2024-07-01  –  2027-06-30

312.119,37 EUR

E.ON Energy Research Center, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik, Aachen, Nordrhein-Westfalen

03EN1096B

Energieoptimierte Gebäude - Digitale Werkzeuge für Wärmepumpensysteme [EA4451]

01264679/1  –  EnOB: eLOS-Deutschland

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN1)

Energie

Die Wärmepumpe wird als die Zukunftstechnik im Bereich der Wärmeversorgung angesehen. Dies spiegelt sich in der enormen Steigerung der Absatzzahlen in den zurückliegenden Jahren wider. Hersteller von Wärmepumpen versuchen, Systemlösungen für grobe Gebäudeklassen anzubieten. Die Abstimmung auf Gebäudeklassen ist jedoch im konkreten Falle oftmals suboptimal. Zu groß dimensionierte Wärmepumpen haben z.B. erhebliche Rückkopplungseffekte auf das Betriebsverhalten und das elektrische Niederspannungsnetz. Ziel des Forschungs- und Entwicklungsprojektes ist es daher, Wärmepumpensysteme mit Hilfe der Hardware-in-the-Loop (HiL) Untersuchungsmethodik regional adaptierbar zu entwickeln. Hierzu soll ein Methodenbaukasten auf Basis eines Digitalen Zwillings entwickelt werden, der am 'Produktionsende' wie auch im 'Feld' zum Einsatz kommen kann. Der Methodenbaukasten soll jedoch nicht nur für die Sicherung der Produktqualität und die Erkennung von Fehlern eingesetzt werden, sondern auch eine Schnittstelle zur unabhängigen Effizienzbewertung durch den Verbraucher enthalten. Die Akzeptanzsteigerung der Wärmepumpentechnologie soll somit erhöht werden. Gleichzeitig soll dem Handwerk ein Leitfaden zur realistischen Einschätzung der Effizienzwerte für eine verbesserte Kommunikation mit dem Kunden an die Hand gegeben werden. Hersteller von Wärmepumpen sollen in die Lage versetzt werden, Digitalisierungsstrategien direkt in dem gesamten Produktions- und Lebenszyklus der Produkte zu integrieren. Die Effizienz von Wärmepumpensystemen ist abhängig von den lokalen Randbedingungen. Werden die lokalen Randbedingungen bei der Auslegung und im Betriebsregler berücksichtigt, kann die Effizienz erhöht werden. Daher werden im Teilprojekt 'Modellentwicklung, Fehlererkennung und adaptive Algorithmen' mithilfe von entwickelten Modellen von Wärmepumpen und dem Gebäudeenergiesystem an die lokalen Randbedingungen angepasste Methoden zur Steuerung und Regelung entwickelt.