


Projektleitung: Prof. Dr.‐Ing. Roland Koenigsdorff
Projektbearbeitung:
M. Sc. Dipl.‐Ing. (FH) Michael Bachseitz
M. Sc. Daniel Pfeiffer
Dipl.‐Ing. (FH) Peter Knoll
Prof. Dr.‐Ing. Roland Koenigsdorff
Prof. Dr.‐Ing. Martin Becker
Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Förderprogramm: EnOB – Forschung für Energieoptimiertes Bauen
Förderkennzeichen: 03ET1359C
Fördersumme: 264.255 Euro
Projektpartner:
Laufzeit: 01.2016 – 06.2019
Projektbeschreibung:
Der steigende Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromproduktion in Deutschland, insbesondere durch den Ausbau der dargebotsabhängigen1 Erzeuger wie z. B. Photovoltaik‐ (PV) und Windkraft‐Anlagen, stellt das Stromsystem zukünftig vor große Herausforderungen. Im Gegensatz zu konventionellen Kraftwerken, welche möglichst kontinuierlich betrieben werden, ist die Stromerzeugung aus PV und Wind starken zeitlichen Schwankungen unterworfen. Diese Schwankungen verursachen Instabilitäten im Stromnetz und müssen daher entweder durch schnell regelbare Kraftwerke oder Anpassung des Stromverbrauchs an das Stromangebot (Demand Response) ausgeglichen werden. Gebäude, deren Wärme‐ und Kälteversorgung durch strombasierte Systeme wie z. B. Wärmepumpen und Kompressionskältemaschinen erfolgt, können, mit entsprechenden Speichern ausgerüstet, durch einen netzdienlichen Betrieb einen Beitrag zur Stabilität des Stromsystems leisten.
Im Verbundvorhaben „FlexControl“ sollen neuartige Betriebsführungsstrategien für eine energieeffiziente und netzdienliche Wärme‐ und Kälteversorgung von Neubau‐ und Bestandsgebäuden im Gewerbe‐/Handels‐/Dienstleistungssektor (GHD) entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf Nichtwohngebäuden des GHD‐Sektors, bei denen die Wärme‐ und Kälteversorgung in Verbindung mit elektrischem Strom (d. h. elektrischen Wärmepumpen bzw. Kältemaschinen und/oder BHKW) erfolgt. Wärmepumpen bieten vor allem in Verbindung mit Niedrigexergiesystemen technisch sinnvolle Möglichkeiten der Wärmeversorgung. Vorausgehend soll im Rahmen des Projektes durch Nutzer‐ und Betreiberumfragen die Transparenz über die im GHD‐Sektor eingesetzten Technologien zur Wärme‐ und Kälteerzeugung erhöht sowie die Bereitschaft und Motivation von Gebäudebetreibern für einen netzdienlichen Anlagenbetrieb bei unterschiedlichen Anreizmodellen untersucht werden. Das Vorhaben gliedert sich in die in Abbildung 1 dargestellten Arbeitspakete.
Die Hauptziele und Forschungsaufgaben, die das Institut für Gebäude‐ und Energiesysteme (IGE) in diesem Projekt verfolgt, sind zum einen die technischen Voraussetzungen für einen netzdienlichen Betrieb von Gebäuden zu erarbeiten. Die Herausforderung, die ein Gebäude, das netzdienlich betrieben werden soll, bewältigen muss, ist, die Anforderungen des Nutzers und die Anforderungen von Seiten des Stromnetzes in Einklang zu bringen. Das Bindeglied stellt dabei die Gebäude‐ bzw. Anlagentechnik dar. Diese Zusammenhänge stellt Abbildung 2 dar.
Der zweite Schwerpunkt liegt in der Entwicklung von Regelstrategien für einen netzdienlichen Betrieb von Gebäuden. Dafür sollen anhand von Gebäude‐ und Anlagenmodellen prädiktive Betriebsführungsstrategien entwickelt und optimiert werden. Aus diesen wiederum sollen einfache, leicht implementierbare, regelbasierte Strategien abgeleitet werden. Das IGE führt diese Entwicklungen am Beispiel eines typischen Supermarktes durch. Das dreidimensionale Gebäudemodell und die Zonierung dieses Supermarktes sind in Abbildung 3 dargestellt.
3D‐Modell und Zonierung eines Supermarktes (Quelle: V. Koschany)
Weitere Informationen zum Projekt erhalten Sie im Projektdatenblatt: