Unsere Plattformen im Überblick: Der HashLink - Intelligente Automatisierung, effizientes Energiemanagement
Der HashLink ist die intern entwickelte Softwareplattform von HASHLYNK
Automatisierung – Effizienzsteigerung durch intelligente Datennutzung
Täglich werden riesige Mengen an Daten generiert – besonders in maschinellen Systemen spielen diese eine zentrale Rolle. Sie sind nicht nur essenziell, um den stabilen Betrieb eines Systems zu überwachen, sondern auch, um komplexe Zusammenhänge zu erkennen, Prozesse zu optimieren und langfristige Effekte zu analysieren.
Moderne Systeme sind jedoch so komplex und liefern eine derart große Datenmenge, dass es nahezu unmöglich ist, manuell auf alle Systemereignisse zu reagieren oder die gesammelten Daten händisch zu erfassen und auszuwerten. Hier kommt die Automatisierung ins Spiel.
Durch automatisierte Prozesse können Daten in Echtzeit erfasst, analysiert und verarbeitet werden – ohne manuelle Eingriffe. So erhalten Nutzer nicht nur verlässliche Informationen, sondern auch sofortige Handlungsempfehlungen. Gleichzeitig werden wiederkehrende, zeitaufwändige Aufgaben automatisiert, wodurch der manuelle Aufwand erheblich reduziert wird.
Automatisierung steigert nicht nur die Effizienz und Reaktionsgeschwindigkeit, sondern sorgt auch für höhere Datenqualität und minimiert Fehlerquellen. In einer Welt, in der Daten die Grundlage vieler Entscheidungen bilden, ist sie der Schlüssel zu mehr Transparenz, Zuverlässigkeit und Produktivität.
HINWEIS
Der HashLink befindet sich derzeitig noch in der Entwicklungsphase. Bereitstellungen von ersten Versionen des HashLink werden an von uns ausgewählten Projekte/Standorten freigegeben.
Du hast ein bereits installiertes Energiesystem und denkst dass der HashLink dein System verbessern kann?
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Was du in diesem Beitrag erfährst:
Was Automatisierung für HASHLYNK bedeutet
Wie agiert der HashLink
Was bewirkt der HashLink
Wie kann der HashLink implementiert werden
Was bedeutet Automatisierung für HASHLYNK?
Automatisierung ist längst ein fester Bestandteil unseres Alltags. Von Haushaltsgeräten bis hin zu komplexen Industrielösungen erwarten wir, dass grundlegende Funktionen automatisch ablaufen. Diese Erwartungshaltung haben wir auch auf den Energiesektor übertragen – mit dem Ziel, unsere Energieplattformen durch einen plattformübergreifenden Softwarebaustein weitgehend zu automatisieren. Gerade im Bereich der Energieerzeugung bringt Überproduktion verschiedene Herausforderungen mit sich, die bisher oft nur teilautomatisiert bewältigt werden – oder komplett ohne Automatisierung auskommen müssen. Das führt zu einem enormen manuellen Aufwand und birgt Ineffizienzen, die sich leicht vermeiden ließen.
Für Einzelanlagen bedeutet überschüssige Energie häufig ungenutztes Potenzial: Ohne eine direkte Verwertungsmöglichkeit bleibt der überschüssige Strom entweder ungenutzt oder muss kostenintensiv zwischengespeichert werden.
In Energiegemeinschaften, in denen mehrere Erzeugungsanlagen gebündelt werden, verschärft sich dieses Problem. Hier entstehen regelmäßig größere Überschüsse, die nicht immer effizient verteilt oder gespeichert werden können – was den internen Energiefluss belastet und den Mehrwert der gemeinschaftlichen Erzeugung mindert.
Energieerzeuger stehen zusätzlich unter dem Druck, ihre Einspeisung präzise zu steuern. Überschreitungen der vereinbarten Einspeisegrenzen führen häufig zu unangenehmen Anrufen vom Netzbetreiber oder sogar zu Strafzahlungen, wenn die Netzinfrastruktur überlastet wird.
