Über DynOpt-San
Ziel von DynOpt-San ist es, die Sanierung von Mehrfamilienhäusern (MFH) und städtischen Quartieren einfacher und kostengünstiger zu gestalten. Das wollen wir erreichen, indem wir Lösungen entwickeln, die einerseits die Sanierung durch Standardisierungen vereinfachen und andererseits die Kosten bei der Planung, Konzeptionierung und Inbetriebnahme besser vorhersagbar machen. Darüber hinaus kombinieren und integrieren wir innovative Systeme und setzen einen Energiemanager ein, um den Energieverbrauch und die CO₂-Emissionen zu minimieren. Die CO2-minimierte Strom- und Wärmeversorgung erfolgt vor allem durch PVT-PCM-Wärmepumpensystemen, während der selbstlernende Energiemanager den Betrieb in den MFH und Quartieren optimiert und überwacht. Basierend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojekts DynOpt-En können die Energieeinsparungen durch den Einsatz des Energiemanagers je nach Rahmenbedingungen auf 15 bis 20% geschätzt werden.
Unsere Motivation
Die Wärmeversorgung von Wohngebäuden ist ein bedeutender Faktor im deutschen Energieverbrauch und verursacht über 30% des gesamten Endenergieverbrauchs. Besonders im Fokus stehen mittlere Mehrfamilienhäuser (3–12 Wohneinheiten), da sie einen großen Anteil der CO₂-Emissionen im Gebäudebestand ausmachen.
Um die Klimaziele des Pariser Abkommens zu erreichen, müssen die Sanierungsraten dieser Gebäude deutlich gesteigert werden. Der Einsatz moderner Niedertemperatur-Heizsysteme mit erneuerbaren Energien erfordert häufig umfangreiche Sanierungen. Ziel dieser Sanierungen ist es, den Energiebedarf und das Temperaturniveau der bestehenden Gebäude zu senken.
Wesentliche Herausforderungen, bei der Sanierung von Mehrfamilienhäusern und städtischen Quartieren, die im Projekt betrachtet werden:
Fehlende Standardisierung bei der Planung und Umsetzung von Sanierungskonzepten
- Die Vielfalt der Gebäudetypen und vorhandenen Heizsysteme macht die Planung zeitaufwendig und teuer.
- Besonders für Fachkräfte in Betrieben mit knappen Ressourcen ist dies ein großes Problem.
Ziel: Entwicklung standardisierter, effizienter Ansätze, die gängige Gebäudetypologien erfassen und die Planung und Umsetzung erleichtern.
Mangelnde Nutzerfreundlichkeit und hohe Kosten marktverfügbarer Planungswerkzeuge
- Marktverfügbare Planungswerkzeuge sind meist nicht ausreichend nutzerfreundlich oder verursachen hohe Kosten bereits in der frühen Phase der Sanierung.
Technische Herausforderungen beim Einsatz moderner Wärmepumpen
- In Bestandsgebäuden erreichen Wärmepumpen oft nur sehr ineffizient das nötige Temperaturniveau für bestehende Heiz- und Warmwasserbereitungssysteme.
- Neben der Problematik fehlender Niedertemperatur-Heizungen scheitert der effiziente Einsatz von Wärmepumpen oft daran, dass Erdsonden oder Erdreich-Wärmetauscher nicht möglich oder gewünscht sind.
- Luftwärmepumpen sind aufgrund der Geräuschemissionen und/oder des hohen Stromverbrauchs nicht zielführend.
Ziel: Entwicklung innovativer Lösungen, die den Einsatz von Wärmepumpen in sanierungsbedürftigen Gebäuden erleichtern und die Effizienz steigern.
Mangelnde Integration erneuerbarer Energiequellen in Quartierslösungen
- Eine zentrale Herausforderung besteht darin, die Energieversorgung so flexibel und effizient zu gestalten, dass möglichst wenig Strom aus dem Netz bezogen werden muss.
- Bisherige Regelungskonzepte sind oft unflexibel und aufwendig anzupassen.
Ziel: Entwicklung leistungsfähiger Energiemanagement-Software, die fluktuierende erneuerbare Energiequellen intelligent integriert und sich dynamisch an veränderte Energiebedarfe anpassen kann.
Gut zu wissen
Was bedeutet eigentlich ... ?
PVT steht für Photovoltaik-Thermie. Es handelt sich dabei um ein kombiniertes System, das sowohl elektrische Energie (durch Photovoltaik) als auch thermische Energie (durch Wärmenutzung) erzeugt - also die Kombination aus Strom- und Wärmeerzeugung.
Was genau PVT-Module sind, wie sie funktionieren und welche Vorteile sie bieten, wird in dem folgenden Video erklärt:
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