Das Projekt "Das Gebäude als Energieschwamm - Strom rein - Wärme raus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Innsbruck, Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften durchgeführt. Die Nutzung der Gebäudemasse und im besonderen der Fußböden bzw. Zwischendecken als thermischen Energiespeicher gewinnt zunehmend an Bedeutung, besonders getrieben durch den Trend zu dezentralen Wärmeversorgungssystemen auf Basis von Solarenergie (Solarthermie, Photovoltaik- bzw. Windstrom) welche unabhängig vom Bedarf ihre Energie liefert und daher in irgendeiner Form gespeichert werden muss. Zusätzlich kommen deutlich volatilere Strompreise auf den Markt, was ebenfalls zunehmend den Bedarf an Energiespeicherung verstärkt. Während jegliche Art von extra installiertem Speicher (Wasserspeicher, Batterie) teils erhebliche Kosten und Platzbedarf verursacht, steht das Gebäude für sich sozusagen kostenlos zur Verfügung und muss 'nur' aktiviert werden. Bereits durchgeführte Simulationsstudien als auch realisierte Gebäude zeigen sehr großes Speicherpotential durch Aktivierung der Gebäudemasse. Die Speicherung von elektrischer Energie in Form von Wärme erfolgt am effizientesten über eine Wärmepumpe, da damit die einzuspeichernde Wärme mittels Umweltwärme um den Faktor 3 bis 4 erhöht werden kann.
Die Problematik liegt im Wesentlichen in der Frage des Wohnkomforts (zu hohe/niedrige Temperaturen wegen Überwärmung/Unterkühlung) und potentiell erhöhter Wärmeverluste des Gebäudes darin, mit der richtigen Leistung, zur richtigen Zeit, am richtigen Ort, die richtige Menge Energie einzuspeichern. Gleichzeitig muss das Wärmepumpen-Heizsystem möglichst effizient sein, die Wärme also bei möglichst niedrigen Temperaturen erzeugt werden. Dies gilt nicht nur für die Heizwärme, sondern hinsichtlich immer weniger Heizwärme verbrauchender Gebäude umso mehr für die Warmwasserbereitung.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Demonstration von innovativen, dynamischen Regelungskonzepten in Kombination mit (Aussenluft)Wärmepumpen, welche durch Einzelraumregelung mit Überhöhungen bzw. Absenkungen von Raumtemperaturen zu einer bestmöglichen Wärmespeicherung von Strom (PV-Eigenverbrauch bzw. Netz-Überschuss-strom) in der Gebäudemasse von Mehrfamilien-Gebäuden bei bestmöglichen aber auch variablen Komfortparametern führen. Weiters soll auch das Warmwassersystem durch innovative (Hygiene-) Maßnahmen auf niedrigerem Temperaturniveau deutlich effizienter gestaltet werden sowie ein ebenfalls deutlich erhöhtes Speicherpotential für PV- oder Netzüberschussstrom aufweisen. Die sommerliche Warmwasserbereitung durch Kopplung von Überschussstrom und Gebäudekühlung mittels reversibler Wärmepumpe soll ein weiterer Baustein zur Steigerung der Gesamteffizienz wie auch des dezentralen Stromspeicherpotentials sein. Aber auch die entscheidenden Faktoren und Motivatoren für eine gute Nutzerakzeptanz sollen ermittelt werden, als Basis für die Entwicklung potentiell erfolgreicher Geschäftsmodelle. (Text gekürzt)
Das Projekt "Optimierte Systemintegration von Plug-In Vehicles - Erbringung standortabhängiger Systemdienstleistungen im Kontext von Elektromobilität und Eigenstromnutzung; Teilvorhaben: Technische Universität Clausthal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischen Universität Clausthal, Energie-Forschungszentrum Niedersachsen durchgeführt. Kernthema des Projektes 'Tanken im Smart Grid' ist die Entwicklung und Erprobung innovativer Ladegeräte und -algorithmen für Elektrofahrzeuge, um damit einen Beitrag zur Systemstabilität elektrischer Netze liefern zu können. Folgende Ziele im Bezug zum 'Schaufenster Elektromobilität' werden dabei adressiert: (1) Netzanschlussregeln ohne Beeinträchtigung der Systemstabilität (kein erneutes 50,2 Hz-Problem), (2) Erbringung von Systemdienstleistungen zur Wahrung eines stabilen Netzbetriebes, (3) Optimierung des dynamischen Verhaltens dezentraler Knoten (hier Ladepunkte), (4) Nutzung von E-Fahrzeugen als verteiltes Messsystem. Die Arbeiten gliedern sich in folgende Arbeitspakete (AP): AP0: Projektmanagement; AP1: Analyse, Szenarien, Gesamtsystemauslegung; AP2: Power-Quality-Map; AP3: Netzfreundliches Lademanagement / Ladealgorithmus; AP4: Ladegerät für dynamische Ladeanforderungen, Hardware für Laboranwendungen; AP5Implementierung des dynamischen Ladegerätes / der Ladealgorithmen auf LTi-Umrichtern; AP6: Implementierung des dynamischen Ladegerätes / der Ladealgorithmen im Forschungsfahrzeug des IPP; AP7: Umsetzung der Power Quality Map in der Secure Cloud; AP8: Feldmessungen mittels Flottenversuch; AP9: wirtschaftliche Evaluierung; AP10: Normungsarbeit.