Kraft-Wärme-Kopplung

Mikro-Blockheizkraftwerke für die Hausenergieversorgung

Durch die gleichzeitige Produktion von Strom und Wärme nutzen Mikro-BHKW den eingesetzten Brennstoff effizienter als die konventionelle getrennte Erzeugung.

Schwerpunkte der Forschungsarbeiten sind eine zeitweise Entkopplung der Stromproduktion von der Wärmebereistellung durch eine intelligente Bewirtschaftung des Wärmepufferspeichers. Dadurch werden Mikro-BHKW zu aktiven, planbaren Komponenten eines Smart Grid.

Simulation/Optimierung

Mit Hilfe der Gebäudesimulationssoftware TRNSYS werden Gebäudelastdaten erstellt, welche bei Prüf-standsmessungen verwendet werden. Weiterhin kann der Einsatz verschiedener Mikro-BHKW simuliert und die jeweilige Laufzeit, Strom- und Wärmeproduktion etc. bestimmt werden.  Zusätzlich können mit verschiedenen Optimierungsalgorithmen die Möglichkeiten eines verbesserten Speichereinsatzes bzw. der angepassten Stromproduktion aufgezeigt werden.

Prüfstandsuntersuchungen

Am IfE wurde ein Prüfstand errichtet, der Betrieb und Vermessung von Mikro-BHKW unter realitätsnahen Bedingungen ermöglicht. Neben dem BHKW sind auch Spitzenlastkessel, verschiedenen Puffer- und Warmwasserspeichern und Simulatoren für die Heizlast und den Warmwasserverbrauch am Prüfstand integriert.

Feldtest

BHKW verschiedener Hersteller werden auch in realen Gebäuden (Ein- und Mehrfamilienhäuser) vermessen.

Dabei liegt der Fokus v.a. darin, Daten zum realen Verhalten von Gebäuden und deren Bewohnern zu erhalten. Diese dienen anschließend wiederum der Verbesserung der Simulationsparameter und als Basis für Messungen am Prüfstand.

Ebenso sollen Optimierungsergebnisse im Feldtest umgesetzt und validiert werden.