Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

Die Umstellung auf eine klimaneutrale, erneuerbare Energieversorgung erfordert innovative, vernetzte Lösungen für Gebäude, Areale, und Städte. Wir betrachten einzelne Technologien (Photovoltaik, Wärmepumpen, Solarthermie, Speicher) als Teil eines integrierten Multi-Energiesystems und erforschen, wie diese effizient, nutzerfreundlich und netzverträglich eingesetzt und betrieben werden können. Unsere Arbeit umfasst technoökonomische Modellierungen zur Entwicklung von Dekarbonisierungsstrategien in der Planungsphase, das Monitoring und die Optimierung von Regelstrategien im Betrieb sowie die flexible Erprobung dieser Systeme in unserem Energy Research Lab.

Energy Research Lab Kontakt: Prof. Dr. Natasa Vulic Institut Nachhaltigkeit und Energie am Bau INEB

Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik

Mit interdisziplinärer Forschung entwickeln wir Lösungen, die erneuerbare Energien optimal vernetzen und technische Innovation mit Benutzerfreundlichkeit vereinen.

Projekte

Modellierung von Multi-Energiesystemen in Arealen und Städten

Betriebsmonitoring und Energiesystemmanagement

Prüfung von Hardware-Komponenten und Systemintegration

PV-Integration, Repowering und Re-Use

Projekte ab 2025

Multi-Energie-System Aesch: Nachhaltige Wärme- und Kälteversorgung

Für ein Gemeindeareal in Aesch werden unterschiedliche Versorgungsszenarien für eine zukunftsfähige Wärme- und Kälteversorgung untersucht. Als mögliche Optionen werden unter anderem Erdsonden, die Abwärme eines HPC-Rechenzentrums, Solarthermie und saisonale Wärmespeicher betrachtet. Die Szenarien werden hinsichtlich technischer Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Umweltwirkungen und zukünftiger Entwicklungen sowie aus Sicht verschiedener Akteure bewertet. So entsteht eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die zukünftige Energieversorgung des Areals.

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

HP-BIG Thermohydraulik

Senkung des Wärmepreises bei solarthermischen Grossanlagen mit Heatpipe-Vakuumröhrenkollektoren

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

CoolShift

Nächtliche Gebäudekühlung durch natürliche Konvektion und Strahlung

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

GEAK-Boost

Implementation of Data Science Tools to Streamline and Accelerate the GEAK Certification Process for the Swiss Building Stock

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

FLASH-FAULT: Fast Learning Algorithm for a Single Sensor Based Heating System Fault Detection

The potential of machine learning (ML) algorithms for fault detection in residential building heating systems is well established in scientific literature including our recent works. We developed a preliminary ML-pipeline, that utilizes time series forecasting to identify faults in a solar thermal system using minimal initial data unlike existing data-intensive approaches. Although the ML algorithm achieves similar accuracies as the rule-based algorithm integrated into the industrial partner’s single-sensor IoT framework, it lacks theoretical testing and conceptual evaluation.

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

TABS@CMU

Nutzung der Gebäudemasse als Energiespeicher zur Unterstützung des zukünftigen Energienetzes - Fallanalyse CMU (FHNW Campus Muttenz)

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

Projekte bis 2024

HpCosy (Heat Pump Comfort System)

Entwicklung und Untersuchung der Grundlagen für ein dezentrales Sole-Wasser-Wärmepumpensystem für Wohnungen in Mehrfamilienhäusern (MFH)

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

Innosuisse - Projekt

Effizienzsteigerung bei Lüftungsanlagen mit kreislaufgekoppelter Wärmerückgewinnung

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

ACA-MODES (Advanced Control Algorithms for Management of Decentralized Energy Systems)

Sektor-gekoppelte und ökonomische Betriebsführung von dezentralen Prosumern unter Einsatz fortschrittlicher Regelungsalgorithmen

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

SimplyDrain – Kostengünstige Drainback Solaranlagen für Mehrfamilienhäuser

Gemeinsam mit zwei Forschungspartnern entwickeln wir ein kostengünstiges Konzept eines solarthermischen Drainback Systems, das sich besonders für Mehrfamilienhäuser im Baubestand eignet.

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik

LoCoSol+: Optimierung und Skalierung der ML-gestützten Fehlererkennung in solarthermischen Anlagen

Aufbauend auf LoCoSOL wurde mit LoCoSOL+ der regelbasierte Algorithmus (RBA) optimiert und erstmals ein ML-gestützter Prototyp zur Fehlererkennung in solarthermischen Anlagen entwickelt. Im neuen Projekt mit dem SDSC wird der ML-Algorithmus weiter verbessert und für Heizungsanlagen skaliert.

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik, Digitale Lösungen für nachhaltige Gebäude

Integration von Luft/Wasser-Wärmepumpen im städtischen Kontext

Derzeit stösst die Luft/Wasser-Wärmepumpe im urbanen Raum noch auf Hindernisse. Sie gelten als laut, ästhetisch unbefriedigend und wenig energieeffizient.

Institut: Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau
Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik