PV KWK

 

Intelligente Energiemanagementlösungen und Photovoltaik-Kombisysteme für die optimierte Strom-Wärme-Kopplung im Haus – Teivorhaben: Gesamtsystem-Charakterisierung

Laufzeit: 3 Jahre

Start: 10/14

Ende: 09/17

Projektpartner: SMA Solar Technology AG, Vaillant GmbH

Institute for Automation of Complex Power Systems, RWTH Aachen University

Fördergeber: BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung, FKZ 13N13297

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Die Institute ACS und EBC bearbeiten gemeinsam mit den Firmen SMA Solar Technology AG und der Vaillant Group das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsvorhaben „PV-KWK“.

Ziel des Projektes ist es, eine Strategie für eine intelligente Regelung von Photovoltaikanlagen (PV) und Wärmeerzeugern in einem Gebäude zu entwickeln. Mögliche Wärmeerzeuger sind Wärmepumpen (WP) oder kleine Blockheizkraftwerke (BHKW). Das Energiemanagementsystem berücksichtigt thermische und elektrische Speicher, ermöglicht einen flexiblen Betrieb der PV-Anlage und stellt den thermischen Komfort der Gebäudenutzer sicher. Die durch die Berücksichtigung der Speicher gewonnenen Freiheitsgrade können genutzt werden, um den Eigenverbrauch zu maximieren oder Dienstleistungen für zukünftige intelligente Stromnetze zur Verfügung zu stellen. Das Energiemanagement ist modular aufgebaut und ist somit auf unterschiedliche Kombinationen von Energieumwandlungsanlagen anwendbar.

Innerhalb des Projektes ist die Firma SMA für die Weiterentwicklung des PV-Managements verantwortlich. Die Vaillant Group optimiert den Aufbau von Heizsystemen und den thermischen Komfort der Nutzer.

ACS und EBC forschen an der Zusammenführung der Teilsysteme und an der Optimierung des Gesamtsystems. Zudem wird am E.ON ERC ein Hardware-in-the-Loop-Versuchsstand (HiL) aufgebaut. Dieser Prüfstand ermöglicht es, die Funktionalität des Gesamtsystems im Normalbetrieb und unter kritischen Randbedingungen zu überprüfen. Der Prüfstand Flexible Power Source (FlePS) des E.ON ERC wird dabei genutzt, um das Stromnetz und den elektrischen Energiebedarf von Haushaltsgeräten zu emulieren. Eine Klimakammer und ein hydraulischer Prüfstand emulieren die Umgebungsbedingungen und den Warmwasserbedarf eines Hauses. Wechselwirkungen von realen Komponenten mit einer simulierten Umgebung werden abgebildet. Ein auf diese Weise bereits unter realistischen Randbedingungen optimiertes System kann schließlich in einem Feldversuch überprüft werden. Letzteres ist ebenfalls Teil des Forschungsprojektes.