Digitalisierte Wärmespeicher für die Energiewende, Teilvorhaben: Optimierung Sensorhaut zur großflächigen Temperaturerfassung an Wärmespeichern

Description: In dem Projekt DARING soll die Energieeffizienz von Wärmespeichern (z.B. Puffer- und Trinkwasserspeicher) im Bereich der Gebäudeenergieversorgung signifikant gesteigert werden. Dafür wird eine innovative Sensortechnologie (Sensorhaut) für die großflächige Erfassung des Temperaturprofils an den Speichern optimiert. Mit den generierten Daten lässt sich der exakte Beladungszustand bestimmen und die Energiezufuhr gezielter steuern. Durch eine bessere Steuerung von Wärmepumpensystemen kann eine Effizienzsteigerung um bis zu 10% erreicht werden. Für Solarthermie-Anlagen im Gebäudebereich sowie Fernwärme-Hausstationen werden äquivalente Werte prognostiziert. Bei der vorgelagerten Gebäudeversorgung über Wärmenetze besteht bei einer Integration in das übergeordnete Lastmanagement das Potenzial, vom kontinuierlichen in den Pulsbetrieb überzugehen, womit Trinkwasserspeicher gezielt beladen werden können. Die Technologie der Sensorhaut basiert auf druckbarer organischer Dünnschicht-Elektronik und erlaubt die zuverlässige Messung verschiedener Parameter (z.B. Temperatur) über große Flächen hinweg in Echtzeit. Durch den speziellen Herstellungsprozess (Flüssigprozessierung) sind die Sensorfolien in Form und Funktion nahezu beliebig konfigurierbar. Dabei entsteht nur ein minimaler Material- und Energieverbrauch, woraus sich im Vergleich zu herkömmlicher Sensorik Kostenvorteile sowie eine bessere CO2-Bilanz ergeben. DARING ist als Verbundprojekt konzipiert, in dem Experten aus Forschung und Praxis zusammenarbeiten. Dadurch wird gewährleistet, so nah an den realen Gegebenheiten und Bedürfnissen zu entwickeln wie möglich. Neben dem Institut für Angewandte Physik der TU Dresden sind die Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung, die Firma Viessmann Climate Solutions SE sowie die Cupasol GmbH als direkte Projektpartner an der Umsetzung und Erprobung beteiligt. Darüber hinaus ist die Vonovia SE als Drittmittelgeber Teil des Konsortiums.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Dresden ? Energiewende ? Temperaturverteilung ? Wärmeversorgung ? Solarthermieanlage ? CO2-Fußabdruck ? Gebäude ? Temperaturmessung ? Wärmepumpe ? Wärmespeicher ? Lastmanagement ? Energieverbrauch ? Produktionstechnik ? Wasserspeicher ? Energieeffizienz ? Sensorische Bestimmung ? Forschungskooperation ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• cupasol GmbH (Betreiber*in)

Time ranges: 2023-08-01 - 2027-04-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Optimization of sensor skin for large-area temperature detection on heat storage systems
  Description: In the DARING project, the energy efficiency of heat storage systems (e.g. buffer and drinking water storage systems) in the field of building energy supply is to be significantly increased. To this end, an innovative sensor technology (sensor skin) is being optimized for the large-area recording of the temperature profile at the storage tanks. The generated data can be used to determine the exact loading condition and to control the energy supply in a more targeted manner. Improved control of heat pump systems can increase efficiency by up to 10%. Equivalent values are predicted for solar thermal systems in buildings and for district heating substations. In the case of upstream building supply via heating networks, there is the potential to switch from continuous to pulsed operation when integrated into the higher-level load management system, which means that drinking water storage tanks can be charged in a targeted manner. The sensor skin technology is based on printable organic thin-film electronics and allows reliable measurement of various parameters (e.g. temperature) over large areas in real time. Thanks to the special manufacturing process (liquid processing), the sensor foils can be configured in almost any shape and function. This results in minimal material and energy consumption, which in turn leads to cost advantages and a better CO2 balance compared to conventional sensor technology. DARING is designed as a joint project in which experts from research and practice work together. This ensures that development is as close to real conditions and needs as possible. In addition to the Institute of Applied Physics at TU Dresden, the Chair of Building Energy Technology and Heat Supply, the company Viessmann Climate Solutions SE and Cupasol GmbH are involved as direct project partners in the implementation and testing. In addition, Vonovia SE is part of the consortium as a third-party funder. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1129112

Status

Aktiv

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