Entwicklung einer Methodik zur Ableitung von Sanierungsstrategien mit Mathematischer Optimierung

Aufgrund des fortschreitenden Klimawandels ist es von hoher Bedeutung, einen Großteil des Energiebedarfs durch die Nutzung erneuerbarer Energien zu decken. Dabei bietet vor allem der gebäuderelevante Energieverbrauch für die Konditionierung von Gebäuden ein wesentliches Einsparpotential. Neue, nachhaltige Lösungen für die Gebäudekonditionierung werden dringend benötigt.

Hierzu wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes der Prototyp eines neuartigen Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystems für Gebäude entwickelt und untersucht. In diesen sogenannten Energiepfählen ist sowohl Energieerzeugung als auch Energieeinspeicherung möglich. Die Energiegewinnung erfolgt über die Erwärmung von wasserdurchflossenen Kollektoren durch auftreffende Solarstrahlung. Eine Steuerung ermöglicht im Anschluss entweder die direkte Nutzung der gewonnenen Energie oder die Einspeicherung in den im Pfahl integrierten Speichern.

Bei den experimentellen Untersuchungen stand zum einen die Eignung der Energiepfähle zur Beheizung von Gebäuden im Vordergrund. Dazu wurden Parameter wie die Energiegewinnung, die Energieeinspeicherung und die Dauer der Entladung der Speicher bestimmt. Der zweite Fokus liegt auf dem Kühlfall, für welchen untersucht wurde, ob ein überhitztes Gebäude über die Kollektorfläche des Pfahls innerhalb der kühlen Nachtstunden abgekühlt werden kann.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Prototyp großes Potential besitzt, aber im Projekt eine Weiterentwicklung notwendig ist, um eine wirtschaftliche Option darzustellen.