Energieeffiziente Gebäude und Systeme

Verantwortlicher

Prof. Dr. Bernd Hüttl

Hochschule Coburg

Projektinhalte

Entwicklung eines präzisen Feld-Messverfahrens für Photovoltaik-Module

 Wozu?

• Messung von Strom-Spannungs-Kennlinien mit Laborgenauigkeit im Feld,
• Bestimmung aller elektrischer Parameter (z.B. Wirkungsgrad),
• Laborgenaue Messung der Schwachlichtcharakteristik im Feld (siehe Abb.)

Aufbau/Betrieb eines Feld-Messstandes "Hitzestress à la Sahara"

 Wozu?

• Imitation der Stressbedingungen zukünftiger Zielmärkte der Photovoltaik,
• Stresstest-Analysen an PV-Modulen (siehe Abb.),
• Messung des elektrischen Verhaltens von PV-Modulen im „Feld-Gleichgewicht“

Aufwandsträger 

Bundesministerium für Bildung und Forschung

Projektlaufzeit

01.10.2014 – 30.09.2017

Industriebeteiligung

Solar World AG, Calyxo GmbH, IBC Solar AG

Forschungsinstitute

Fraunhofer Institut THM Freiberg

Verantwortlicher

Prof. Dr. Robert Honke

Hochschule Hof

Zur Reduzierung des Primärenergieeinsatzes in Gebäuden werden in Deutschland massive Anstrengungen unternommen, Energieverluste im Bereich der Außenwände durch Wärmedämmverbundsysteme zu verringern. Vorwiegend aus Kostengründen sind hier immer noch Polystyrolplatten, neben Mineralwolle und Einblaszelluslose, die meistgewählte Lösung bei neu verbauten Flächen -  und dies trotz der mittlerweile bekannten umweltökologischen und bauphysikalischen Nachteile. Nachhaltige Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind dagegen immer noch ein teures Nischenprodukt. An der Hochschule Hof werden deswegen in Zusammenarbeit mit Unternehmen aus der Branche Wärmedämmplatten aus Stroh entwickelt, die eine marktfähige Alternative zu gängigen Wärmedämmverbundsystemen insbesondere zu denen aus Polystyrol bieten sollen. Stroh ist in großen Mengen günstig und lokal als Sekundärprodukt aus der Getreideproduktion verfügbar und besitzt bauphysikalisch attraktive Eigenschaften.  Auch bei der Entwicklung eines Bindemittels, welches zur Produktion ausreichend fester Platten benötigt wird, wird darauf geachtet, dass es weitgehend aus Sekundärprodukten oder nachhaltig darstellbaren Bestandteilen gewonnen wird und es sich nach der Nutzung kompostieren lässt.  Ein erster Dauerversuch zeigt bereits signifikante Vorteile im direkten Vergleich mit Polystyroldämmplatten.  Auch hinsichtlich einer bautechnischen Zulassung sind die bisher vorliegenden Resultate sehr erfolgversprechend.

Verantwortlicher

Andreas Kätzel

Hochschule Hof

Die Forschung an Systemen zur autarken Energieversorgung muss sich aufgrund immer besserer Dämmstandards in Zukunft nicht nur den Herausforderungen der Wärme- und Stromversorgung, sondern auch denen der Kälteversorgung von Gebäuden stellen. Mit einem solaren Eisspeichersystem gekoppelte Wärmepumpen können neben der Heizlast im Winter auch die Kühllast im Sommer abdecken.

Die latente Wärme wird durch einen Eisspeicherbehälter bereitgestellt. Dieser wird mit Wasser gefüllt und der Wärmepumpe als Primärquelle zur Verfügung gestellt. Mittels einer Wärmepumpe wird dem Wasser der sensible Wärmeanteil bis zur Soliduslinie entzogen. Durch weitere Abkühlung gefriert das Wasser und der latente Wärmeanteil wird frei. Der Wärmeentzug und der Wärmeeintrag kann bei aktuellen solaren Eisspeicher-Systemen durch verschiedene Arten von Wärmeübertragergeometrien durchgeführt werden.

Bei dem, durch die AiF geförderten, ZIM-Projekt (FKZ: ZF4084701ST5) werden handelsübliche solare Eisspeicher-Systeme untersucht und deren Leistungsfähigkeit abgeschätzt. Weiterhin werden zusammen mit den Industriepartnern neue Wärmeübertragergeometrien erforscht, um den Wärmeeintrag in einen Eisspeicher zu verbessern.

