Future-Hybrid – Komplexitätsreduktion für Wärmepumpen-Hybridsysteme der Zukunft

Dieses Vorhaben hat zum Ziel, aktuelle Unsicherheiten hinsichtlich Kosten, Systemauswahl und tatsächlicher Effizienz beim Einbau von Hybrid-Wärmepumpen in Bestandsgebäuden zu lösen. Methodisch wird dies durch die Entwicklung eines komplexitätsreduzierten Systemkonzepts in Kombination mit einem modularen Zertifizierungssystem erreicht. Dies beinhaltet die Teilintegration, die Vorkonfektionierung der Systemkomponenten und eine vereinfachte Zertifizierungsmethodik, welche zu einer Reduktion von Initialkosten führen soll. 

Zudem soll das System so entwickelt werden, dass es während der Nutzungsdauer (bspw. nach einer Hüllsanierung des Gebäudes) mit wenig Aufwand auf ein fossil-freies System umgerüstet werden kann.

Zunächst wird ein Baukastensystem zur flexiblen Systemdimensionierung entwickelt. Auf diesem aufbauend wird eine Methodik zur sicheren kontextbezogenen Anlagenauslegung und vereinfachten qualitätssichernden Inbetriebnahme erstellt. Diese automatisierte modellbasierte Auslegung wählt passende Komponenten und Anlagenparameter für den jeweiligen Anwendungszweck aus dem Baukastensystem aus. Die enge Verzahnung von Planung und Inbetriebnahme einschließlich einer zu Schnittstelle zur Übergabe der aus der Auslegung resultierenden Betriebsparameter, reduziert Kosten, erhöht die Zuverlässigkeit und steigert die Effizienz.

Zur Sicherung der Effizienz im Betrieb wird zudem eine automatisierte Anlagenüberwachung untersucht, welche die zu entwickelnden KI-basierten Methoden dezentral auf dem bestehenden Regelgerät implementiert. Durch eine hohe Datenauflösung sollen Fehler im transienten Betrieb zuverlässig erkannt und behoben werden. Diese Funktionalität ist eine ideale Ergänzung zur perspektivisch verfügbaren Online-Anlagenüberwachung und bildet somit eine Grundfunktionalität, die auch bei Anlagen ohne Internetanbindung gewährleistet ist.