Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Die Effizienz einer Wärmepumpenanlage hängt nicht nur vom Gütegrad des Wärmepumpengeräts ab. Der Einsatzbereich (Gebäude, Standort und Nutzung) sowie die Konzeption, Auslegung und Regelung der Anlagenkomponenten und des Gesamtsystems sind ebenso wichtig für einen effizienten, kostenoptimierten und robusten Anlagenbetrieb. Daher nehmen wir neben der Einbindung der Wärmepumpe und ggf. weiterer Wärmeerzeuger auch Speicher, Quellennutzung und Wärmeverteilung (Heizung, Kühlung und Trinkwassererwärmung) in den Blick. Thermo-hydraulische Fragestellungen sind hierbei ebenso von Bedeutung wie die Integration der Wärmepumpe in das elektrische Versorgungs- und Gebäudenetz.
Die aufgezeigten Kriterien eröffnen ein komplexes Feld an Entwicklungsanforderungen, das wir gemeinsam mit unseren Kundinnen und Partnern für die jeweiligen Anwendungen definieren und bearbeiten. Wir fertigen Konzeptstudien zur Potenzialabschätzung und Vorauswahl sowie Simulationsstudien zur Systemauslegung und -optimierung und Betriebsführung an. Für die Entwicklung von optimalen Regelungsstrategien nutzen wir neben klassischen Methoden auch prädiktive und lernende Verfahren. Hardware-in-the-Loop Messungen unterstützen die Bewertung und Optimierung von Systemkonzepten und Betriebsstrategien.
Wissenschaftliche Auswertungen messtechnischer Untersuchungen im Feld bieten uns die Möglichkeit auch den Einfluss von Installation, Inbetriebnahme und Anlagenbetrieb sowie des Nutzerverhaltens zu untersuchen. Anhand der Analyse von Betriebsbedingungen und Energieeffizienz der einzelnen Systemkomponenten leiten wir betriebsbegleitend Optimierungsmöglichkeiten ab.