Energie einsparen durch neues Regelsystem für Energieformen wie Strom, Wärme, Kälte und Gas

Mit dem intelligenten und praktikabel anwendbaren Regelsystem („Smart Control“) kann die Effizienz von Strom-, Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden gesteigert werden. „Besonders große Gebäudekomplexe benötigen viel Strom. Indem wir durch das von uns entwickelte Regelsystem beispielsweise den Stromspeichern auch die thermischen Speicher mit einbeziehen, können wir Energie einsparen. Denn: Wenn zum Beispiel viel Sonne vorhanden ist, können wir mit Photovoltaik die Kältespeicher aufladen und benötigen im Bedarfsfall dann zur Wärmeerzeugung weniger Strom aus Sonnenenergie dafür“, erklärt Julian Hofbauer, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der HTWK Leipzig und Projektbearbeiter. „Indem die Effizienz bei der Energieversorgung von Gebäuden gesteigert wird, kommen wir dem Ziel näher, die Energiewende zu meistern“, ergänzt Mathias Rudolph, Professor für Industrielle Messtechnik an der HTWK Leipzig und Leiter des Projekts. Die Forschenden testeten und wendeten das Regelsystem im Forum am Mariannenpark in Leipzig an, einem großen Gebäude- und Bürokomplex. „Der konventionelle Regelungsansatz für das Energiemanagement wurde so optimiert und mittels ‚Smart Control‘ wesentlich verbessert, so dass eine erhebliche Kostenreduzierung beim Gebäudebetrieb ermöglicht wurde“, so Dr. Ulf Brandt, Geschäftsführer des Praxispartners bau msr GmbH.

Mit dem prototypischen praktischen Einsatz wurde der Technologietransfer des Forschungsprojekts erfolgreich realisiert. Weitere praktische Einsätze zu einer ganzheitlichen Validierung der Ergebnisse werden angestrebt. Das Regelsystem der HTWK-Forschenden kann schließlich vorteilhaft für Anwenderinnen und Anwender sowie Betreiberinnen und Betreiber auch in anderen Gebäuden und Liegenschaften eingesetzt werden.

Das Leipziger Beispiel zur Flexibilisierung von Versorgungsbedarfen wird von der HTWK Leipzig getragen: Gemeinsam mit dem örtlichen Unternehmen, der bau msr GmbH, entwickelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bis Juni 2022 das Regelsystem für verschiedene Energieformen wie Strom, Wärme, Kälte und Gas sowie für deren Kopplung. Gefördert wurde das Forschungsprojekt „Smart Control in Energieversorgungssystemen (SCE) zur Prognose und Flexibilisierung des Versorgungsbedarfs und Verbesserung der Energieeffizienz“ vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK) im Rahmen der Förderlinie „InfraPro“. Die Laufzeit betrug 2,5 Jahre.