Netzbetreiber sind schließlich diejenigen, die mit den Auswirkungen dieser Überproduktionen direkt konfrontiert werden. Lokale Netzengpässe entstehen, wenn plötzlich große Mengen überschüssiger Energie eingespeist werden. Dies erschwert die Netzstabilität und kann im schlimmsten Fall zu kritischen Überlastungen führen.
Der HashLink bietet hier die optimale Lösung: Er überwacht deine Energieerzeugungsanlage vollautomatisch, erkennt Überschüsse in Echtzeit und sorgt dafür, dass diese effizient genutzt werden – ohne zusätzliche Strombezugskosten und ohne manuelles Eingreifen. So wird der Energiefluss nicht nur optimiert, sondern auch der Aufwand für Betreiber erheblich reduziert.
Mit dem HashLink wird intelligentes Energiemanagement zur Selbstverständlichkeit – für Einzelanlagen, Energiegemeinschaften, Energieerzeuger und Netzbetreiber gleichermaßen.
Vom Messpunkt zur Entscheidung: Datenfluss im HashLink
Die Funktionsweise des HashLink kann in vier Aufgabenbereiche unterteilt werden:
Daten sammeln
Daten bilden die Grundlage der Funktion des HashLink. Diese können auf zwei Arten erfasst werden. Der Standardansatz ist die vollständige Nutzung aller plattforminternen Messungen. Wie beispielsweise bei der Plattform EcoHash werden hierbei alle internen Systeme über den Systembus mit dem HashLink verbunden. Die externen Energiedaten werden durch die im EcoHash integrierte Leistungsmessung automatisch an einem zuvor definierten Messpunkt im Energiesystem erfasst und ebenfalls über den Systembus an den EcoHash übertragen.
Die zweite Herangehensweise kombiniert interne und externe Messsysteme. Während die internen Messungen weiterhin über die Plattformsensoren erfolgen, werden externe Daten über eine definierte Schnittstelle direkt an den HashLink übergeben. Dadurch können auch bereits vorhandene Messsysteme in die HASHLYNK-Plattformen integriert werden.
Daten vergleichen
Bevor die gesammelten Daten verarbeitet werden, müssen sie mit den zuvor erfassten Daten verglichen werden. Dieser Schritt ist einer der wichtigsten im Prozess des HashLink, da er eine zusätzliche automatische Kontrolle darstellt, um die Validität der eingehenden Daten zu überprüfen. Sollten die Algorithmen feststellen, dass bestimmte Daten außerhalb der definierten Norm liegen, werden automatisch Fehlermeldungen generiert und das System versetzt sich in einen vordefinierten Safe-State.
Daten verarbeiten
Nach der Sammlung und Überprüfung der Daten werden diese von unseren internen Algorithmen weiterverarbeitet, um das System basierend auf den Ergebnissen zu steuern. Dieser Prozess kann durch externe Parameter beeinflusst werden, was sicherstellt, dass der HashLink flexibel bleibt, auch wenn er primär nach internen Algorithmen arbeitet.
Daten aufzeichnen
Nach der Datenverarbeitung werden alle relevanten Ergebnisse sowie die zur Ergebnisermittlung genutzten Parameter in einer definierten Datenbank gespeichert. Ein intern implementiertes Datenverarbeitungstool wertet diese Daten aus und stellt sie direkt auf der integrierten Plattform visuell dar.
Der Ablauf des HashLink grafisch dargestellt
Was kann der HashLink bewirken?
Was bewirkt jetzt eine integration dieses Systemes in ein System? Anhand eines unserer Testsysteme werden kann sehr gut Visuell dargestellt werden, welche Auswirkungen eine solche Automatisierung auf bestehende Systeme haben kann.
