Das Urban Energy Lab 4.0
Konzept
Das Urban Energy Lab 4.0 ist eine einmalige und hoch vernetzte Infrastruktur für die Konzeption und Analyse neuer urbaner Energieversorgungskonzepte. Zukünftige urbane Energiesysteme sind geprägt von dezentraler Erzeugung, Sektorenkopplung und den neuen Möglichkeiten der Digitalisierung. Planung, Bau und Betrieb von Bestandteilen dieser Energiesysteme müssen damit vielfältigen Anforderungen genügen, die nur durch interdisziplinäres und synergetisches Zusammenspiel von Bautechnik, technischer Gebäudeausrüstung, Netzplanung und Automatisierung abgebildet werden können.
Die neue Forschungsinfrastruktur ist ein flexibles Versuchsfeld für kontrollierbare Experimente von der Versorgung eines Raums bis zur energetischen Betrachtung eines Stadtquartiers. Neue Techniken können erprobt und nachhaltige Lösungskonzepte für eine sichere und umweltschonende urbane Energieversorgung erarbeitet werden. Die notwendige Skalierung vom Realmaßstab auf den Labormaßstab erfolgt über den Ansatz einer Hardware-in-the-Loop Plattform. Ein Energieversorgungssystem in der Größe einer ganzen Stadt wird in Teilbereichen durch komplexe Simulationen ersetzt, so dass reale Bausteine des Energiesystems im Labor unter realistischen Randbedingungen betrieben werden können. Dieser Hardware-in-the-Loop Ansatz ist in dieser Größenordnung und mit der geplanten flexiblen Erweiterbarkeit und seiner interdisziplinären Struktur einmalig.
Für dieses vernetze Labor eines Stadtquartiers werden folgende Investitionen bis 2022 getätigt:
- Versuchsumgebung zur Untersuchung des Nutzerkomforts und des Nutzerverhaltens (Teilprojekt Raumklimalabor)
- Prüfstände zur Untersuchung von Gebäudebauteilen (Teilprojekt FlexFass),
- Kältemittellabor für die Elektrifizierung der Wärmeversorgung mit Wärmepumpen (Teilprojekt HELENA)
- Hochleistungssysteme für die echtzeitfähige Abbildung von Energieflüssen in einem Stadtquartier (Teilprojekt RTLab).
Alle Elemente werden mit Hilfe einer intelligenten Automatisierung miteinander vernetzt und durch Simulationen ergänzt (Teilprojekt InFIS).
Organisation
Auf der Forschungsinfrastruktur werden unterschiedliche öffentliche Förderprojekte angesiedelt werden die für die Kooperation mit Forschungspartnern offen sind. Die Ergebnisse aus den Projekten werden frei verfügbar gemacht. Zur Veranschaulichung der Ergebnisse werden generische Urban Energy Lab Städte definiert für die unterschiedliche use cases bearbeitet werden Sollten Sie Interesse an einer Mitarbeit oder Kooperation haben sprechen Sie uns an.
Zahlen und Fakten
Das Urban Energy Lab 4.0 ist ein aus Mitteln des Landes Nordrhein-Westfalen und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) in Höhe von 4,9 Millionen Euro gefördertes Infrastrukturprojekt.
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