Mit dem Forschungsprogramm des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen (EFZN) „Transformation des Energiesystems Niedersachsen“ (TEN.efzn) wird die interdisziplinäre, standortübergreifende Energieforschung in Niedersachsen massiv gestärkt und ausgebaut.
Über die Standortgrenzen hinweg wird an Lösungen für das Energiesystem der Zukunft geforscht, verteilt über insgesamt 15 niedersächsische Universitäten, Fachhochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen. Auch Forschungspartner aus anderen Bundesländern und aus der (Energie-)Wirtschaft sind in das Forschungsprogramm eingebunden.
Gegliedert in sechs eng miteinander vernetzte Forschungsplattformen vereint das Projekt die wesentlichen Stärken und Alleinstellungsmerkmale der niedersächsischen Energieforschung. Einmalig ist dabei die systematische Verschränkung von technisch-naturwissenschaftlicher Energieforschung mit sozialwissenschaftlicher Transformationsforschung sowie einer integrierten Transfer-, Aus- und Weiterbildungsperspektive, bei der auch die Wissenschaftskommunikation eine starke Rolle einnimmt.
Unser Fokus: Forschungsplattform „Wärme“
Die Umstellung des Wärmesektors – von der derzeitigen Fokussierung auf fossile Brennstoffe hin zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung – stellt ein zentrales Ziel der Energiewende dar. Ein zentraler Hebel für die anstehende Transformation ist die Wärmepumpentechnologie. Sie macht nicht nur die Umgebungswärme für sich nutzbar, sie koppelt auch sehr effizient den Wärmesektor mit dem (zukünftig klimaneutralen) elektrischen Energiesektor.
In diesem Kontext ist die Forschungsplattform „Wärme“ angesiedelt. Gegliedert in zwei Innovationsbereiche werden Wärmepumpentechnologien erforscht und entwickelt, um klimaneutral und mit gesteigerter Effizienz Wärme für Gebäude und industrielle Prozesse bereitstellen zu können. Dabei wird sich zum einen auf Großwärmepumpen mit einem Temperaturniveau von bis zu 200 °C (Innovationsbereich I) sowie zum anderen auf eine neuartige kompakte Plug-&-Play-Wärmepumpentechnologie für die Wärmebereitstellung in Gebäuden (Innovationsbereich II) fokussiert, bei der optional ölfreie und/oder Komponenten aus dem automobilen Thermomanagement eingesetzt werden. Die kompakten Wärmepumpen-Module sollen über standardisierte Anschlüsse für die Stromversorgung und Steuerung sowie über Schnellverschlüsse zur hydraulischen Anbindung der Wärmesenke und Wärmequelle verfügen.
Mit dem Forschungsprojekt soll dazu beigetragen werden, dass Gebäude und Industrie in Zukunft sowohl klimaneutral als auch effizient, kostengünstig und anforderungsgerecht mit Wärme versorgt werden können.
Bei dem Vorhaben konzeptioniert das IfT die neuartige Wärmepumpe. Das IMAB entwickelt und erforscht die dazugehörige Leistungselektronik, die die Einbindung in zukünftige elektrische Energiesystem ermöglicht. Das siz verantwortet die anforderungsgerechte Einbindung der Plug-&-Play-Konzepte in die Heiz- und Warmwassersysteme unterschiedlicher Gebäude und das ISFH beschäftigt sich mit KI-basierten Steuergeräten zur Optimierung der Betriebsstrategie und Fehlererkennung.
TP II.1: Integration kompakter WP-Module in Gebäudeenergiesysteme
TP II.2 Modellbasierte Konzeptionierung und Optimierung kompakter WP-Module
TP II.3 Aufbau und experimentelle Untersuchung kompakter WP-Module
TP II.4 Konzeptionierung, Aufbau und Untersuchung der zur elektrischen Integration notwendigen Leistungselektronik
TP II.5 Konzeptionierung, Implementierung und Untersuchung KI-basierter Methoden zur Systemanalyse, Betriebsoptimierung und Fehlererkennung