Noch während des laufenden Neubaus des Instituts für Wasser- und Energiemanagement (iwe) an der Hochschule Hof, wird das entstehende Gebäude bereits Gegenstand innovativer Forschung. Im nun gestarteten Projekt OUR-E analysieren Forschende und Unternehmensvertreterinnen und –vertreter zunächst das Herzstück des neuen Institutsgebäudes, den zentralen Großwärmespeicher. Ziel ist es, eine nutzerfreundliche und vor allem effiziente Energie- und Wärmesteuerung für komplexe Gebäude mit entsprechenden Speichern zu entwickeln, deren Grundprinzipien auch auf andere vergleichbare Objekte übertragen werden können.
Am neuen Projektteam OUR-E (Optimized use of renewable energies) sind die Hochschule Hof selbst wie auch die „Objekt- und Anlagenplanungsgesellschaft mbH (OAG mbH)“ unter Betreuung des „Projektträger Jülich (PtJ)“ beteiligt. Gemeinsam will man eine nutzerfreundliche und modellbasierte Regelung für komplexe Gebäude mit zentralem Schichtenspeicher entwickeln.
Uns interessiert insbesondere die Frage, inwieweit Modelle das Gebäudeverhalten vorhersagen und damit die Regelung erleichtern können – und ob dies auch wirklich praxisnah und marktgerecht geschehen kann.“
Prof. Dr. Robert Honke, Projektleitung
Sehr anspruchsvoller Gebäudebetrieb
Die Komplexität der Steuerung ergebe sich hauptsächlich durch die Einbeziehung unterschiedlicher Energiequellen in Kombination mit einem äußerst diversen Gebäudebetrieb, der nicht nur Spitzenzeiten mit vielen Mitarbeitenden oder Urlaubszeiten beinhalte, sondern sich weitaus anspruchsvoller darstelle: „Im neuen Gebäude werden sich Arbeits-, Vorlesungs- und Laborbetrieb so stark und unregelmäßig überschneiden, dass es zu stark schwankenden Wärmebilanzen kommen wird“, so der Projektleiter weiter.
Schwerpunkt auf Energiesystemen mit thermischen Speichern
Doch wie möchte man diese Aufgabe nun bewältigen? „Die Entwicklung und Umsetzung von vorausschauenden Regelmodellen soll durch die Standardisierung von Schnittstellen und Methodiken sowie der Einbindung in handelsüblicher Gebäudeleittechnik erfolgen. Hierbei werden die äußeren Einflüsse (Sonne, Wind, Temperatur) mehrere Tage im Voraus ermittelt und mit den zu erwartenden Begebenheiten im Gebäude (Energiebedarfe und Energieüberschüsse bei Produktionsprozessen) durch Modelle so verbunden, dass mit Nutzung des Wärmespeichers eine optimale Energiebilanz entsteht”, so Eric Priller, Geschäftsführer der OAG mbH.
Das heißt konkret: Wir sehen uns genau an, wie sich die interne Anlagentechnik, der Speicher und das Gebäude zueinander verhalten und beziehen hier vorausschauende Algorithmen zur Regelung ein.”
Robin Fick, zuständig für Systemsimulation
Der Schwerpunkt der kommenden Untersuchungen liege auf Energiesystemen mit zentralen thermischen Speicherelementen – wie eben großen Schichtenspeichern – die eine effiziente und gleichzeitige Einbindung unterschiedlicher erneuerbarer Energiequellen erlauben.
Baustelle als ideales “Reallabor”
„Das im Bau befindliche Institutsgebäude mit seinem 150 m³ umfassenden Großwärmespeicher fungiert hier als eine Art Reallabor und eignet sich perfekt, um den Modellcharakter des Vorhabens zu unterstreichen. Unternehmen können die dabei gewonnenen Erkenntnisse dann bei ihren künftigen Bauprojekten direkt einfließen lassen“, erläutert Projektleiter Prof. Honke den Forschungsansatz.
Das OUR-E-Projekt läuft bis zum 31.12.2025 und wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogrammes des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
