Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bedarfsgerechte Regelung steigert die Effizienz der Wärmeverteilung in Gebäuden

16.07.2014

Praxisbezogene Forschung an der Ostfalia Hochschule untersucht intelligente Regelstrategien bei der Heizwärmeverteilung in Rohrnetzen

Die Bereitstellung von Wärme über Rohrleitungen ist immer mit Verteilverlusten verbunden. Kann eine intelligente Regelstrategie in Gebäuden diese Verluste verringern und somit die Energieeffizienz steigern?


Bussystem und Rohrnetz des BRiGA-Versuchsstands

Wissenschaftler der Ostfalia Hochschule haben zusammen mit regionalen Projektpartnern im Forschungsprojekt „BRiGA - Bedarfsgerechte Regelung durch intelligente Gebäudeautomation“ untersucht, wie sich eine solche bedarfsgerechte Regelstrategie auswirkt.

Zur Errechnung der Vorlauftemperatur im Rohrnetz wurde nicht wie herkömmlich die Außentemperatur herangezogen, sondern der tatsächliche Wärmebedarf anhand der Heizventilstellung ermittelt. Dadurch werden auch innere Wärmegewinne wie zum Beispiel die Erwärmung eines Raumes durch Sonneneinstrahlung oder durch anwesende Personen berücksichtigt.

Das Projekt „BRiGA“ wurde zudem herstellerneutral umgesetzt und gewährleistet so eine Regelstrategie, die von herstellerspezifischen Automationsstationen unabhängig ist und offene Busstandards nutzt.

Im Modellversuch konnten die Wissenschaftler die distributiven Verluste der Heizwasserverteilung durch die bedarfsgerechte Regelung effektiv senken. Die am Versuchsstand erzielten energetischen Einsparungen sind mit der Dämmung des Rohrnetzes auf einen höheren Standard vergleichbar:

Bis zu sechs Prozent des gesamten Energieaufwandes konnten allein durch die Umstellung der Regelart eingespart werden. In der Praxis ist im Vergleich zur Dämmung außerdem mit geringeren Investitionskosten zu rechnen.

Die Ergebnisse des praxisbezogenen Forschungsprojekts an der Ostfalia Hochschule wurden am 26. Juni 2014 in der Fakultät Versorgungstechnik in Wolfenbüttel zusammen mit Vertretern der am Projekt teilnehmenden Unternehmen INGA (Ingenieurgesellschaft für Gebäudeautomation mbH) aus Hameln und der Möhlenhoff GmbH aus Salzgitter abschließend besprochen. Seit 2011 befassten sich die Wissenschaftler im Labor für Regelungstechnik und Gebäudeautomation unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Manfred Heiser mit der „BRiGA“-Forschung im Bereich der Regelungstechnik.

Gefördert wurde das Projekt durch die „Arbeitsgruppe Innovative Projekte der angewandten Hochschulforschung“ (AGIP) und durch das Programm „Europa fördert Niedersachsen“ (EFRE) der Europäischen Union. Professor Heiser freut sich besonders über die regionale Unterstützung aus Niedersachsens Mittelstand: „Unser Ziel im Rahmen des Forschungsprojekts war die Zusammenarbeit mit regionalen Unternehmen. Mit den Firmen INGA und Möhlenhoff haben wir in der Region Spezialisten im Bereich der Gebäudeautomation, die sich als ideale Forschungspartner herausgestellt haben.“

Heiser hebt vor allem die unbürokratische und gute Zusammenarbeit mit den Partnerfirmen hervor, die das Projekt mit Software, Komponenten und Spezialwissen unterstützt haben. Die Unternehmen ihrerseits profitieren neben den Forschungsergebnissen vor allem vom guten Kontakt zur Hochschule und dem direkten Kontakt zu Absolventinnen und Absolventen der Energie- und Gebäudetechnik.

Eigens für das Projekt wurde auch ein Versuchsstand zur Untersuchung der verschiedenen Regelstrategien entwickelt. Dieser kann zukünftig im Labor für Regelungstechnik und Gebäudeautomation von Studierenden genutzt werden. Der Ingenieur und wissenschaftliche Mitarbeiter des Projekts Nico Lamberti erklärt das Vorgehen bei der Modellentwicklung: „Unser Ziel war es, möglichst realitätsnah zu arbeiten.

Wir haben daher als Referenz die Daten von drei Vorlesungssälen erfasst und auf unseren Versuchsstand übertragen. Mit drei Wasserbehältern können wir das thermische und zeitliche Verhalten dieser Räume simulieren und die verschiedenen Regelstrategien anwenden und direkt vergleichen.“ Durch Einsatz der Gebäudeleittechnik-Software „intelliBMS“ des Kooperationspartners INGA wurde zusätzlich ein Managementtool eingeführt, das eine reibungslose Datenaufzeichnung und Überwachung aller Datenpunkte am Versuchsstand ermöglicht.

Das Modell der Wissenschaftler beschränkt sich derzeit auf die Reduzierung der Rohrleitungsverluste, somit sind die Ergebnisse stark vom Dämmstandard des Leitungssystems abhängig. Je schlechter die Dämmung, desto größer ist der Effekt durch eine bedarfsgerechte Regelstrategie. Für Professor Heiser ist das Ergebnis aber kein Aufruf, nicht zu dämmen:

„Die Dämmung des Rohrnetzes wird durch eine bedarfsgerechte Regelung natürlich nicht überflüssig. Dennoch kann es Objekte geben, in denen eine Dämmung beispielsweise durch Denkmalschutzauflagen nicht möglich ist oder eine energetische Sanierung erst später geplant ist. Hier kann die bedarfsgerechte Regelung eine schnelle und kostengünstige Optimierung darstellen. Die Investitionskosten sind bei der Umstellung der Regelstrategie zudem fix und nicht von der Länge des Rohrnetzes abhängig.“

Die bedarfsgerechte Regelung ist neben der Dämmung und weiterer Instrumente der Gebäudeautomation wie beispielsweise der Nachtabsenkung oder der Raumüberwachung eine interessante Möglichkeit, Einsparungen zu erreichen. Trotz aller Berechnungen spielt in der Praxis aber vor allem das Nutzerverhalten eine maßgebliche Rolle. Ein geöffnetes Fenster, von dem das System nichts weiß, birgt bereits zusätzliches Verschwendungspotential. „Hier kann aber schon ein einfacher Fensterkontakt als Sensor Abhilfe schaffen“, weiß Michael Rautmann als wissenschaftlicher Mitarbeiter des Forschungsprojekts BRiGA.

Weitere Informationen:

http://www.ostfalia.de/v/wir_ueber_uns/Personen/_mitarbeiter_seiten/heiser.html

Evelyn Meyer-Kube | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Graduiertenschule HyPerCells entwickelt hocheffiziente Perowskit- Dünnschichtsolarzelle
17.08.2017 | Universität Potsdam

nachricht Lasersensoren LAH-G1 – Optische Abstandssensoren mit Messwertanzeige
15.08.2017 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik