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Netzneutrales Energiequartier – Forschungsvorhaben +EQ-Net II

Als Fortsetzung zum Forschungsvorhaben „+EQ-Net“ der Hochschule München und der Technischen Universität Dresden, welches die Konzeptionierung und Ausführung einer innovativen Energieversorgung für das Wohn- und Geschäftsgebäude puls G innehatten, haben sich die Technische Hochschule Nürnberg, die Hochschule München zusammen mit der Firma ASSMANN BERATEN + PLANEN GmbH und die EREA-Projekt GmbH & Co. KG in einem weiteren Forschungsvorhaben zusammengeschlossen. 

Das im August 2021 gestartete Vorhaben „+EQ-Net II“ soll die Ergebnisse aus dem Vorgängerprojekt ergänzen und erweitern. Das Projekt wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziert und über eine Laufzeit von drei Jahren, bis Juli 2024, bearbeitet.

Die Aufgaben aller Projektpartner teilen sich hierbei auf verschiedene Arbeitspakete auf:

 

Monitoring und Qualitätssicherung

Die Optimierung des Monitorings und die Betriebsdokumentation der Anlagenkomponenten wird durch die Firma Assmann realisiert. Dafür werden u.a. zusätzliche Messfühler für das verbaute Geothermiesystem sowie die Grundwasserbeeinflussung eingebunden und ausgewertet. Assmann erstellt zudem für die benötigte Betriebsoptimierung automatisierte Berichte zur Datenqualität und zum Betriebsverhalten und sichert den Datenaustausch zu den anderen Arbeitspaketen des Forschungsprojekts. Zudem koordiniert sie den Projektverlauf und auch -fortschritt.

 

Betriebsoptimierung und Bewertung des Geothermiesystems

Besondere Beachtung ist hierbei dem wissenschaftlichen Monitoring zu schenken, welches über die normale Ausstattung bei konventionellen Anlagen deutlich hinaus geht. Über die Messdaten aus einem umfangreichen Monitoring sind über die Betriebsdaten ein eingehendes Verständnis zu der Anlagenperformance zu gewinnen. Folglich sollen die Erkenntnisse des Betriebsmonitorings konsequent in eine Betriebsoptimierung überführt werden. Potenziale für einen effizienten Gebäudebetrieb werden hierbei aufgezeigt werden. Dieses Arbeitspaket unterliegt dabei der Technischen Hochschule Nürnberg, welche Betriebsoptimierungsmaßnahmen erarbeiten und diese im Gebäude und an der Anlage umsetzen. Unterstützend bei der Umsetzung der Optimierungsmaßnahmen wirkt dabei die EREA-Projekt GmbH & Co. KG mit.

Das im Forschungsvorhaben „+EQ-Net“ geplante und auch umgesetzte innovative Energiekonzept versorgt das Wohn- und Geschäftshaus puls G u.a. über einen zweistöckigen Erdwärmekollektor unterhalb der Tiefgarage des Gebäudes mit Wärme und bei Bedarf mit Kälte. Da der Erdwärmekollektor zum einen im Grundwasser liegt, als auch über die darüber gebaute Tiefgarage wenig Einfluss durch Niederschlag und Sonneneinstrahlung erfährt, unterliegt der Technischen Hochschule Nürnberg ein weiteres Arbeitspaket, welches die Erdwärmekollektor-Performance untersucht. Es ist das Ziel mittels einer Simulation als auch der Analyse der Messdaten aus dem Betriebsmonitoring das Erdkollektorsystem dementsprechend zu bewerten und optimieren, um in weiterer Folge Erkenntnisse für zukünftige Bauprojekte abzuleiten.

 

BuildingXModeling

Das Arbeitspaket der Hochschule München befasst sich einerseits mit den Auswirkungen verschiedener Regelstrategien auf den Energieeinsatz und die Betriebskosten im Rahmen der Netzdienlichkeit des Gebäudes. Dabei soll die im Projekt „+EQ-Net“ entwickelte saisonale Regelungsstrategie hinsichtlich einer netzdienlichen sowie einer modellprädiktiven Regelung unter Einbezug der Nutzer weiterentwickelt werden. Zudem zeigte das Vorgängerprojekt bereits, dass derartige Niedrigstenergiegebäude und -quartiere mit hybriden Energiesystem besondere Anforderungen an die Gebäudeautomation und eine digitale Planung mit sich bringen. Der aus heutiger Sicht BIM (Building Information Modeling) gestützte Planungsprozess im Bauwesen bezieht sich jedoch hauptsächlich auf statische, konstruktive Fragestellungen im Gebäude mittels der Umsetzung der Komponenten in einem 3-D-Modell. Dynamische, funktionale Abläufe werden hierbei nicht thematisiert. Um künftig zusätzlich zur Funktionalität der Einzelgewerke die Gesamtfunktionalität eines Gebäudes unter Beweis stellen zu können sind exakte Vorgaben an die Ausführung von Gebäudeautomationssystemen zu machen die in diesem Teil erarbeitet werden.

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