Labor für Tests an Fernwärme- und Fernkühlsystemen

Neben traditionellen Fernwärme- und Fernkühlsysteme können im Energy Exchange Lab Niedertemperaturnetzwerke, bei welchen sich Wärmequellen mit unterschiedlichen Ausgangstemperaturen (ab 30 °C) miteinander kombinieren lassen, unter Realbedingungen untersucht werden. Die Funktionsweise der Systeme kann hier im kleinen Maßstab nachgebaut werden: von der Wärmeherstellung über die Verteilung bis hin zum Verbrauch durch den Endkunden. Dadurch können die optimale Netzverwaltung sowie die Wärmebereitstellung aus mehreren Quellen untersucht werden. Die flexible Infrastruktur ermöglicht verschiedenste Konfigurationen sowie Tests zu Hardware und Kontrollsoftware.

Im Außenbereich des Labors befinden sich das Fernwärmenetzwerk und eine thermische Solaranlage, der Innenbereich ist zweigeteilt zwischen einem Energieerzeugungssystem und den Wärmeübergabestationen. Das Energieerzeugungssystem ist mit der solarthermischen Anlage gekoppelt und besteht aus einem Gasheizkessel, einer Organic-Rankine-Cycle-Einheit (ORC-Einheit) und einer Absorptionskältemaschine. Diese Anlage erlaubt es, ein dem Netz angeschlossenes System für Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (Trigeneration) nachzubilden und zu testen. Dadurch lässt sich die Nutzung einer nicht programmierbaren Quelle für thermische und elektrische Energie untersuchen und optimieren.

Zwei elektrische Wärmepumpen erlauben eine Emulation von Verbrauchern, die Wärme aus dem Netz entnehmen oder in das Niedrigtemperaturnetz einspeisen. Damit können Schnittstellen untersucht werden, über die der Endnutzer Energie für Heizung und Warmwasserbereitung entnimmt sowie bei invertiertem Betrieb der Wärmepumpe wieder Energie ins Netz einspeisen kann.

Im Labor können Steuerungssysteme genauso überprüft werden wie die Funktionsweise und Interaktion zwischen den verschiedenen Steuerungsmodulen, sowohl an den einzelnen Einheiten des Kreislaufs als auch im gesamten System. Außerdem dient die Infrastruktur als Versuchslabor für innovative Technologien wie z. B. Mini-ORCs, Absorptionskältemaschinen und Absorptionswärmepumpen, die mit flüssigen Wärmeübertragungsmitteln mit Temperaturen bis zu 250 °C arbeiten, oder Übergabestationen des Fernwärmenetzes.

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