Forschungsprojekt entwickelt neues ganzheitliches Energiemanagementsystem

Im Kontext der Energiewende werden moderne Gebäude zunehmend zu selbständigen Akteuren im Stromsystem. Angesichts steigender Anforderungen an Energieeffizienz und Nachhaltigkeit wird es immer wichtiger, Gebäude als integrale Bestandteile einer intelligenten Energieinfrastruktur zu betrachten.

Das Forschungsprojekt und Promotionsvorhaben von Prof. Dr. Fabian Kennel, Diplom-Ingenieur und Professor für Automatisierungs- und Energiesystemtechnik am Umweltcampus Birkenfeld, adressiert diese Thematik, indem es ein innovatives Energiemanagementsystem entwickelt, das Strom, Wärme und Mobilität ganzheitlich integriert. Der Titel des Promotionsvorhabens lautet „Gebäudeenergiemanagement über lernbasierte modellprädiktive Regelungsmethoden“, Doktorand ist Alexander Blinn.

In dem Projekt wird anstelle klassischer, isolierter Heuristiken/Regeln ein holistisches modellbasiertes Konzept verfolgt, das modellbasierte Ansätze um datenbasierte Modelle erweitert, um eine adaptive Steuerung der Energieflüsse zu ermöglichen. Ziel ist es, ein flexibles und skalierbares Energiemanagement zu etablieren, das sich auf unterschiedlichste Gebäudetypen übertragen lässt und dynamisch auf veränderte Rahmenbedingungen reagiert. Dieser integrative Ansatz verspricht nicht nur eine signifikante Steigerung der Energieeffizienz und eine nachhaltige Optimierung des Ressourcenverbrauchs, sondern trägt auch zur verstärkten Integration erneuerbarer Energien in das bestehende Netz bei.

Wesentlicher Bestandteil des Projekts ist die Validierung der neuen Methoden anhand realer Gebäudeszenarien. Als Testumgebung dient der Umweltcampus Birkenfeld, wo umfassende Energiedaten und verschiedene Gebäudetypen zur Verfügung stehen. Eine Fallstudie in Kooperation mit der ICONAG Leittechnik GmbH wird die Übertragbarkeit der entwickelten Algorithmen auf andere Gebäude demonstrieren. Langfristig soll das adaptive Energiemanagementsystem in die Software von ICONAG Leittechnik integriert und auf dem Markt etabliert werden.

ICONAG-Geschäftsführer Christian Wild erläutert die Relevanz des Forschungsprojekts: „Durch die Umwandlung von Gebäuden in aktive, steuerbare Einheiten wird ein wesentlicher Beitrag zur Reduktion von CO₂-Emissionen geleistet und die Grundlage für zukunftsweisende Energiesysteme geschaffen. Insgesamt eröffnet das Projekt neue Perspektiven für eine effizientere und umweltfreundlichere Nutzung von Energie in urbanen Infrastrukturen.“

InnoProm

Mit der Fördermaßnahme "InnoProm – Innovation und Promotion" fördert das Land Rheinland-Pfalz anwendungs- und praxisorientierte Promotionsvorhaben, die konkrete Innovationen in rheinland-pfälzischen Unternehmen voranbringen. Dadurch sollen innovationsrelevantes Wissen und unternehmerische Bedürfnisse schnell und effizient zusammen gebracht werden. Mit der Qualifizierung von Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern leistet die Fördermaßnahme auch einen wichtigen Beitrag zur Sicherung der Fachkräfte.

Das Land fördert mit Hilfe von Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) anteilig Personalkosten für die jeweilige Doktorandin/den jeweiligen Doktoranden.