Ruby, Tomo F. (2015)
Konzept eines Punktesystems zum Vergleich des elektrischen Energieverbrauchs von Haushalten.
Technische Universität Darmstadt
Studienarbeit, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die Energiewende ist in Deutschland ein Begriff der oft für den Ausstieg aus Atomkraft und die Hinwendung zu erneuerbaren Energien verwendet wird. Doch auch Maßnahmen von Privathaushalten wie die Nutzung energieeffizienter Geräte, die Erhöhung des Energiestandards eines Hauses und der sinnvolle Umgang mit Energie im täglichen Leben zählen dazu und tragen ihren Teil bei. Am Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen der Technischen Universität Darmstadt wird bei dem Forschungsprojekt Smart Energy Ranking Game (SmartER Game) eine Webanwendung entwickelt, die bei letztgenanntem unterstützen soll. Durch die vorgesehene flächendeckende Einführung von Smart-Metern bekommt der Endkunde Zugang zu kontinuierlichen Echtzeitdaten über den eigenen Verbrauch. Auf dieser Grundlage entstehen vielfältige neue Möglichkeiten, das eigene Verhalten bezüglich des Verbrauchs neu zu beurteilen und zu bewerten. Im SmartER Game sollen durch die Nutzung des Live-Feedbacks über den Verbrauch das spielerische Erfassen der Mechanismen des Verbrauchs möglich werden, was zur selbstständigen Identifikation von Einsparpotentialen führt. Im Gegensatz zu schon vorhandenen Ansätzen wird durch das SmartER Game aktiv der spielerische Wettbewerb zwischen den Verbrauchern gefördert und der Vergleich mit jedem anderen Nutzer der Anwendung ermöglicht. Dazu wird in dieser Arbeit ein Punktesystem entwickelt, mit dem der Vergleich unterschiedlichster Nutzer wie Haushalten verschiedener Größen möglich wird. Die Hauptziele dieses Vorgehens sind die Reduzierung des Verbrauchs und die Lastverschiebung in Zeiten der geringen Last. Da der Vergleich als Kernpunkt eine hohe Bedeutung hat, wird dieser im Rahmen der Arbeit mit Erkenntnissen aus der Psychologie eingeordnet und es werden beeinflussende Faktoren identifiziert und kategorisiert. Die wichtigste Schlussfolgerung hieraus ist, dass das Vergleichsziel in Merkmalen die einen hohen Vorhersagewert für das betrachtete Kriterium haben, ähnlich sein muss, damit der Vergleich für den Nutzer interessant wird. Konkret bedeutet das, dass die relevanten Determinanten des Verbrauchs benannt und beim Vergleichen beachtet werden müssen. Eine ausführliche Untersuchung des privaten Verbrauchs liefert die folglich benötigten Informationen zur Zusammensetzung und der Wichtigkeit der Determinanten. Unter anderem werden das Klima und die Haushaltsgröße als wichtigste Punkte identifiziert und bei der Bewertung des Verbrauchs im Rahmen des Punktesystems einbezogen. Auch Teil der Arbeit ist eine umfangreiche Analyse verwandter Forschung und ähnlicher am Markt erhältlicher Produkte. Die Forschung findet jedoch hauptsächlich in angrenzenden Gebieten wie der Machbarkeit der Smart-Meter-Einführung und der generellen Wirkung von Smart-Metern auf den Verbrauch statt. Das bedeutet einerseits, dass eine Beurteilung der Ergebnisse der Arbeit anhand von sonstiger Literatur nur schwer möglich ist, andererseits dass ein Feld bearbeitet wird, in dem es noch viele Möglichkeiten gibt, Erkenntnisse beizusteuern. Die naheliegendsten Forschungsprojekte sind Web2Energy, das als einziges eine direkte Umrechnung des Verbrauchs in einen Punktwert umgesetzt hat und Energy- Wiz, in dem verschiedene vergleichende Arten des Feedbacks evaluiert werden, was Erkenntnisse für die Umsetzung des hier zu entwickelnden Punktesystems bringt. Die Marktsituation zeigt sich ähnlich: Eine vergleichende Bewertung erfolgt meistens nur mit einem anonymen Durchschnittswert und lässt so Potential für Nutzermotivierung verfallen. Eine Umrechnung des Verbrauchs in eine Bewertung gibt es hier nur bei Munx.ch, einem Portal aus der Schweiz, das jedoch nur grobe Informationen bereitstellt. Weiterhin gibt es viele Projekte die einen Vergleich anhand von vom Verbrauch losgelösten Skalen vornehmen, auf denen Punkte durch ganz verschiedene Aktionen wie Teilnahme an Umfragen oder schreiben von Blogeinträgen verteilt werden. Das lässt jedoch keinen objektiven Vergleich zu und ist für diese Arbeit höchstens als zusätzliches Feature interessant. Das Punktesystem wird in einem Demonstrator visualisiert, der die nutzerseitige Konfiguration der Parameter des Systems in einem webbasierten Kontext erlaubt. Durch die Erstellung eines Konzepts mit der Anaylse und Auswahl von Webtechnologien, wie sie auch im SmarER Game verwendet werden sollen, können hier Erkenntnisse geliefert werden. Für die Datenhaltung, die Datenanalyse und die Visualisierung werden verfügbare Möglichkeiten vorgestellt und bewertet. Für den Demonstrator ergibt sich so ein Aufbau aus JavaScript mit der Visualisierung der Daten über die Bibliothek D3, der Datenhaltung in einer MySQL-Datenbank und der Analyse der Daten über die Statistiksoftware R. Die Kommunikation zwischen diesen Komponenten wird von einem R-Paket namens OpenCPU umgesetzt, das eine Schnittstelle von JavaScript zu R bereitstellt. Der Demonstrator konnte erfolgreich umgesetzt werden und es wurde ein Modell des Punktesystems implementiert, das das einzelne Hinzufügen von verschiedenen Einflüssen in die Bewertungsmetrik ermöglicht. So können verschiedene Versionen verglichen und beurteilt werden. Es wurde eine Anwendung mit ansprechender, übersichtlicher und einheitlicher Oberfläche erstellt, die es dem Nutzer ermöglicht, den Stromverbrauch eines beliebigen Haushalts aus dem umfangreichen Datenbestand einer irischen Smart-Metering-Studie darzustellen und mit einer selbst konfigurierten Metrik zu bewerten. Es wurden mehrere Einflüsse implementiert und es wird ein Entwurf eines Punktesystems vorgestellt, der die vorgegebenen Ziele einbezieht.

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