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Forschungsprojekt mit Fraunhofer ISE: Realisierung einer klimafreundlichen Wärmepumpen­lösung für die Bestandssanierung

goodmen energy versteht sich als Vorreiter in Sachen standort- und nutzungsoptimierte, erneuerbare Energiesysteme. Daher beteiligt sich das Unternehmen auch immer wieder an Forschungsprojekten, um Innovationen auf diesem Gebiet voranzutreiben.

Beim Forschungsprojekt HP-PVT 4.0 geht es darum, ein System aus einer Propan-Wärmepumpe (HP=Heat Pump), Speichern und PVT-Kollektoren zu entwickeln, das deutliche Energie- und Kosteneinsparungen ermöglicht. Unter der Projektleitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE arbeitet die goodmen energy GmbH gemeinsam mit den Firmen res regenerative energietechnik und -systeme und Ino Wärmepumpen made bei Bartl daran, eine integrierte Wärmepumpen-Lösung für den (Einfamilienhaus-) Bestand zu entwickeln, die die Wärme von PVT-Kollektoren nutzt.

Dabei ist das Forschungsvorhaben dem Ziel einer effizienten Anlage schon einen großen Schritt nähergekommen: Die Fraunhofer ISE konnte einen Effizienzrekord für einen Wärmepumpen-Kältekreis mit Propan erzielen. Im Versuch wurden nur 124 Gramm Propan für eine Heizleistung von 12,8 Kilowatt verbraucht.

Das Forschungsvorhaben HP-PVT 4.0 wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

Grafik Kreislauf PVT-Wärmepumpe mit Bildern der WP und der PVT-Anlage

Unsere Leistungen:

Berechnung der Anlagen-Performance

Modellerstellung und Detailsimula­tionen

System­regelung und -integration

Entwicklung von Anwen­dungsszenarien und Effizienz­vergleiche

Projekt-Details:

  • Realisierung einer effizienten Wärmepumpenlösung für die Bestandssanierung mit Vorlauftemperaturen je nach Heizsystem zwischen 25 und 65°C mit klimafreundlichen A2L- oder A3-Kältemitteln (Zielwert GWP<150). Als Umgebungswärmequelle werden dabei PVT-Kollektoren zum Einsatz kommen.  
  • Umsetzung der Wärmepumpe mit speicherintegrierten Wärmeübertragern, die eine Effizienzsteigerung gegenüber herkömmlichen Produkten um bis zu 35% ermöglichen. 
  • Effizienter Betrieb von PVT-Kollektoren in Kombination mit einem Niedertemperaturspeicher als Wärmequelle. 
  • Verwendung von kompakten, drucklosen und somit kostengünstigen Speichern. 
  • Entwicklung eines komponentenübergreifenden Regelungskonzepts, das das regenerative Energieangebot (PVT-Wärme und Strom), den Gebäudeenergiebedarf sowie das Angebot von Energie aus dem Stromnetz zum Betrieb der Wärmepumpen optimal aufeinander abstimmt und damit die Sektorenkopplung unterstützt.  
  • Konzeptstudie zur Umsetzung eines kompakten Nachrüstungs-Kits für die Bestandssanierung.
  • Studienbasierte Bewertung der Erweiterung des Konzepts um die Funktion der Kältebereitstellung im Sommer als Antwort auf den stark steigenden Kältebedarf für Klimatisierungszwecke.

Weitere Projektbeteiligte:

https://www.ise.fraunhofer.de/
https://res-energie.de/
https://www.ino-wp.de/