Profil

Energieschaufenster Berlin-Brandenburg - Eine Präsentations-Anwendung für die BTU Cottbus.

Die Aufgabe

Wo, wann und wodurch ausgelöst treten Schwankungen zwischen der regenerativen Stromerzeugung und dem Stromverbrauch in der Region Berlin/Brandenburg auf? Wie wirken Wetter und andere Ereignisse auf die Erzeugungs- und Lastsituation der Region ein?

Diese und andere Fragen greift das Projekt "SMART Capital Region" der BTU Cottbus und ihrer Projektpartner auf und möchte mit der Interaktiven Anwendung „Energieschaufenster Berlin-Brandenburg“ Einfluss-Faktoren, Abhängigkeiten und Auswirkungen ganz unterschiedlicher Ereignisse und Begebenheiten in den Stromnetzen für unterschiedlich qualifizierte Zielgruppen veranschaulichen.
In einer dynamischen Webanwendung, die in erster Linie in den Räumlichkeiten des Besucherzentrums der BTU Cottbus präsentiert werden kann, sollte die sich verändernde „Erzeuger-Last-Situation“ im Stromversorgungsnetz des Raums Berlin/Brandenburg interaktiv präsentiert werden können.

Unsere Herangehensweise

Kernelement der gewünschten Präsentations-Anwendung ist eine interaktive Karte, auf der unter Zuhilfenahme verschiedener Ansichtsoptionen, Einstellungen und Filter konkrete Momente von Last und regenerativer Erzeugung in der Region und ihren Teilregionen dargestellt werden können. Die Karte greift dafür auf die historischen Daten der Netzbetreiber zu, die über einen täglichen Import automatisiert in das System eingespeist werden.

Je nach Einstellung kann man auf der Karte zum Beispiel sichtbar machen:

  • wo wie viel erzeugt wird, wo eine hohe, wo eine niedrige Last besteht.
  • wie sich verschiedene Ereignisse und Zustände auf Erzeugung und Last auswirken. Beispielsweise der Ausfall eines oder mehrerer konventioneller Kraftwerke, hohe Erzeugung bei geringerem Verbrauch am Wochenende oder auch  meteorologische Ereignisse wie Sturm, Flaute oder der „Bayrische Himmel“ mit viel Sonne und vielen Wolken.
  • wie die erneuerbaren Energien auf den verschiedenen Spannungsebenen im Verteil- und Übertragungsnetz agieren.
Auslastung und Leistungfluss auf den verschiedenen Netzebenen an einem frei wählbaren Tag.
Auswirkungen eines gespeicherten meteorologischen Ereignisses auf Auslastung und Leistungsfluss.
Verlaufsansicht der Leistungsflüsse einer ausgewählten Region an einem bestimmten Tag zu einer bestimmten Uhrzeit.

Ausgewählte Features

  • Zeitraumauswahl: Die Anwendung bietet die Möglichkeit, alle Ereignisse und Zustände über einen frei wählbaren Zeitraum abzuspielen.  Während des Abspielens werden alle gezeigten Daten in Echtzeit aktualisiert.
  • Chartansicht: Eine optionale Chartansicht zeigt – in Abhängigkeit der Zeit - den Kurvenverlauf der Messdaten.
  • Filter und Ansichts-Optionen: Es können verschiedene Ansichts-Einstellungen (z.B. 2D/3D) und Filter-Optionen (z.B. regionale Filterung nach Netzbetreiber) zur Veranschaulichung möglicher Zusammenhänge genutzt werden.
  • Szenarien: Alle Einstellungen können als Szenarium abgespeichert werden und stehen so während einer Präsentation  mit einem Klick zur Verfügung.
  • Geodaten: Alle Kartenansichten (Berlin-Brandenburg,  Übertragungsnetz, Verteilnetz, Umspannwerke, etc.) basieren auf georeferenzierten Daten. Dadurch haben alle Datenpunkte eindeutige Koordinaten - eine Erweiterung der Kartenansichten (z.B. um weitere Leitungen) ist problemlos möglich. In der Anwendung  werden die Kartenansichten als SVG-Grafiken dargestellt.
  • Druckfunktion: Jede Ansicht kann über die Druckfunktion  als JPG gedruckt werden. Hierbei wird die aktuelle Ansicht auf dem Server druckoptimiert erstellt und anschließend zum Download angeboten.  

zum Screencast

Das Ergebnis:

Entstanden ist eine intuitive und in hohem Grad anpassbare  Präsentation von Messdaten (Leistungsflüsse,  Leitungsauslastungen, Einspeisung und Verbräuche, sowie Wetterdaten) und ihrer Beziehungen zu einander.

Während die Nutzeroberfläche auf UX fokussiert, kommt für die Umsetzung die neueste D3.js Daten-Visualisierungs-Technologie zum Einsatz.

Einen Kurzvorstellung des Projektes und seiner Features gibt es hier als YouTube Video.

Steckbrief

  • URL: www.b-tu.de
  • Kunde: Brandenburgisch Technische Universität Cottbus Senftenberg
  • Umsetzung: 4 Monate, 2016
  • Technologie: D3.js Javascript-Bibliothek, responsives CSS-Framework „Amtrack“ (Eigenentwicklung), PHP-Framework Symfony, Qgis Geoinformationssystem, Gulp und Sass als Entwicklungsstandards
  • Leistungen: Konzeption, UI-Design, Frontend- und Backend-Programmierung, Schulung 

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