IEA HPT Annex 56: Digitalisierung und Internet of Things für Wärmepumpen (Arbeitsperiode 2019 - 2022)

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. Ziel des Projektes ist ein strukturierter Überblick zu IoT-fähigen Wärmepumpen.

Kurzbeschreibung

Ambitionierte Klima-, Energie- und Umweltziele erfordern den Übergang zu einem effizienten, erneuerbaren und CO₂-armen Energiesystem. Die Digitalisierung ist einer der wichtigsten Faktoren für den Umbau der Energiesysteme. Es wird erwartet, dass die Digitalisierung die Abstimmung von Angebot und Nachfrage bei zunehmender Volatilität der Energieerzeugung erleichtert und wesentlich zu Endenergieeinsparungen und CO₂-Reduktionen beiträgt. Laut einer IEA-Studie kann die Digitalisierung den Energieverbrauch in Gebäuden bis 2040 um 10 % senken. Wärmepumpen werden zunehmend zu vernetzten Geräten, die am Internet der Dinge (IoT) teilnehmen können. Solche Wärmepumpen, sowohl im Haushalt als auch in der Industrie, ermöglichen eine Optimierung des Betriebs, um den Energieverbrauch zu senken, die CO₂-Emissionen zu verringern, wirtschaftliche Vorteile zu erzielen und den Komfort zu erhöhen. Sie ermöglichen auch Netzdienstleistungen durch die gezielte Bereitstellung von Flexibilität, z.B. in einem Pool von kleinen Wärmepumpen oder mit Großwärmepumpen für Industrie- oder Fernwärmeanwendungen.

Das IEA HPT Annex 56 Projekt analysiert die Chancen und Herausforderungen von IoT-fähigen Wärmepumpen für den Einsatz in Gebäuden und für industrielle Anwendungen. Ziel des Projektes ist ein strukturierter Überblick zu IoT-fähigen Wärmepumpen und kommerziellen Produkten und Services. Die Informationen wurden im intensiven Austausch mit Expert:innen aus den teilnehmenden Ländern (Österreich, Dänemark, Frankreich, Deutschland, Norwegen, Schweden, Schweiz) erarbeitet.

Die Ergebnisse des Annex 56 geben einen guten Überblick über vernetzte Wärmepumpen. Es wurden 44 Anwendungsbeispiele in den teilnehmenden Ländern analysiert, die deutlich machen, dass IoT-fähige Wärmepumpen und darauf aufbauende Produkte bereits am Markt verfügbar sind. Die erfassten Anwendungsbeispiele lassen sich fünf Kategorien zuordnen: Betriebsoptimierung, Vorausschauende Wartung, Inbetriebnahme, Bereitstellung von Flexibilität und Wärme als Dienstleistung. Weiters wurden relevante Schnittstellen, Datenanalysemethoden und Geschäftsmodelle für IoT-fähige Wärmepumpen analysiert.

Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Nutzung von IoT-Technologie und der damit einhergehenden Vernetzung, der Datenaustausch, die Analyse und die darauf aufbauenden Services ermöglicht bzw. signifikant verbessert werden können. Für die Nutzer:innen bedeutet das üblicherweise Betriebskosten- und Energieeinsparungen und erhöhte Betriebssicherheit. Für das Energiesystem ist vor allem die Bereitstellung von Flexibilität von großer Bedeutung, da so die schwankende Erzeugung erneuerbarer Energie besser genutzt werden kann. Austausch und Nutzung von Daten spielen dabei eine wesentliche Rolle. Daher werden vernetzte Wärmepumpen im zukünftigen Energiesystem ebenfalls eine essentielle Rolle spielen.

Projekt-Bilder

Nutzungshinweis: Die unter Projekt-Bilder aufgelisteten Bilder stammen aus den Projekten, die im Rahmen der Programme Stadt der Zukunft, Haus der Zukunft und IEA Forschungskooperation entstanden sind. Sie dürfen unter der Creative Commons Lizenz zur nicht-kommerziellen Nutzung unter Namensnennung (CC BY-NC) verwendet werden.

Publikationen

Endbericht (pdf, 1.52 MB)

Weitere Publikationen

Teilnehmende Staaten

Deutschland, Frankreich, Norwegen, Schweiz, Österreich (Operating Agent)

Kontaktadresse

AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Center for Energy
Projektleiterin, Operating Agent: Veronika Wilk
Projektmitarbeiter:innen: Reinhard Jentsch, Tilman Barz, Gerhard Zucker, Christoph Reichl, Tara Esterl, Johanna Spreizhofer, Regina Hemm, Philipp Ortmann, Bernd Windholz
Giefinggasse 2, 1210 Wien
Tel.: +43 (0) 50550-6494
E-Mail: Veronika.Wilk@ait.ac.at

TU Wien, Institute of Computer Engineering
Forschungsbereich Automation Systems
Projektleiter: Wolfgang Kastner
Projektmitarbeiter: Gernot Steindl, Goran Music
Treitlstr. 1-3, 1040 Wien
Tel.: +43 1 58801-18320
E-Mail: wolfgang.kastner@tuwien.ac.at

Fachhochschule Burgenland GmbH
Projektleiter: Helmut Plank
Projektmitarbeiter: Roman Stelzer, Christian Heschl
Campus 1, 7000 Eisenstadt
Tel.: + 43 5 7705-4121
E-mail: helmut.plank@fh-burgenland.at