Aufbau einer nutzerfreundlichen modellbasierten Regelung für komplexe Gebäude mit einem zentralen Schichtwasserspeicher
Förderprogramm
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung gefördert.
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Hintergrund
Hintergrund des Vorhabens ist das Bestreben nach einem zukünftig gesteigerten und vielseitigeren Anteil von erneuerbaren Energien am Gesamtenergiemix und deren bedarfsoptimierter Speicherung und Verteilung. Das am Campus der Hochschule Hof entstehende Gebäude des Instituts für Wasser- und Energiemanagement (iwe) soll für die Entwicklung einer innovativen Gebäuderegelung fungieren. Neben einer äußerst vielseitigen Aktivierung der gesamten Gebäudehülle zur maximalen Integration von EE steht besonders der interne Großwärmespeicher zur Pufferung dieser im Mittelpunkt der Untersuchungen. Dessen innovatives und für Forschungszwecke flexibel ausgelegtes Beladungskonzept beruht auf über 40 Schnittstellen mit anwendungsoptimierten Be- und Entladegeometrien zur individuellen und folglich effizienteren Einschichtung fluktuierender erneuerbarer Energiequellen.
Zielsetzung
In dem Vorhaben soll die praxis- und marktgerechte Durchführbarkeit einer modellbasierten prädiktiven Gebäudesteuerung für komplex betriebene Bauwerke aufgezeigt werden. Die Komplexität beruht hierbei besonders auf der Integration multipler erneuerbarer Energiequellen in Kombination mit einem äußerst volatilen Gebäudebetrieb. Dieser zeichnet sich durch einen sich überschneidenden Arbeits-, Vorlesungs- und Laborbetrieb und damit einhergehenden Schwankungen der internen Wärmebilanzen aus. Die Umsetzung soll durch die Standardisierung von Schnittstellen und Methodiken mit handelsüblicher Gebäudeleittechnik erfolgen. Die mathematische Realisierung dieser Methoden soll primär mithilfe numerisch vereinfachter Modelle von Gebäude, interner Anlagentechnik, dem Speicher und deren Interaktion mit einem zentralen Regelalgorithmus erfolgen. Der Fokus liegt hierbei auf Energiesystemen mit zentralen thermischen Speicherelementen (große Schichtenspeicher), die eine effiziente und simultane Einbindung dieser multiplen erneuerbaren Energiequellen erlauben. Ein im Bau befindliches Hochschulgebäude dient als Technologieträger und soll den Modellcharakter des Vorhabens im Sinne eines Reallabors unterstreichen. Im Unternehmen sollen die Methodiken unmittelbar in künftigen Vorhaben eingesetzt werden.
Projektpartner
- Objekt- und Anlagenplanungsgesellschaft mbH, Plauen
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