Verantwortlicher

Prof. Dr. Thorsten Staake

Universität Bamberg

Vernetzte Alltagsgegenstände und intelligente Produkte machen umfassende Verbrauchs- und Verhaltensdaten verfügbar. Wir sind angetreten, um den Wert dieser Daten zu realisieren und für eine nachhaltige Entwicklung und digitale Dienstleistungen nutzbar zu machen.

Forschungsschwerpunkte unserer Arbeit sind:

• die Entwicklung und der Einsatz von Verfahren des Maschinellen Lernens, um Verhaltensmuster und Systemzustände automatisiert zu erkennen
• die Untersuchung der Mechanismen von Verhaltensinterventionen unter realen Bedingungen im Feld
• die Entwicklung skalierbarer digitaler Interventionen z.B. in den Bereichen Energie, Wasser, Mobilität und Gesundheit und
• die Entwicklung von Dienstleistungen und Geschäftsmodellen, die auf den gewonnenen Informationen aufbauen

Zahlreiche unserer Arbeiten wurden ausgezeichnet (z.B. als Research Highlight durch Nature), dienen als zentrale Entscheidungsgrundlagen für die Politik (z.B. die Folgeabschätzung zur Einführung von Smart Metering in der Schweiz) oder führten zur Ausgründung erfolgreicher Spinoffs (BEN Ener-gy AG, www.ben-energy.com und Amphiro AG, www.amphiro.com). Unsere Forschungsergebnisse sind in den führenden Fachzeitschriften im Bereich Information Systems (z.B. MIS Quarterly, Management Science) und Energie (z.B. Nature Energy, Applied Energy, Energy, Energy Policy, Transportation Research) erschienen. Eine Liste unserer Publikationen finden Sie hier.

UnternehmenspartnerschaftenDie Digitalisierung verknüpft Unternehmen enger mit ihren Kunden und verschiebt die Grenzen klassischer Informationssysteme bis in die Wohnungen, Autos und Smartphones der Bürger. Den Schwerpunkt unserer Praxisprojekte bilden Verfahren des Maschinellen Lernens sowie Methoden aus der Verhaltensökonomie, um Verhaltensmuster zu erkennen, Kundenverhalten zu verstehen, Geschäftsprozesse zu verbessern und die Entwicklung digitaler Dienstleistungen voranzutreiben. Dazu kooperieren wir eng mit unseren Partnerunternehmen und Spinoffs und unterstützen so die digitale Transformation von Unternehmen.

Das durch den Europäischen Fond für Regionale Entwicklung (EFRE) geförderte Projekt startet im Jahr 2026 und widmet sich der Entwicklung innovativer Technologien zur Erzeugung hochwertiger Kraft- und Brennstoffe aus biogenen Reststoffen und Kunststoffabfällen. Im Mittelpunkt des Vorhabens steht der gezielte Technologietransfer. Effiziente Verfahren zur Nutzung bislang unerschlossener Stoffströme werden weiterentwickelt und in marktfähige sowie industriell skalierbare Produktionsprozesse überführt. Ziel ist es, die Ressourceneffizienz zu steigern, regionale Wertschöpfungsketten zu stärken und einen substanziellen Beitrag zur Dekarbonisierung des Wärme- und Verkehrssektors zu leisten. Damit unterstützt das Projekt unmittelbar die Erreichung der europäischen Klimaziele.

Das im Juli 2023 gestartete EFRE-Projekt EnerKMU soll die treibende Kraft für kleine und mittelständische Unternehmen mit Bezug zur Energieautarkie in der Region und ganz Bayern werden.
In diesem Projekt begleiten wir Komponentenentwickler für Energieausrüstung bei der Forschung und Entwicklung, Ingenieurbüros aus der Energiebranche bei der Konzepterstellung und Unternehmen bei der Erstellung und Umsetzung von Energiekonzepten.

Das durch den Europäischen Sozialfonds (ESF+) geförderte Projekt startet ab 2026 und läuft über einen Zeitraum von drei Jahren. Es befasst sich mit drei wesentlichen strategischen Technologien für Europa (STEP), die in die übergeordneten Bereiche Wasserstofftechnologien, Energiespeicherung und energiesystembezogene Energieeffizienztechnologien untergliedert sind. Die Technologiefelder werden in praxisnahen Weiterbildungsveranstaltungen vermittelt, die den Austausch zwischen Forschung, Industrie und Praxis fördern. Ziel ist eine technologieoffene Weiterbildung, die Akteure aus ganz Bayern zusammenbringt, um gemeinsam Lösungen für eine klimaneutrale Zukunft zu entwickeln.