Low-ex Microgrid

Der weitere Ausbau eneuerbarer Energiesysteme setzt die Verfügbarkeit von effizienten und kostengünstigen Speichertechnologien voraus. Strom direkt zu speichern ist zurzeit sehr aufwendig und vergleichsweise teuer. Die direkte Speicherung der Nutzenergie z.B. in Form von Wärme oder Kälte kann hingegen wesentlich effizienter realisiert werden. Wärmepumpenbasierende thermische Mikronetze können dabei eine Schlüsselrolle einnehmen.

Zur Identifikation der möglichen Entwicklungspotenziale werden exergiebasierende Systembewertungen mittels gekoppelter Gebäude- und Anlagensimulationen durchgeführt. Dabei werden folgende Subthemen behandelt:

Wärmebereitstellung und -einspeisung, Einsatz exergieoptimierter Komponenten, optimierte aktive gebäudeübergreifende Speicheranwendungen, Schaffung kompatibler Schnittstellen zwischen allen Akteuren, Gesamtsystemoptimierung.

Ergebnisse

Mittels gebäudeübergreifender Gesamtsystemsimulationen werden verschiedene Lösungsansätze für die exergetische Optimierung von thermischen Netzen erarbeitet. Ein wesentliches Kernelement stellt dabei die Nutzung des Niedertemperatur-Speicherpotenzials von thermisch aktivierten Bauteilen und Erdwärmetauschern dar.

Zur Verbesserung des Verständnisses über die dabei auftretenden Wärmetransportvorgänge werden Simulationsmodelle entwickelt und mittels eigenen experimentellen Untersuchungen (ENERGETIKUM siehe Abb. 1) validiert. Basierend auf den validierten Simulationsmodellen werden zwei Netzintegrationskonzepte systematisch entwickelt und optimiert.