HpCosy (Heat Pump Comfort System)

Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik

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

Projektdetails

Forschungsfeld: Erneuerbare Energie und Gebäudetechnik
Hochschule/Institut: Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW / Institut Nachhaltigkeit u.Energie am Bau

Wärmepumpen (WP) sind eine Schlüsseltechnologie für die Versorgung von Gebäuden mit Warmwasser und Raumwärme. Gefragt sind kompakte Systemlösungen, die in der Lage sind, Wärme und gegebenenfalls auch Kälte zur Verfügung zu stellen und dabei gleichzeitig flexibel auf das Angebot von Photovoltaikstrom oder auf tarifliche Anreize zur Lastverschiebung (Demand Side Management) reagieren zu können.

Das Hauptziel des Projekts war die Entwicklung von Grundlagen für ein neues Wärmepumpensystem für den Markt. Dieses umfasst die Funktionen Heizen, Kühlen und Warmwasserbereitung. Die Regelung/Steuerung soll die Berücksichtigung der Verfügbarkeit von eigenem Photovoltaikstrom für die Einzelanlage im Schwarm-Verbund mit anderen Wärmepumpen im Gebäude ermöglichen. Das Projekt lieferte einen Beitrag zum IEA HPT Annex 55 «Comfort and Climate Box».

Dabei wurden folgende Ziele angestrebt:

Vergleich der Effizienz von zentraler WP-Einheit zu dezentralen WP-Einheiten in Mehrfamilienhäusern mit Berücksichtigung der Wärmeverluste, der Nutzungen und der resultierenden Vorlauftemperaturen für Heizen und TWW-Bereitung.
Beurteilung der Komforterhöhung durch Anbieten von Free Cooling und/oder WP-Kühlfunktion in Bezug auf den Energieaufwand und die PV-Eigenstromnutzung.
Prüfung der Flexibilität des HpCosy Systems hinsichtlich der Quellenanbindung, wie Erdwärmesonden (EWS), Luft-Wärmetauscher oder anderen Wärmequellen.

Untersuchung der Berücksichtigung eigener PV-Stromproduktion, insbesondere bei der Trinkwarmwasser-Bereitung, Heizung und Kühlung, sowohl als Einzelgerät für Einfamilienhäuser, als auch in der Schwarm-Steuerung im MFH.

Eckdaten des Projekts

Finanzierung	Bundesamt für Energie BFE Sektion Energieforschung und Cleantech
Projektpartner	SPF Institut für Solartechnik, OST – Ostschweizer Fachhochschule CTA AG, Münsingen Elektrizitätswerk Jona-Rapperswil AG
Laufzeit	2020-2023

Publikationen

Abschlussbericht: HpCosy FHNW Schlussbericht (admin.ch)

14th IEA Heat Pump Conference, 15.-18. Mai 2023 Proceedings Beitrag mit Vortrag, Christoph Messmer HPCosy - Heat Pump Comfort System
Tagung des BFE-Forschungsprogramms «Wärmepumpen und Kältetechnik», Burgdorf, 14.06.2023