Geeignete Regelungskonzepte für einen energieoptimierten Betrieb

Pressemitteilung / 14.9.2016

Um geeignete Regelungskonzepte für einen energieoptimierten Betrieb zu entwickeln, bauten die Ingenieure von Fraunhofer UMSICHT in Sulzbach-Rosenberg einen KWK-Prüfstand für ein Mini-BHKW der Firma KW Energie auf. Dadurch ist es möglich mittels einer thermischen Lastbank die Umgebung virtuell nachzubilden, um so industrielle Lastprofile, Betriebsweisen und Regelungskonzepte zu analysieren und am Prüfstand zu verifizieren.

© Foto Fraunhofer UMSICHT

Fraunhofer UMSICHT in Sulzbach-Rosenberg hat den Kraft-Wärme-Kopplungs-Prüfstand in Betrieb genommen.

Der Kraft-Wärme-Kopplungs-Prüfstand ermöglicht es Fraunhofer UMSICHT die einzelnen Prüfstandskomponenten, wie BHKW und Pufferspeicher, unter realen Rahmenbedingungen im Technikum hinsichtlich ihrer Betriebsweise zu erproben und zu optimieren. Die thermische Lastbank besteht dabei aus einem Kanalventilator in Verbindung mit einem Wärmetauscher und einem Plattenwärmetauscher. Um den thermischen Verbrauch über die thermische Lastbank (Leistungsbereich bis 70 kWth) simulieren zu können, erweiterte Fraunhofer UMSICHT den Prüfstand um eine Hardware-in-the-Loop Simulation. Hardware-in-the-Loop ist ein Verfahren, welches hauptsächlich in der Automobilindustrie eingesetzt wird, um eine reale Umgebung des Systems virtuell nachzubilden (z. B. elektrische und thermische Verbräuche, Umgebungstemperatur). 

Die Lastbank am Prüfstand lässt es zu, firmenspezifische Lastgänge nachzufahren und zu analysieren. Dadurch können die Ingenieure von Fraunhofer UMSICHT einen  potenziellen BHKW-Einsatz überprüfen und einen energieoptimierten Betrieb erzielen. Mithilfe der erstellten Benutzeroberfläche (graphical user interface, GUI) ergibt sich außerdem die Möglichkeit in MATLAB/Simulink® reale Anwendungsfälle nachzustellen, um so KWK-Systeme für den industriellen Einsatz anzupassen und abzustimmen. Zusätzlich können die Ingenieure von Fraunhofer UMSICHT in Zusammenarbeit mit der Industrie anhand des Prüfstands innovative Speichersysteme auf sensibler und latenter Basis erproben und optimieren.