Digitalisierung und Internet of Things (IoT) für Wärmepumpen
Mit fortschreitender Digitalisierung werden Wärmepumpen zu einem Teil des Internet der Dinge (IoT). In diesem Projekt werden die Chancen und Herausforderungen von IoT-fähigen Wärmepumpen für den Einsatz im Haushalt, in Gewerbebetrieben sowie industriellen Anwendungen erhoben und den relevanten Zielgruppen in Form von Leitfäden, Daten sowie normungsrelevanten Informationen zur Verfügung gestellt.
Die Einhaltung ambitionierter Klima-, Energie- & Umweltziele verlangt den Umbau in ein CO2-armes, effizientes und erneuerbares Energiesystem. Die Digitalisierung wird als bedeutender Faktor in der Energiewende gesehen. Intelligente, digitale Lösungen sind zunehmend gefragt, um verschiedene Flexibilitätsoptionen wie strombasierte Wärmeerzeugung, Einsatz von Speichern, oder Elektromobilität effizient einzusetzen sowie die Netze sicher zu steuern. Im Energiesystem der Zukunft werden Wärmepumpen eine bedeutende Rolle spielen. Sie sind eine vielfältig einsetzbare Technologie zur Raum- und Prozesswärmebereitstellung, zur Warmwasserbereitung sowie zur Kühlung von Gebäuden und Prozessen und werden mit fortschreitender Digitalisierung zunehmend zu vernetzten Geräten, die am Internet der Dinge teilnehmen. Sie werden für eine intelligente Bedarfsdeckung ausgelegt und ermöglichen damit Energieeffizienz in Echtzeit, flexible Stromnutzung, optimierte Lastprofile sowie einen optimierten Kompromiss in Bezug auf Komfort und Betriebskosten. Einer IEA Studie zufolge kann durch Digitalisierung der Energieverbrauch in Gebäuden bis zum Jahr 2040 um 10% gesenkt werden. Im Gegensatz zum Gebäudebereich setzen Industrieunternehmen bereits seit langem digitale Technologien ein, um Prozesssteuerungen und Produktionszahlen zu optimieren. Österreichs Industrie wird bis zum Jahr 2020 jährlich 4 Milliarden Euro in Industrie 4.0-Anwendungen investieren. Neben den klassischen Anwendungsfeldern der Logistik werden Industrial IoT Plattformen zunehmend für die Online-Überwachung von Produktionsanlagen und das standortübergreifende Energiemanagement eingesetzt.
Das IEA HPT Annex 56 Projekt zielt darauf ab, die Chancen und Herausforderungen von IoT-fähigen Wärmepumpen für den Einsatz im Haushalt, in Gewerbebetrieben, und für industrielle Anwendungen zu erheben und den relevanten Zielgruppen, das sind insbesondere OEMs, Wärmepumpen-Hersteller, Verbände und Regulierungsbehörden zur Verfügung zu stellen. Es werden die technischen Rahmenbedingungen erhoben, um Wärmepumpen sinnvoll als IoT-Komponente einzusetzen. Es wird zudem erarbeitet, wie Wärmepumpen durch geeignete Daten- und Informationsmodelle dargestellt werden können und welche Protokolle sich für die Anbindung an das IoT eignen. Ausgehend von verschiedenen Digitalen Zwillingen von Wärmepumpen werden Methoden zur Datenanalyse auf ihre Eignung hin untersucht. Anwendungen und mögliche Geschäftsmodelle, die auf IoT-fähigen Wärmepumpen basieren, werden analysiert und bewertet. Außerdem werden die Risiken der Vernetzung in Bezug auf Informations- und Datensicherheit und Privatsphäre betrachtet.
Das Ergebnis ist ein strukturierter Überblick zu IoT‐fähigen Wärmepumpen, in Form von Berichten, Richtlinien, Daten und normungsrelevanten Informationen, die in den relevanten Zielgruppen, insbesondere OEMs, Wärmepumpenhersteller, Verbände und Regulierungsbehörden, in den Teilnehmerländern breit verbreitet werden.
Projektpartner
AIT Austrian Institute of Technologie (Projektleitung), TU Wien, Fachhochschule Burgenland GmbH
Förderschiene
FFG - Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft, IEA Ausschreibung 2019 - Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)