Das System dass betrachtet wird ist unsere Hauseigene Teststation in unserer Betriebswerkstatt. Diese wird dazu verwendet, unsere Plattformen zu testen und hat eine Gesamtleistung von 30 kWp. Wenn der Eigenverbrauch abgezogen wird und unsere Speicher gefüllt sind kommen wir auf einen Überschuss von ungefähr 13 kW an einem sonnigen Tag. Die externe Leistungsmessung liefert uns alle 10 Sekunden einen Wert darüber, ob wir gerade Energie einspeisen oder verbrauchen. Nun wollen wir natürlich unseren Überschuss besser monitarisieren, und verwenden hierfür 3 Miningsysteme mit jeweils einer Eigenleistung von 3 kW. Um diese Systeme zu steuern stehen uns jetzt zwei Vorgehensweisen zur Verfügung:
Manuelle Überschussverwertung
Die manuelle Auswertung bringt bereits zu Beginn einen erheblichen Nachteil mit sich: Die Auflösung unserer Messkurve wird deutlich verschlechtert. Dies ließe sich nur vermeiden, wenn es gelänge, alle 10 Sekunden Werte über den gesamten Tag hinweg händisch zu erfassen – was in der Praxis kaum umsetzbar ist.
Wird die Aufzeichnung hingegen mithilfe externer Software realisiert, entsteht ein weiteres Problem: Es existiert keine direkte Schnittstelle zwischen dem Aufzeichnungsprogramm und der Energieplattform.
Daher ist es erforderlich, die gemessenen Werte manuell in der Energieplattform einzupflegen. Diese Vorgehensweise führt zu einer Verzögerung im Regelkreis, die sich niemals vollständig eliminieren lässt. Folglich ist es notwendig, die aktuellen Messwerte kontinuierlich mit den eingestellten Werten zu vergleichen und gegebenenfalls manuell anzupassen.
Zwar ermöglichen verschiedene Smart-Home-Applikationen eine teilweise Automatisierung dieser Prozesse, jedoch beschränkt sich diese meist auf ein einfaches Ein- und Ausschalten der Energieplattform, ohne eine feinere Leistungsanpassung zu ermöglichen.
Die resultierende Messkurve die Überschussproduktion und händische Überschussverwertung darstellt
In der oberen Abbildung ist die generierte Messkurve dargestellt. Die gelben Datenpunkte zeigen den produzierten Überschuss, während die schwarzen Datenpunkte die eingestellte Leistung unserer Miningsysteme abbilden.
Bei genauerer Betrachtung lassen sich zwei wesentliche Problempunkte erkennen:
Unflexible Einstellungsstufen:
Die Anpassung der Energieplattform ist nur in drei groben Schritten möglich (3 kW, 6 kW oder 9 kW). Diese eingeschränkte Flexibilität führt zu sogenannten Quantisierungsfehlern. Je mehr Quantisierungsfehler ein Regelkreis aufweist, desto weniger ist er in der Lage, komplexe Kurvenformen präzise abzubilden oder effizient auf schnelle Wertänderungen zu reagieren. Feine Anpassungen werden hierbei nicht erfasst, was die Genauigkeit der Regelung deutlich einschränkt.Trägheit des Regelkreises:
Ein weiteres Problem ist die bereits bekannte Trägheit des Systems. In der Messkurve sind Bereiche erkennbar, in denen die eingestellte Leistung außerhalb des tatsächlich produzierten Überschusses liegt. Diese Verzögerung führt dazu, dass zeitweise Strom aus dem Netz bezogen wird. Dies mindert nicht nur die Effizienz, sondern reduziert auch die Rentabilität der Überschussverwertung erheblich.
Nun wollen wir uns die selbe Situation mit dem HashLink anschauen und vergleichen, welche Auswirkungen die Automatisierte Leistungsanpassung hat.
