Stadion (Quelle der Fotos: www.bayer04.de)

In einem gemeinsamen Energiemanagement-Projekt mit dem Fraunhofer-Anwendungszentrum Ilmenau wurde vom Fachgebiet Systemanalyse die Vorhersagbarkeit des elektrischen Lastbedarfs des Fußballstadions BayArena Leverkusen untersucht und eine geeignete Prognosemethode softwaretechnisch zur Benutzung mit dem Prognoseprogramm SAT PROPHET© umgesetzt.

Die BayArena ist eines der modernsten Fußballstadien in Europa. Neben den typischen Ausstattungen eines Stadions sind Tagungs- und Büroräume vorhanden, wodurch eine Nutzung auch außerhalb der Spielzeiten der Mannschaft Bayer 04 Leverkusen möglich ist. Die Abnahme von elektrischer Energie ist daher an Nichtspieltagen mit der eines Industrieunternehmens vergleichbar. An Spieltagen jedoch kommt es durch Einsatz des Flutlichtes, Verbrauch der Kamerawagen und ähnlichem zu Leistungsabnahmen im Megawatt-Bereich. Die Liberalisierung des Strommarktes bietet den Verbrauchern neue, kostengünstigere Möglichkeiten im Energiebezug, doch ist dazu eine Prognose des zukünftigen Verbrauches notwendig.
In einer vom Fachgebiet erstellten Studie wurde die Vorhersagbarkeit des elektrischen Lastganges untersucht. Dabei wurde zwischen Nichtspieltag und Spieltag unterschieden.

An Nichtspieltagen wurden Vorhersagemethoden auf Basis der linearen bzw. nichtlinearen Zeitreihenanalyse verwendet. Für kurze Prognosehorizonte bis zu einigen Tagen war hierbei der Kalman-Filter mit AR-Ansatz am geeignetsten. Für die relevanten Prognosehorizonte von bis zu einem Jahr erwies sich die Verwendung der statistischen Maße (Mittelwert und Streuung der gemessenen Lastwerte) als die beste Vorhersage. In dem untersuchten Zeitraum brachte eine Verwendung der Klimagrößen keine Verbesserung.

Eine statistische Untersuchung des Lastganges an Spieltagen schloss sich schon aufgrund der geringen Menge an vorliegenden Messwerten aus. Zufriedenstellende Resultate wurden durch synthetische Nachbildungen der Schaltvorgänge der realen Anlagen erreicht. Da die Schaltzeiten und der Lastbedarf der Anlagen in der Realität schwanken, wurden bestimmte Kriterien gefunden, welche einen Einfluss auf den Lastgang der einzelnen Anlagen haben. Dazu gehören Medieninteresse, Lufttemperatur und Spielbeginn. Bei Kenntnis dieser Größen kann der Lastgang auch für zukünftige Spieltage ereignisorientiert mit akzeptablen Genauigkeiten prognostiziert werden.

Mit den erstellten Softwaremodulen können unter dem Prognosetool SAT PROPHET© Prognosen von einzelnen Spieltagen oder von Zeiträumen bis zu einem Jahr inklusive einzelner Spieltage erstellt werden.

Projektpartner:
Bayer 04 Leverkusen Fußball GmbH
Fraunhofer-Anwendungszentrum für Systemtechnik – AST Ilmenau
Ansprechpartner an der TU Ilmenau:
Dr.-Ing. Thomas Rauschenbach
Dipl.-Ing. (FH) Thomas Glotzbach