Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik, Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW

Wir entwickeln technoökonomische Modelle zur Planung und Bewertung integrierter Multi-Energiesysteme in Arealen und Städten. Durch Simulationen, Szenarioanalysen und Daten aus dem realen Betrieb identifizieren wir optimale Systemkonfigurationen und Dekarbonisierungsstrategien für Wärme und Strom. Unser Fokus liegt auf der Dimensionierung, Betriebsoptimierung und Flexibilitätsintegration sektorengekoppelter Energiesysteme, die Gesamtkosten und Emissionen (Scope 1, 2, 3) minimieren. Dabei beziehen wir relevante Stakeholder aktiv in den Planungs- und Bewertungsprozess ein, um praxisnahe, tragfähige und umsetzbare Lösungen zu entwickeln.

• Wärmeversorgungstrategien in Hafenareal: Vergleich Wärmeversorgunglösungen für neue Quartiere
• LEG Machbarkeitsstudie: Flexible, sektorgekoppelte Wärmesysteme für gemeinschaftliche bzw. quartiersbezogene Energieversorgung
• Dekarbonisierung der Altstadt Brugg: Wärmeversorgungslösungen unter Berücksichtigung von Denkmalschutz und Lärmschutz

Wir analysieren Energiesysteme in Gebäuden durch simulationsgestützte Betriebsüberwachung, datenbasiertes Monitoring und die Entwicklung fortschrittlicher Energiemanagement- und Regelstrategien. Ein Schwerpunkt liegt auf der frühzeitigen Fehlererkennung, der Optimierung von Betriebszuständen und der Gestaltung intelligenter Steuerungsansätze, die Effizienz, Nutzerkomfort und messbare CO₂-Einsparungen sicherstellen.

• ACA-MODES: Demonstration des koordinierten Betriebs lokal verteilter dezentraler Energiesysteme.
• Testplattform Reallabor SQUARE: Realzeitmonitoring und Gebäudesteuerung zur Optimierung des Energieeinsatzes.
• TABS@CMU: Datengestützte Betriebsoptimierung der thermisch aktivierten Bauteile am FHNW Campus Muttenz

Wir nutzen Hardware-in-the-Loop-Prüfstände im Energy Research Lab (ERL), um Betrieb- und Steuerstrategien für Gebäudeenergiesysteme wie Wärmepumpen, Photovoltaik und Speicher realitätsnah zu testen. So sichern wir die zuverlässige und effiziente Integration erneuerbarer Energien in Gebäuden.

• Hardware-in-the-Loop-Prüfstand Wärmepumpensteuerung: Entwicklung und Testung intelligenter Steuerstrategien mit realen Messdaten.
• Systemtests zur Gebäudetechnik-Kopplung: Analyse komplexer Wechselwirkungen zwischen PV, Solarthermie, WP, Speicher.

Wir unterstützen die Planung und den Betrieb von Photovoltaikanlagen in Neubauten und Bestandsgebäuden. In der Planungsphase analysieren wir die technische und wirtschaftliche Systemdimensionierung unter Berücksichtigung dynamischer Strompreise, variabler Emissionsfaktoren und unterschiedlicher Eigenverbrauchsszenarien, um kosten- und emissionsarme Konfigurationen zu identifizieren. Im Betrieb fokussieren wir auf Monitoring, Fehlererkennung und die Analyse von Degradationsprozessen, um vermeidbare Ertragsverluste zu minimieren und fundierte Repowering-Entscheidungen zu ermöglichen. Darüber hinaus untersuchen wir im Re-Use-Labor die Degradation von vorzeitig ausgemusterten PV-Modulen, um ihr Potenzial für eine Wiederverwendung zu bewerten.

• PV-Integration Strategien im Bestand: Analyse der Auswirkungen zukünftiger Unsicherheiten wie Abriegelungsmassnahmen, dynamischer Preise und variabler Emissionsfaktoren auf die optimale Systemauslegung
• Monitoring von Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Kontinuierliche Überwachung gebäudeintegrierter PV-Anlagen zur Identifikation und Minimierung vermeidbarer Ertragsverluste sowie zur frühzeitigen Erkennung und Reduktion von Degradationsprozessen.
• Nachhaltige Repowering- und Re-Use-Strategien: Bewertung bestehender PV-Systeme zur Identifikation von Repowering- und Wiederverwendungsoptionen, die die Systemleistung sichern und gleichzeitig Lebenszykluskosten und Emissionen minimieren.