EnOB: AutoBop - Effizienter Betrieb von Systemen zur Wärmeübertragung durch automatisierte Betriebsoptimierung

Abstract

Im Forschungsprojekt "EnOB: AutoBop" untersuchten die TU Berlin zusammen mit der Campus Berlin-Buch GmbH die Betriebsoptimierung von Wärmeübertragersystemen. Schwerpunkte: Im Projekt wurde einen universeller Regelungsalgorithmus zur Optimierung von Wärmeübertragersystemen in Bestandsgebäuden ohne bauliche Eingriffe entwickelt. Kern der Entwicklung war eine Zwei-Freiheitsgrade-Regelung, die einen PID-Regler mit inversionsbasierter Vorsteuerung kombiniert und durch Gray-Box-Modellierung das Verhalten von Wärmeübertragern, Drossel- und Mischventilen abbildet. Die Validierung erfolgte am Hardware-in-the-Loop-Prüfstand und in zwei Demonstrationsgebäuden auf dem Campus Berlin-Buch (Oskar-Cècile-Vogt-Haus, Haus 55 und Gläsernes Labor, Haus 13). Zentrale Ergebnisse:

Energetische Einsparungen: In Haus 55 wurde über drei Heizperioden eine Reduktion des Heizenergieverbrauchs um 10,3% erreicht, in Haus 13 sogar über 34%. Rücklauftemperaturabsenkung: Die sekundärseitigen Rücklauftemperaturen der Heizkreise sanken um 8 K (Haus 55) bzw. über 13 K (Haus 13). Wirtschaftlichkeit: Trotz Investitionen von 22.800 € (Haus 55) bzw. 5.800 € (Haus 13) ergeben sich unter konservativen Annahmen Gesamteinsparungen von ca. 94.000 € bzw. 97.000 € über 15 Jahre, was eine schnelle Amortisation ermöglicht.

Das Projekt demonstriert, dass intelligente Regelungstechnik erhebliche Effizienzpotenziale erschließen kann.