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Das EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie Next Energy/Quelle: NEXT ENERGY

Vorausschauende Komponenten regeln Versorgung mit Strom und Wärme

Das EWE-Forschungszentrum Next Energy übernimmt die technische System-Evaluation im Projekt „iHEM“.

Rund ein Viertel des gesamten deutschen Energiebedarfs entfällt allein auf den Strom- und Wärmebedarf in privaten Wohngebäuden. Deutliche Einsparungen ließen sich für die Verbraucher  erzielen, wenn zwei Faktoren stärker in das Gebäude-Energiemanagement miteinbezogen würden: das individuelle Verbrauchsverhalten sowie die dezentrale Bereitstellung und Speicherung von Erneuerbaren Energien. Um Lösungsansätze in diesen Bereichen voranzutreiben, fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) das im Juli 2014 gestartete Forschungsprojekt iHEM („Intelligentes Heim-Energie-Management“), an dem auch das EWE-Forschungszentrum Next Energy beteiligt ist. Gemeinsam mit Projektpartnern aus Forschung und Industrie entwickeln die Oldenburger Wissenschaftler Konzepte für eine Hausenergieversorgung, die mit einem übergeordneten intelligenten Managementsystem ohne Komfortverlust einen wirtschaftlicheren und effizienteren Gesamtbetrieb erreichen soll. Die Laufzeit des Projekts beträgt drei Jahre.

Eine der Hauptursachen für ineffizient arbeitende Systeme liegt in der nicht harmonisierten Betriebsführung einzelner Geräte. „Zwar werden für die Energieversorgung in Wohngebäuden zahlreiche energieeffiziente Einzel- oder Komplettsysteme angeboten. Die Praxis zeigt jedoch, dass aus der Kombination unterschiedlicher Erzeugersysteme in der Regel nicht die effizienten Kennzahlen resultieren, die die optimierten Einzelsysteme erwarten ließen“, erklärt Marco Zobel, iHEM Projektleiter bei Next Energy. „Deshalb wollen wir gangbare und bezahlbare Lösungen zur Realisierung einer effizienten Gesamtbetriebsweise entwickeln, ohne dabei Komfort und Behaglichkeit zu beeinträchtigen“.

Berücksichtigung von Wetter- und Bedarfsprognosen

Mit dem modularen Ansatz soll grundsätzlich ermöglicht werden, Einzelsysteme wie Solarthermie, PV-Anlage, KWK-Anlage, Heizgeräte sowie thermische oder elektrische Speicher speziell für die Anforderungen des Objekts und des Kunden auszuwählen. Um sie zu einem effizienten und vorausschauenden Gesamtsystem zu kombinieren, wird in das iHEM-Projekt neben der technischen Optimierung der Einzelkomponenten ein weiterer Aspekt einbezogen: Die Berücksichtigung von Wetter- und Bedarfsprognosen. Anhand dieser Daten zu Außentemperatur, Sonnenstunden und Nutzerverhalten soll ein lernfähiges übergeordnetes Managementsystem priorisieren, welches Einzelsystem in der jeweiligen Anwendung und Situation bevorzugt zum Einsatz kommt. Entsprechend sind Partner wie der Projektkoordinator Mediocontrol aus Augsburg oder der Bereich Energiemeteorologie der  Universität Oldenburg in das Forschungsvorhaben eingebunden.

Realitätsnahe Abbildung

Das Team um Marco Zobel wird im iHEM-Projekt vor allem die technische Evaluation der Systeme vornehmen und daraus Optimierungsmaßnahmen ableiten. Bei der Konzeption und Auswertung kommen institutseigene Systemmodelle und die langjährige Erfahrung von Next Energy bei der Evaluation von Anlagen zum Einsatz. So werden mit Hilfe von Testplattformen anwendungsspezifische Randbedingungen geschaffen, die sowohl die Erzeuger- als auch die Lastenseite realitätsnah abbilden. Die installierten Systeme werden real betrieben. Eigenentwickelte Zeitraffertests ermöglichen somit die Bestimmung der Jahresnutzungsgrade und des Anlagenverhaltens.

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