Dr. Neha Dimri

Wärmespeicher können dabei helfen, thermische Netze rationaler zu dimensionieren und zu betreiben. Es können damit Lastspitzen geglättet und der Einsatz fossiler Spitzenlastkessel vermieden werden. Wärmeüberschüsse können zwischengespeichert werden. Insbesondere dezentrale Speicher ermöglichen es zudem, einzelne Netzabschnitte zu entlasten, bzw. Netzverdichtungen und Erweiterungen zu ermöglichen. Sie sind auch ideal für die effiziente Einbindung dezentraler Wärmeerzeuger. In diesem Projekt werden die möglichen Kosten- und Emissionseinsparungen durch den Einsatz dezentraler thermischer Speicher in unterschiedlichen Fernwärmenetzen quantifiziert. Zusätzlich zu Empfehlungen für die Dimensionierung und den Betrieb solcher Speicher wird ein Excel-Anwendertool entwickelt, mit dem Planer den Einfluss von Speichern auf die Leistungsverteilung und die Kosten eines thermischen Netzes bestimmen können.

In diesem Projekt entwickeln wir Planungsmethoden und Regelungsstrategien für Solarenergieareale. Das Ziel ist, Solarenergie, Speichertechnologien und die thermische und elektrische Vernetzung von Gebäuden optimal zu nutzen. Ein Fokus liegt auf der Wärmeversorgung im Winterhalbjahr und dabei auf Alternativen zu konventionellen Luft/Wasser-Wärmepumpen- und Erdsonden-Wärmepumpensystemen. Durch das konsequente Nutzen von Synergien und Sektorkopplung auf Arealebene soll es gelingen, den CO2-intensiven Winterstromverbrauch zu senken und eine hohe Flexibilität für die Interaktion mit dem Stromnetz zu ermöglichen.

Der technische Ansatz besteht in der Entwicklung effizienter Rechenmodelle, mit welchen a) in der Planungsphase eine grosse Anzahl von Systemvarianten bezüglich unterschiedlicher Zielfunktionen (Kosten, Emissionen, Netzflexibilität) verglichen werden können und b) effiziente modellprädiktive Regelungsstrategien für die Arealebene identifiziert werden können.

Sauberes Wasser, eine zuverlässige Stromversorgung und Kühlsysteme für Medikamente und Impfstoffe sind in vielen ländlichen Spitälern Afrikas keine Selbstverständlichkeit. Um auch in abgelegenen Regionen eine bessere Gesundheitsversorgung zu gewährleisten, unterstützt die EU das Projekt SophiA, das auf modulare Container setzt, die mit Sonnenenergie Trinkwasser, Wärme, Kälte und Strom produzieren. Das SPF Institut für Solartechnik ist im internationalen Team für die gesamte Solartechnik, die Lebenszyklusanalyse sowie das Energiemanagement und Ansteuerung der Subsysteme verantwortlich.

In OptimEase wird eine Simulationsumgebung entwickelt welche die energetische Optimierung einer Gruppe von Gebäuden unter Berücksichtigung von Synergien durchführt. Durch den Vergleich der optimalen Lösung einer Gruppe von Gebäuden mit der Summe der optimalen Lösungen von Einzelgebäuden wird der ökonomische und ökologische Vorteil der Optimierung von Gebäudegruppen aufgezeigt.

Im Projekt SolResHC werden Forschungsfragen zum IEA PVPS Task 16 bezüglich «Solar Resource for High Penetration and Large Scale Applications» bearbeitet.

Spezifisch werden Auswirkungen verschiedener Wetterszenarien auf solares Heizen und Kühlen ermittelt. Es werden Simulationen für diverse Zukunftsszenarien durchgeführt, um die Auswirkungen der Wetterdaten auf die energetische Effizienz unterschiedlicher Systeme zu ermitteln, welche Heizwärme-, Kühl-, Warmwasser- und zum Teil den Strom-Bedarf für ein Mehrfamilienhaus generieren.

Weiter wird eine Bewertung des Einflusses einer hohen Einspeisung von PV und erneuerbaren Energien auf das Stromnetz der Schweiz durchgeführt. Dabei werden insbesondere die Auswirkungen auf den Strompreis berücksichtigt.

Im Projekt VenTSol soll durch ein detailliertes Monitoring von fünf Mehrfamilienhäusern das Verhalten der Bewohner bezüglich Fensterlüftung, Verschattung und Raumtemperatur untersucht werden. Diese Studie soll helfen detaillierte Benutzerprofile zu erstellen, welche für Simulationen und Energieberechnungen verwendet werden können. Das Benutzerverhalten wird dem vorherrschenden Aussenklima, Innenklima und dem Energieverbrauch gegenübergestellt. Das Projekt soll einen Beitrag leisten den sogenannten «UserGap» besser zu verstehen.

In diesem P&D-Projekt wurde in Obfelden mit neuen Technologien eine hocheffiziente Wärmeversorgung für Wohngebäude realisiert. Die Kombination einer Niederhub-Wärmepumpe mit einer tiefen Membran-Erdwärmesonde und einer neuartigen Regelung der Flächenheizungen ermöglicht effizientes Heizen im Winter und Kühlen im Sommer bei geringstem elektrischem Energiebedarf. Die Auswertung mehrerer Jahre zeigt, wie wichtig Überwachung und Betriebsoptimierung sind, um effiziente Systeme im Feld zu realisieren. Neben vielen wertvollen Praxiserfahrungen hat das Projekt gezeigt, dass ein ganzheitliches Konzept einen wesentlichen Beitrag zur Stabilisierung der Schweizer Energieversorgung leisten kann.