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Mit Wärmepumpen Heizkosten sparen und Emissionen senken

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FH Münster-Absolvent Janik Budde erhält Hochschulpreis für seine Abschlussarbeit zur energetischen Nutzung von Wärmepumpen in Stadtquartieren. Bei der Bereitstellung von Raumwärme, Warmwasser, Prozesswärme und -kälte fallen im Gebäudesektor 84 Prozent des Endenergieverbrauchs an.

Janik Budde, Absolvent der FH Münster, wurde für seine Abschlussarbeit „Wärmepumpen in Stadtquartieren – Untersuchung anhand eines Quartiers in Herne“ mit dem Hochschulpreis ausgezeichnet. Foto: FH Münster

Janik Budde, Bachelorabsolvent der FH Münster, hat in seiner Abschlussarbeit untersucht, wie Wärmepumpen effizient und nachhaltig Wärme für die genannten Anwendungsbereiche zur Verfügung stellen können.

In der Arbeit „Wärmepumpen in Stadtquartieren – Untersuchung anhand eines Quartiers in Herne“ überprüfte Budde, welches Potential der Einsatz von Wärmepumpen für die Integration in Multi-Energiesysteme von Stadtquartieren besitzt. Dabei handelt es sich um Systeme in denen diverse Energieformen zur Deckung des Energiebedarfs eines Quartiers zusammenkommen. Budde kommt im untersuchten Herner Wohnquartier zu dem Fazit, dass zentrale Wärmepumpen die CO₂-Emissionen um etwa ein Drittel und die Energieversorgungskosten um 8% senken. Die Arbeit wurde im Verbundprojekt Ressourcen Plan im Quartier (R2Q) durchgeführt bei dem die Stadt Herne als Partner beteiligt ist. Für seine hochwertige und ergebnisoffene Arbeit wurde der Student nun mit dem Hochschulpreis der FH Münster ausgezeichnet.

Spreadsheet Energy System Model Generator

Um das wirtschaftliche Potenzial von Wärmepumpen zu bestimmen, verwendete der Absolvent den vom Fachbereich Energie, Gebäude und Umwelt der FH Münster entwickelten Spreadsheet Energy Systems Generator (SESMG). Dieser ermöglicht die Modellierung und Optimierung von Energieversorgungssystemen. Im Modell wurde dabei überprüft, welche Auswirkungen der Einsatz von Wärmepumpen im Vergleich zu herkömmlichen Erdgasheizungen in Gebäuden hat. „In einem weiteren Schritt wurden dem Energiesystem beispielsweise Technologien wie Photovoltaik-Anlagen, Batteriespeicher und Blockkraftheizkraftwerke hinzugefügt“, erklärt Budde. Mit dem SESMG modellierte der Absolvent ein virtuelles Stadtquartier bestehend aus sieben Häusern mit einem Netz aus Wärmepumpen, Photovoltaikanlagen und Gasheizungen.

Budde kam im Modellversuch zu dem Schluss, dass Wärmepumpen eine ideale Ergänzung zu Photovoltaikanlagen darstellen, da herkömmliche Batteriespeicher im Vergleich zur Kombination aus Wärmepumpen und Photovoltaik höhere Energiekosten verursachen. In seinen Untersuchungen kam der Absolvent zu dem Schluss, dass ein Netz aus Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen die Energiekosten um 19 Prozent und die CO₂-Emissionen um 47 Prozent im Vergleich zu Erdgasheizungen senken.

Quelle: FH Münster