28.07.2016

Das Neue „Combined Energy Lab 2.0“ der Technischen Universität Dresden

Reduktion des Energieverbrauchs und Effizienzsteigerungen in allen Bereichen sind erklärte Ziele der Bundesregierung. Der Gebäudebereich besitzt hierbei eine entscheidende Bedeutung, da hier ca. 40 % des Primärenergiebedarfs entstehen. Um in diesem, für die Energiewende fundamentalen Bereich, qualitativ hochwertige Forschungsaufgaben bearbeiten zu können, wurde an der TU Dresden das neue „Combined Energy Lab 2.0“ eingeweiht. „Combined“ bezeichnet in diesem Zusammenhang die praktische Realisierung der Sektorkopplung Strom-Wärme.

Combined Energy Lab 2.0

Der Versuchstand besteht aus drei wesentlichen Bestandteilen, die sich an der Energiebedarfskette im Gebäude orientieren. Der Kern des Versuchstandes ist ein thermischer „Gebäudeemulator“, der es ermöglicht, Wärme- und Kälteerzeuger innerhalb einer virtuellen Testumgebung zu untersuchen. Emulation steht in diesem Zusammenhang für die Kopplung hardwaretechnischer Komponenten mit numerischer Simulationssoftware. Dies ermöglicht es, eine große Anzahl von Eingangsparametern/ Randbedingungen in die Tests zu integrieren sowie die Tests reproduzierbar zu gestalten. Gekoppelt ist der thermische Versuchstand an einen elektrischen Netzemulator, mit dem das Verhalten eines Niederspannungsnetzes emuliert, d.h. die Parameter Spannung und Frequenz verändert werden können. Insbesondere die Wechselwirkung von auf Strom basierenden Erzeugern (KWK-Systeme, Wärmepumpen, PV) kann somit umfangreich analysiert werden. Dritter wesentlicher Bestandteil des „Combined Energy Lab 2.0“ ist die Kopplung des Gebäudeemulators an einen Klimaraum, wobei die Möglichkeit besteht, verschiedene Speichersysteme zu integrieren. Der Klimaraum ermöglicht es, die Wechselwirkungen zu den vorgelagerten Prozessketten zu betrachten und sowohl qualitativ als auch quantitativ die energetische Versorgung mit Testprobanden bewerten zu lassen. Besonders der letztgenannte Punkt ist von zentraler Bedeutung, da die Akzeptanz von energetischen Versorgungsystemen letztendlich durch den Nutzer und die sich einstellenden raumklimatischen Parameter erfolgt.

Aktuell wird der gesamte Versuchstand schon bei der Umsetzung verschiedener Forschungsvorhaben genutzt. Zu nennen sind insbesondere die Aktivitäten im Rahmen des Projektes „Regionales Virtuelles Kraftwerk“ sowie im Projekt „Instationäre thermische Behaglichkeit“.

Ansprechpartner

Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. J. Seifer
E-Mail: joachim.seifert@tu-dresden.de
Tel.: 0351 - 463 34909

Dipl.-Ing. J. Werner
E-Mail: jens.werner1@tu-dresden.de
Tel.: 0351 - 463 33086