Die Kombination von Luft/Wasser-Wärmepumpen mit weiteren Wärmeerzeugern (z.B. Pelletkessel, Scheitholzkessel oder Ofen) erfreut sich bei Endkundinnen und -kunden zunehmender Beliebtheit. Die Kombination beider Technologien versprechen Synergieeffekte und eine gesteigerte Energieeffizienz. Zum Beispiel lassen sich durch die Wärmepumpe in den Sommermonaten einerseits die Laufzeiten im Teillast- bzw. Schwachlastbetrieb der biomassebasierten Wärmeerzeugersysteme reduzieren (z.B. für Brauchwasserbereitstellung) und andererseits kann bei Bedarf das Gebäude auch gekühlt werden. Aber auch die Wärmepumpe kann von der bivalenten Betriebsweise profitieren. So kann zum Beispiel in Phasen mit erhöhten Stromspitzen im Netz oder in kalten Winterperioden der biomassebasierte Wärmeerzeuger nachhaltig, effizient und komfortabel die benötigte Heizenergie bereitstellen.

Im Rahmen des COMET Projekts InNerOut werden in Zusammenarbeit zwischen BEST GmbH, Ochsner GmbH, FH Wiener Neustadt – Campus Wieselburg und der Universität Trento (Italien) an innovativen Lösungen für Luft/Wasser-Wärmepumpen geforscht. Dafür wurde bei der BEST GmbH eine spezielle Klimakammer entwickelt und aufgebaut, die Messungen unter realitätsnahen und variablen Bedingungen an Luft/Wasser Wärmepumpen ermöglicht (bis -27°C).

Ein Schwerpunkt der Entwicklungen ist unter anderem ein neues Kältekreisdesign unter Verwendung eines – im Vergleich zu bestehenden Lösungen – deutlich weniger klimarelevanten Kältemittels (geringerer GWP – Global warming potential).

Basierend auf thermodynamischen Berechnungen sowie herstellerspezifischen Anforderungen wird der neue Kältekreis in einem TRNSYS-Modell abgebildet und mit realen Messdaten aus Experimenten in der Kältekabine validiert. Damit soll es zukünftig möglich sein, die gewonnenen Erkenntnisse in weitere Entwicklungen und Optimierungen einfließen zu lassen, um somit den Aufwand für Versuche zu reduzieren und Optimierungsansätze via Simulation bereits frühzeitig testen und beurteilen zu können.

Parallel zu den technischen Entwicklungen und Optimierungen an der Wärmepumpe bzw. dem Kältekreis werden auch die Kundenanforderungen hinsichtlich der Visualisierung und Integration von Wärmepumpensteuerungen in verschiedene Heimautomatisierungssysteme (z.B. KNX, Loxone) untersucht.

Kontakt:
elisabeth.wopienka@best-research.eu
gabriel.reichert@best-research.eu

2021-05-18