Sol2Heat

Die Herausforderung der Energiewende bezieht sich auf alle Energieformen, insbesondere Elektrizität, Heizwärme und Mobilität. Schlüssel für ein wirtschaftliches, auf bis zu 100 % erneuerbaren Energien basierendes Energiesystem ist die intelligente Verknüpfung der Techniken für die unterschiedlichen Bereiche. Im Projekt Sol2Heat geht es um die Kopplung von Wärme- und Stromversorgung mit dem Ziel, erneuerbare Energien für beide Anwendungen maximal zu nutzen. Dabei wird sowohl die individuelle Energieversorgung eines Hauses als auch die effektive Einbindung der loaklen Energieversorgung in das gesamte, von erneuerbaren Energien bestimmte Energiesystem betrachtet.

Der wachsende Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung in Deutschland stellt enorme Anforderungen an den Ausgleich von Stromerzeugung und /-verbrauch. Um das Stromnetz weitestgehend zu entlasten, ist beispielsweise eine Speicherung von lokal erzeugtem Photovoltaikstrom direkt vor Ort ideal. Eine Möglichkeit zur Stromspeicherung stellen thermische Speicher dar, die über Wärmepumpen geladen werden. In dem Projekt Sol2Heat wird das Wärmepumpenheizsystem SOLAERA mit einer Photovoltaikanlage sowie einem innovativen modularen Speichersystem gekoppelt. Dabei wird ein integriertes Energiemanagement entwickelt werden, das den lokalen Verbrauch unter Ausnutzung aller thermischen Speicher (Wärmespeicher, Gebäude,…) so weit wie möglich an die zeitvariable Stromerzeugung anpasst. In das Energiemanagement werden neben der Wärmepumpe und der Photovoltaikanlage sowohl Haushaltgeräte als auch Anreizsignale (z. B. zeitvariable Stromtarife)  der Energieversorger einbezogen. Ziel ist die Wärmeversorgung von Gebäuden mit maximalem Solaranteil. Gleichzeitig wird durch die Berücksichtigung von zeitvariablen Stromtarifen in der Regelung der Bezug von regenerativ erzeugtem Strom maximiert und das Stromnetz entlastet.

Zusammen mit den Industriepartnern Consolar (Heizsystemhersteller), Ingenieurbüro Bickele & Bühler (Reglerhersteller) sowie dem Forschungszentrum Informatik wird in dem Projekt ein markfähiges Produkt entwickelt. Das fbta ist dabei mit der Leitung des Gesamtprojektes betraut. Weiter werden am fbta die System- und Algorithmentwicklung, das Feldtestmonitoring sowie Systemsimulationen und Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen durchgeführt.

Das Projekt wird „Gefördert durch die Bundesrepublik Deutschland, Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages“.

Entwicklungen

Im Rahmen des Projektes wurde ein neuer TRNSYS Type 299 entwickelt, der die bi-direktionale Kommunikation zwischen TRNSYS und Java erlaubt. Dabei können beliebig viele Variablen von TRNSYS an Java und umgekehrt übergeben werden. In jedem Zeitschritt werden dann die Eingangsvariablen von TRNSYS an Java übergeben, dort weiterverarbeitet und gewünschte Ausgangsvariablen von Java wieder an TRNSYS übergeben. Die Kommunikation zwischen dem TRNSYS Type und Java basiert dabei auf dem Java Native Interface (JNI).

Der Type inklusive Source Code, Readme-Datei und Demoprojekt kann hier heruntergeladen werden.