Energy Exchange Lab

Im Energy Exchange Lab untersuchen unsere Forscher*innen unter Realbedingungen traditionelle Fernwärme- und Fernkühlsysteme. Expertise haben wir zudem auf dem Gebiet der Niedertemperaturnetzwerke, bei welchen sich Wärmequellen mit unterschiedlichen Ausgangstemperaturen (ab 30 °C) miteinander kombinieren lassen. Wir bauen die Funktionsweise der Systeme im kleinen Maßstab nach: von der Wärmeherstellung über die Verteilung bis zum Verbrauch durch die Endkundinnen und 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.

Wir testen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung für thermische und elektrische Energie.

Im Außenbereich des Labors befinden sich das Fernwärmenetzwerk und eine thermische Solaranlage. Der Innenbereich ist zweigeteilt und beherbergt das Energieerzeugungssystem und die 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, das Verhalten von Verbrauchern und Verbraucherinnen nachzuahmen, die Wärme aus dem Netz entnehmen oder Wärme in das Niedrigtemperaturnetz einspeisen. Damit werden Schnittstellen untersucht, über die Enduser Energie für Heizung und Warmwasserbereitung entnehmen sowie bei invertiertem Betrieb der Wärmepumpe wieder Energie ins Netz einspeisen können.

Lösungen ausprobieren: unser Versuchslabor für innovative Kälte- und Wärmetechnologien.

Im Labor werden Steuerungssysteme genauso überprüft 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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