Automatisierte Überschussverwertung
Bevor der HashLink mit der Datenverarbeitung beginnen kann, muss er mit Informationen aus einer Energiemessung sowie einigen Benutzereingaben versorgt werden. Folgende Parameter werden dabei festgelegt:
Samplingzeit: Ein Messwert alle 10 Sekunden
Leistungsschrittgrößen: Maximale Schrittgröße von 100 W
Maximale Leistung pro Miner: 3 kW
Anschließend wird unsere Leistungsmessung direkt an die Schnittstelle des HashLink angebunden, sodass die Messdaten in Echtzeit und automatisiert an das System übermittelt werden. Parallel dazu werden auch die Miner per Netzwerkverbindung mit dem HashLink verbunden.
Durch die Verknüpfung dieser beiden Datensätze ist der HashLink in der Lage, folgende Aufgaben automatisiert zu übernehmen:
Automatische Berechnung der Quantisierungsbreite
Vorhersage der Erzeugungsdaten
Dynamische Anpassung der idealen Leistungsprofile an die Miningsysteme
Die resultierende Messkurve die Überschussproduktion und Überschussverwertung per HashLink
In der oben dargestellten Abbildung sehen wir erneut unsere Überschusserzeugungskurve (gelb) sowie die dazugehörige Verwertungskurve (schwarz).
Erkenntnisse aus der Messkurve:
100% Eigenverbrauch ohne Netzstrombezug:
Die schwarze Fläche bleibt während der gesamten Messdauer konstant unter der gelben Kurve. Dies bedeutet, dass zu keinem Zeitpunkt Strom aus dem Netz bezogen wurde und die gesamte Rechenleistung vollständig durch den erzeugten Überschuss abgedeckt werden konnte. Dies zeigt eine deutliche Verbesserung der Agilität unseres Regelkreises.Erhöhte Reaktionsfähigkeit des Systems:
Durch die flexibel anpassbare Samplingzeit kann sich der HashLink schnell an plötzliche Änderungen im Messsystem anpassen. Diese schnelle Reaktionsfähigkeit trägt entscheidend zur Optimierung der Überschussnutzung bei.Reduzierung des Quantisierungsfehlers:
Ein weiterer positiver Effekt ist die spürbare Verringerung des Quantisierungsfehlers. Je präziser der HashLink mit Messdaten versorgt wird und je feiner deren Auflösung ist, desto exakter arbeitet die Berechnung der Quantisierungsbreite. Dies führt zu einer effizienteren und genaueren Leistungsanpassung der Miningsysteme.
Der direkte Vergleich zwischen Automatisierten und manueller Datenverwertung zeigt deutlich, dass mithilfe der Automatisierung ein bereits bestehendes Messsystem deutlich verbessert werden kann.
Wie kann der HashLink implementiert werden?
Die HASHLYNK-Plattformen – wie der EcoHash – sind bereits mit dem HashLink ausgestattet. Auch Neuentwicklungen basieren vollständig auf dem HashLink-System.
Der HashLink verfolgt dabei ein klares Ziel: Einfache Automatisierungsmöglichkeiten für bestehende Energiesysteme. Gleichzeitig stellt er sicher, dass alle HASHLYNK-Plattformen flexibel erweitert und standardisiert integriert werden können.
Ein weiterer Vorteil ist die universelle Einsetzbarkeit:
Der HashLink kann auch als eigenständige Plattform in bestehende Systeme integriert werden.
Es sind lediglich eine Stromversorgung sowie eine Netzwerk- und Datenanbindung an externe Messungen und Energiesysteme erforderlich.
Fazit
Der Vergleich zwischen manueller und automatisierter Datenverarbeitung zeigt deutlich, dass viele Energiesysteme erheblich von einer Automatisierung profitieren können. Derzeit ist diese jedoch häufig nur durch die Kombination verschiedener Plattformen möglich, die in ihrer Funktionalität limitiert sind.
Der HashLink bietet eine flexible und effiziente Lösung, um bestehende Energiesysteme einfach zu automatisieren. Gleichzeitig stellt eine einheitliche Softwarelösung sicher, dass bestehende und zukünftige HASHLYNK-Plattformen standardisiert und übersichtlich erweitert werden können.
Durch den HashLink wird Energiemanagement nicht nur effizienter, sondern auch zukunftssicher und skalierbar.
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