IMPACT – Hybrid hydraulic and electric charging of stratified compact hot water

Ausgangssituation / Motivation

Um städtische Wohnbauten klimaneutral zu gestalten, ist eine effiziente Nutzung erneuerbarer Energien erforderlich. Während zentrale Warmwassersysteme mit hohen Wärmeverlusten behaftet sind, bieten dezentrale Systeme eine höhere Energieeffizienz. Allerdings scheitert ihre Umsetzung oft an Platzmangel, fehlender Kompatibilität mit erneuerbaren Energiequellen und technischen Einschränkungen.

Das Projekt IMPACT adressiert diese Herausforderung durch die Entwicklung eines innovativen, flachen, dezentralen Schichtspeichers, der sich optimal in moderne Niedertemperatur-Heizsysteme integriert und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen maximiert.

Inhalte und Zielsetzungen

Das Hauptziel von IMPACT ist die Konzeption und Laborvalidierung eines dezentralen Warmwasserspeichers, der:

• eine platzsparende Bauweise aufweist,
• verschiedene erneuerbare Energiequellen optimal nutzt,
• intelligente Steuerungsmechanismen für maximale Effizienz einsetzt,
• kosteneffizient produziert werden kann.

Neben der technologischen Entwicklung zielt das Projekt auf wirtschaftliche und ökologische Nachhaltigkeit ab. Durch den Einsatz intelligenter Energiemanagementsysteme soll der Speicher effizient geladen und entladen werden, um Energieverluste zu minimieren. Zudem soll das Design als "Ready-to-install"-Lösung konzipiert werden, um die Installation in Bestandsbauten zu erleichtern.

Methodische Vorgehensweise

Das Projekt folgt einem mehrstufigen Ansatz:

• Entwicklung des Speicherdesigns: CFD-Simulationen zur Optimierung von Schichtung, Wärmeübertragung und hydraulischer Anbindung.
• Material- und Fertigungsforschung: Erprobung von biobasierten Dämmstoffen und innovativen Fertigungsmethoden.
• Intelligente Steuerung: Entwicklung von Machine-Learning-basierten Softsensoren zur präzisen Überwachung des Ladezustands und Optimierung der Energiezufuhr.
• Laborvalidierung: Funktionstests des entwickelten Speichermusters unter realitätsnahen Bedingungen.
• Markt- und Wirtschaftlichkeitsanalyse: Untersuchung des Potenzials für eine breite Markteinführung und Patentanmeldungen.

Erwartete Ergebnisse

Das Projekt soll eine technologische Grundlage für eine neue Generation von dezentralen Warmwasserspeichern schaffen, die durch ihre innovative Bauweise und intelligente Steuerung eine deutlich höhere Energieeffizienz erreichen als bestehende Systeme.

Die erwarteten Ergebnisse sind:

• Ein einsatzfähiges Funktionsmuster des Warmwasserspeichers mit optimierter Temperaturschichtung und intelligenter Steuerung.
• Reduktion des Energieverbrauchs und CO₂-Emissionen durch effiziente Nutzung erneuerbarer Energien.
• Kosteneffiziente Produktion durch optimierte Fertigungstechnologien.
• Marktpotenzialanalyse mit Fokus auf Patentanmeldung und wirtschaftlicher Skalierbarkeit.

Projektleitung

AIT Austrian Institute of Technology GmbH

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

PINK GmbH

Dipl.-Ing. Felix Hochwallner
Giefinggasse 2
A-1210 Wien

Tel.: +43 (664) 815 79 41
E-Mail: felix.hochwallner@ait.ac.at
Web: www.ait.ac.at