Verbundvorhaben: BuildHPFlex - Flexible Energiesteuerung in bestehenden Gebäuden für Demand Response mit dezentralen Wärmepumpen; Teilvorhaben: Optimierungstechniken und -werkzeuge
Zeitraum
2025-08-01 – 2028-07-31
Bewilligte Summe
147.853,64 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN1112B
Leistungsplansystematik
Energieoptimierte Gebäude - Regelungstechnik, Betriebsoptimierung und Monitoring [EA4430]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN1)
Förderprogramm
Energie
Das Verbundvorhaben EnOB:BuildHPFlex verfolgt das Ziel, die flexible Energiesteuerung in bestehenden Gebäuden durch die Integration dezentraler Wärmepumpen zu optimieren und die aktive Teilnahme der Verbraucher an Demand-Response-Programmen zu fördern. Das Projekt adressiert vier zentrale Herausforderungen: (1) Mangelnde Akzeptanz und Anreize für die Teilnahme der Verbraucher an Demand-Response-Programmen, (2) die Notwendigkeit zeitgemäßer Steuerungs- und Optimierungstechniken für private Anlagen, (3) die effiziente Dimensionierung komplexer Erzeugungssysteme und (4) die Sicherstellung des Komforts der Endnutzer. Die Umsetzung basiert auf dem Einsatz innovativer Technologien wie Cloud-Edge-Architektur, mathematischer Dimensionierungs-Optimierung und Maschinelles Lernen (ML), um die Steuerung von Wärmepumpen vorausschauend zu optimieren und den direkten Dialog mit Verbrauchern zu fördern. Durch die Validierung in realen Umgebungen wird angestrebt, ein hohes Maß an Nutzerakzeptanz zu erreichen und die wirtschaftlichen sowie ökologischen Vorteile von Demand Response zu demonstrieren. Kern dieses Teilvorhabens ist es, effizientere mathematische und algorithmische Techniken zur Behandlung der bilinearen Nebenbedingungen, die sich aus den gemeinsamen Betrachtung der Massen- und Wärmeströme in Wärmenetzen ergeben, zu entwickeln und in die Planungswerkzeuge integrieren. Dazu sollen einerseits verschiedene, alternative Ansätze zur näherungsweisen linearen Modellierung und andererseits spezialisierte Lösungtechniken zur exakten Behandlung dieser sehr speziellen nicht-linearen Bedingungen entwickelt, implementiert und im konkreten Anwendungskontext für ausgewählte Testinstanzen erprobt werden.