Arbeitsgruppe Thermische Energiesysteme

Unser übergeordnetes Ziel ist die Effizienzsteigerung von (solar unterstützten) Wärmepumpensystemen durch intelligente Integration innovativer Heizkreiskomponenten und Optimierung der Betriebsführung. Dadurch erreichen wir eine signifikante Reduzierung der CO₂-Emissionen   für die Wärmeversorgung, bis hin zu deren vollständiger Vermeidung. Dies verlangt ein umfassendes Verständnis der Interaktionen von Wärmepumpen, Sonnenkollektoren, Speichern, Trinkwassererwärmern und konventionellen Wärmeerzeugern. Die Arbeitsgruppe stellt ihre Systemkompetenz der gesamten Abteilung zur Verfügung.

Solar unterstützte Wärmepumpensysteme

Systeme mit Wärmepumpen gewinnen im Kontext der fortschreitenden Sektorenkopplung zunehmend an Bedeutung. Die Effizienzsteigerung und Kostensenkung durch Kopplung von oberflächennahen Erdwärmequellen (z. B. Erdwärmesonden oder horizontale Flächenkollektoren) und solarthermischer Wärmeerzeugung (z. B. PVT), sowohl auf der Quellen- als auch auf der Senkenseite der Wärmepumpe, ist seit Jahren Forschungsgebiet und Kompetenzfeld der Arbeitsgruppe. Die Systeme sind vor allem für größere Bestands-Mehrfamilienhäuser und für Lösungen mit kalter Nahwärme im Quartiersmaßstab ökonomisch attraktiv.

Ein- und Mehrfamilienhäuser mit niedriger Versorgungstemperatur

Auch marktverfügbare sowie innovative Wärmeversorgungssysteme für hocheffiziente Ein- und Mehrfamilienhäuser werden konzipiert, mit Hardware-in-the-Loop-Prüfverfahren in unseren Laboren bewertet sowie mit kostengünstigen und minimalinvasiven Messsystemen im Feld analysiert. Ein besonderer Fokus liegt in der hygienischen und effizienten Trinkwassererwärmung mit Durchfluss-Trinkwassererwärmern. Mit Hilfe von detaillierten Systemsimulationen in TRNSYS werden die Systeme optimiert und die Ergebnisse verallgemeinert.