Newsletter 01/2023

Heizungsanlagen gehören zu den verbrauchsintensiven Energieträgern. Fehlerhafte Bedienung, Montagefehler und unentdeckter Verschleiß führen insbesondere bei Wärmepumpen zu ineffizientem Betrieb und Energieverschwendung. Obwohl bereits Sensorik und Kommunikationsschnittstellen in den Anlagen existieren, werden diese nur selten und unregelmäßig abgefragt. Die Problemerkennung und -diagnose durch Betriebsdatengewinnung und Analyse ist derzeit noch sehr kosten- und arbeitsintensiv.

Das Fraunhofer IIS/EAS hat sich zusammen mit anderen Projektpartnern zum Projekt SHANGO (Smarte Heizungs-Anlagen-Optimierung) zusammengeschlossen, um Lösungen zu finden, den Energieverbrauch von Wärmeerzeugern im Privatsektor langfristig und nachhaltig zu reduzieren. Dabei übernimmt das Fraunhofer IIS/EAS den Fokus Data Science, während die weiteren Projektpartner ihre Expertisen im Bereich der Heiztechnik und Energiemanagement-Software einbringen.

Mit minimalem Installations- und Betriebsaufwand sollen zukünftig Bestandsanlagen mit ihrer bestehenden Sensorik, Steuerungs- und Kommunikationshardware überwacht und während des Betriebs optimiert werden. Mittels künstlicher Intelligenz (KI) und Maschine-Learning-Verfahren sollen fehlende Informationen verknüpft und mit zusätzlichen Daten wie Wetter, Gebäudedaten sowie den beobachteten Betriebsmustern generiert werden. Ein KI-basierter Algorithmus soll im späteren Verlauf des Projekts trainiert werden, der das Fundament im Feldbetrieb darstellt.

Am Fraunhofer IIS/EAS wird ein Labormessstand für die HiL-Simulation des Betriebs von Wärmeerzeugern in einer virtuellen Gebäudeumgebung entwickelt. Die gesammelten Betriebsdaten sollen für die KI-Verfahren zur Erkennung von problematischen Betriebszuständen verwendet werden. Außerdem soll das Lastverschiebungspotenzial von Wärmepumpen untersucht werden, um ihre Eignung für dynamisches Lastmanagement im Stromnetz zu bestimmen.