibel der HZR_Solltemperatur an; HZR_Heizleistung heizt/kühlt bei Abweichung
Temperaturen passen sich an und Regler regelt Leistzung passend
i. O.
Sprünge in Solltemperatur (soll Tagsüber 20°C und Nachts 15°C)
700
Szenario Winter ; Herbst Heiz-/Kühlvorgang
-
Parameter geladen.
Simulation eines Jahres (Nur Abschnitt betrachtet)
ISO_IstTemp passt sich plausibel der HZR_Solltemperatur an; HZR_Heizleistung heizt/kühlt bei Abweichung
Temperaturen passen sich an und Regler regelt Leistzung passend
i. O.
Sprünge in Solltemperatur (soll Tagsüber 20°C und Nachts 15°C)
800
Szenario Sommer; Herbst Heiz-/Kühlvorgang
-
Parameter geladen.
Simulation eines Jahres (Nur Abschnitt betrachtet)
ISO_IstTemp passt sich plausibel der HZR_Solltemperatur an; HZR_Heizleistung heizt/kühlt bei Abweichung
enorme Ausreißer bei hohen Temperaturen
n. i. O.
Sobald Außentemperatur oberhalb der Solltemperatur ist, Ergebnisse nicht mehr plausibel; Solltemperatur steigt (Offset LKT herausgenommen); Sprünge in Solltemperatur (soll Tagsüber 20°C und Nachts 15°C)
900
Überprüfung Ist-Temperatur zur Heizleistung
-
Parameter geladen.
Simulation eines Jahres
ISO_IstTemp verändert sich plausibel je nach zugegebener Leistung
ISO_IstTemp verändert sich plausibel je nach zugegebener Leistung (inklusive Verzögerung der Wärmekapazität des Hauses)
i. O.
Problem der Testfälle 600-800 liegt nicht an der der Ist-Temperatur, sondern an der Solltemperatur
Tabelle 7: Systemtest
Ergebnisse des getesteten Systems
Nachdem das System getestet wurde, wurde dieses noch einmal leicht überarbeitet. Im Folgenden werden die Ergebnisse der finalen Version dargestellt. In Abbildung 9 wird der Verlauf der Soll-Temperatur, Ist-Temperatur, Außentemperatur und der zugeführten Heizleistung visualisiert. Erkennbar wird, dass die Ist-Temperatur, wie erwartet, sich der Soll-Temperatur anpasst. Zwischenzeitlich sinkt die Soll-Temperatur allerdings auf 11 °C fehlerhaft ab. Die PV Leistung verfolgt einen plausiblen Verlauf mit einem Peak tagsüber. In der Nacht fällt die PV-Leistung auf 0. Zum besseren Verständnis des Tag-Nachtzyklus wird die Außentemperatur in Abbildung 10 ebenfalls dargestellt. Ebenso liefert die Warmwasserleistung einen plausiblen Wert über den Tagesverlauf (siehe Abbildung 11). Wie in Abbildung 12 zu erkennen, liegt die Warmwassertemperatur konstant bei 130 °C. Die Abbildung 13 zeigt, dass die Anzahl der Bewohner im Verlauf eines Tages plausibel variiert. Ebenso werden Urlaubszeiträume in der Simulation mitbrachtet. Der Stromverbrauch in der Simulation steigt kontinuierlich an. Dieses Verhalten ist unabhängig und damit fehlerhaft von der Anzahl der Bewohner im Haus. Nur in den Urlaubszeiträumen (siehe Abbildung 14) steigt der Stromverbrauch nicht.
Abbildung 9: Überprüfen der Temperaturen und Heizleistung
Abbildung 10: Überprüfung PV-Leistung
Abbildung 11: Überprüfung Warmwasserleistung
Abbildung 12: Überprüfen Warmwassertemperatur
Abbildung 13: Überprüfung Anzahl Bewohner
Abbildung 14: Überprüfung Abhängigkeit Anzahl Bewohner und Stromverbrauch
Fazit
Im Rahmen des Studiengangs Business and Systems Engineering wurde im Sommersemester 2023 im Fach Systems Design Engineering das Thema der Simulation des Energiehaushalts eines Hauses behandelt. Der Fokus lag auf der Anwendung des V-Modells, einem bewährten Modell zur Entwicklung technischer Systeme. Der vorliegende Artikel beschreibt die Herangehensweise der Gruppe "ISO - Isoliereigenschaften des Hauses" bei der Bestimmung des Wärmeverlusts, der Wärmekapazität und der Innentemperatur des Hauses. Zudem werden die Herausforderungen, Tests und Erkenntnisse während des Entwicklungsprozesses erläutert, um einen praxisnahen Einblick in die Anwendung des erlernten Wissens zu geben.
Die Seminaraufgabe bestand darin, das V-Modell auf ein Haus als System anzuwenden und das Gesamtsystem in verschiedene Teilsysteme aufzuteilen. Der Entwicklungsprozess umfasste die Anforderungsdefinition, den technischen Systementwurf, die Komponentenspezifikation, die Programmierung/Modellierung mit Matlab/Simulink, sowie den Komponenten- und Integrationstest. Durch die schrittweise Testung der Komponenten und das Zusammenführen zu einem Gesamtsystem wurde ein Softwareentwicklungsprozess durchlaufen, um Fehler zu vermeiden und eine funktionierende Lösung zu gewährleisten.
Die Ergebnisse des getesteten Systems wurden präsentiert und analysiert. Dabei wurde festgestellt, dass die Ist-Temperatur des Hauses der Soll-Temperatur folgt, jedoch zwischenzeitlich einen fehlerhaften Abfall aufweist. Die PV-Leistung und die Warmwasserleistung zeigten einen plausiblen Verlauf über den Tagesverlauf, während die Warmwassertemperatur konstant bei 130 °C lag. Die Anzahl der Bewohner variierte realistisch im Verlauf eines Tages, wobei auch Urlaubszeiträume in der Simulation berücksichtigt wurden.
Insgesamt liefert der Artikel einen Einblick in die Anwendung des V-Modells auf den Energiehaushalt eines Hauses. Die Beschreibung der einzelnen Entwicklungsphasen, der durchgeführten Tests und der erreichten Ergebnisse vermittelt das Verständnis für eine praxisorientierte Herangehensweise an die Entwicklung technischer Systeme. Es wurde insgesamt ein funktionierendes Gesamtsystem entwickelt und meist plausible Simulationsergebnisse erreicht, wodurch es möglich ist den Energiehaushalt eines Hauses zu simulieren. Durch die Identifizierung von Fehlern und die Analyse der Testergebnisse konnten wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden, um das System weiter zu verbessern und energieeffizientere Lösungen zu entwickeln.