Energieeinsparung durch Smart Home und intelligente Heizungsregelung

Zwillingshäuser des Fraunhofer IBP
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Zwillingshäuser des Fraunhofer IBP: Typische Einfamilienhäuser als Referenz für die Simulationsmodelle.

Wenn sie über die richtigen Funktionalitäten verfügen, können intelligente Heizungsregelungen, wie z. B. Smart Home-Thermostate, einen Beitrag zur Heizenergieeinsparung leisten. Wichtig ist jedoch, dass nicht alle Funktionen wie z. B. App-Steuerbarkeit auch Energie einsparen. Im Gegenteil: zunächst erzeugt jeder Aktor bzw. Gateway zusätzliche Standby-Verluste.

Projektziele

Im Fokus unserer Forschungsarbeit steht die Bewertung erreichbarer Heizenergieeinsparungen, bspw. durch eine gezielte Absenkung der Raumtemperaturen bei Abwesenheit, durch die intelligente Nutzung einer Wettervorhersage oder die Erkennung geöffneter Fenster. Diese energetischen, ökologischen und ökonomischen Untersuchungen dienen dazu klar zu stellen, in welchen (Nutzungs-)Szenarien derartige Smart Home Systeme energetisch sinnvoll eingesetzt werden können, in welchem Umfang Einsparungen zu erwarten sind und welche Funktionaltäten in dem jeweiligen System noch sinnvoll ergänzt werden können.

Stand des Projektes

Die bisher durchgeführten Studien an Gaskesseln mit Heizkörpern als Übergabesystem zeigen, dass sich die erschließbaren Heizenergieeinsparpotentiale durch Smart Home bzw. durch eine intelligente Heizungsregelung typischer Weise im Bereich von ca. 15 Prozent bewegen und in speziellen Einzelfällen und Funktionskombinationen (z. B. Einzelraumregelung mit Rollladeneinbindung und Heizungsabschaltung bei Fensterlüftung) auch über 30 Prozent erreichen können. Vor allem bei großen Wohnflächen wie Einfamilienhäusern und langen täglichen Abwesenheitszeiten sind die Einsparpotentiale deutlich. Auch zeigt sich, dass die prozentuale Einsparung annähernd unabhängig von der energetischen Qualität des Gebäudes ist. Die absoluten Einsparungen (Energie, CO2 und monetär) sind erwartungsgemäß in unsanierten Bestandsgebäuden mit hohen Energieverbräuchen am größten.

Anwesenheitszeiten und resultierendes raumweises Solltemperaturprofil
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Anwesenheitszeiten und resultierendes raumweises Solltemperaturprofil einer 4 köpfigen Familie als Grundlage für die Simulationsrechnungen.
Energieeinsparung unterschiedlicher Studien
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Mögliche relative Energieeinsparung unterschiedlicher Studien in Abhängigkeit von der Anzahl der Personen im Haushalt und des Baualters des Gebäudes.