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Dienstag, 2020-06-02

ProgReg: Prognostizierende Regelungen zur Effizienzsteigerung von Solaranlagen

Synopsis

Im Projekt wurde die Machbarkeit und das Potential einer prognostizierenden Solar- und Heizungsregelung, die sich selbstständig durch die Vernetzung mit einem Wetterdienst mit prognostizierten Wetterdaten versorgt, erforscht. Es wurde untersucht, welchen Einfluss die Verwendung von prognostizierten Wetterdaten auf die Gesamteffizienz der Solar- und Heizungsanlage im Vergleich zu herkömmlich geregelten Anlagen hat. Die steigenden solaren Einträge in das Warmwasser- und Heizungssystem wurden gemeinsam mit der dadurch bewirkten Laufzeitreduktion des Nachheizsystems dargestellt. Als Grundlage wurden die Anforderungen für eine Implementierung von prognostizierenden Regelungen in Solarsysteme erforscht.

Ausgangssituation

Bei vielen Solaranlagen wird häufig die Nachheizung aktiviert, obwohl die Sonne laut Wettervorhersage kurze Zeit später Energie zur Verfügung stellen würde. Dieses Energiepotential kann dann meist nicht oder nicht in vollem Umfang genutzt werden, da die Nachheizung bereits eine erhebliche Energiemenge in den Speicher eingebracht hat. Dieser ist somit, zumindest teilweise, bereits geladen. Das führt zu erhöhtem und meist taktendem Betrieb des Kessels und zur Verminderung des möglichen Solarertrages.

Zielsetzung

In diesem Projekt wurden die Grundlagen für eine Regelung entwickelt, in der eine zusätzliche Funktion integriert ist. Diese sorgt dafür, dass durch das Wissen über das unmittelbare und kurzfristige Wettergeschehen die Solaranlage vorausdenkend ausgenutzt wird. Dabei soll die Regelung Einfluss auf die gesamte Heizungsanlage haben oder zumindest mit der oftmals zusätzlich parallel geführten Heizungsregelung über Schnittstellen kommunizieren können. Ziel ist eine Effizienzsteigerung der Solaranlage und Reduktion des Energieverbrauchs des Nachheizsystems.

Methodik

In einer Recherche wurden die möglichen Regelungsgrößen und steuerbaren Geräte erfasst und nach Anwendbarkeit für eine prognostizierende Regelung untersucht. Veränderungen, die in der Regelung vorgenommen werden müssen, damit das Anlagenverhalten durch die Einspielung der Wetterprognosen energetisch positiv beeinflusst wird, wurden beschrieben.

 

In einer Vergleichssimulation wurde die Effizienzsteigerung und die Solarertragssteigerung der modifizierten Regelung einer herkömmlichen Regelung gegenübergestellt. Die Simulation wurde für bestehende mehrgeschossige Wohnbauten vorgenommen. Die erwarteten und durch die Simulation errechneten Einsparungen wurden monetär bewertet und mit den zu erwartenden Mehrkosten für eine prognostizierende Regelung verglichen.

Ergebnis

Energetisch ist ein solarer Mehrertrag von 10% realistisch. Dieser kann direkt als Einsparung von Nachheizenergie gesehen werden.

Rein ökonomisch betrachtet liegt in prädiktiven Regelungen nicht nur Energiesparpotential, sondern auch finanzielles Einsparungspotential. Dies gilt insbesondere für große Solaranlagen (>50m²). Vor diesem Hintergrund müssen Wohnbauträger und Eigentümer die Zielgruppe sein.

Diese Zielgruppe profiziert allerdings nicht von einer Einsparung, sondern die Bewohner. Insofern ist es fraglich, ob es eine Nachfrage nach dieser Technologie gibt. Doch technologisch und finanziell ist das Potential offensichtlich. Jetzt müssen rechtliche bzw. organisatorische Maßnahmen geschaffen werden um es zu nutzten.

Endbericht.pdf

Partner:

  • Technische Universität Graz
  • Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energie Villach
  • Technische Alternative
  • Siedlungsgenossenschaft Neunkirchen

Ansprechpartner:

Daniel Reiterer M.A. Ing.

Tel: 01/710 75 23 - 15

Mittwoch, 2011-03-09 10:00 Alter: 9 Years