Zwei Pilotprojekte sollen die in der ersten Phase von EnEff:Stadt Campus Lichtwiese entwickelten Konzepte in die Umsetzung bringen. Um die Effizienz der Wärmeerzeugung zu erhöhen, müssen vorhandene Wärmequellen besser genutzt werden. Als Anwendungsbeispiel dafür gilt die Einbindung der Abwärme des universitätseigenen Hochleistungsrechners in die Fernwärme. Im Gebäudebereich wird anhand eines denkmalgeschützten Institutsgebäudes aus den 1960er Jahren aufgezeigt, wie durch den Einbau von Flächenheizungen unterstützt durch geringfügige Sanierungsmaßnahmen auch in der Versorgung energetisch ineffizienter Gebäude die Emissionen gesenkt werden können.

Abwärmenutzung Hochleistungsrechner

Dank Warmwasserkühlung der Chips des Lichtenberg II wird eine Energiedichte von bis zu 100 kW in pro Rack erreicht.
Dank Warmwasserkühlung der Chips des Lichtenberg II wird eine Energiedichte von bis zu 100 kW in pro Rack erreicht.

Das Hochschulrechenzentrum (HRZ) der TU Darmstadt betreibt einen Hochleistungsrechner (HLR), der schrittweise durch einen Rechner einer neuen Generation ersetzt werden soll. Solche Rechner haben einen großen Bedarf an elektrischer Energie, die als Wärme wieder abgeführt werden muss. Der neue HLR, dessen erste Ausbaustufe Anfang 2020 in Betrieb genommen werden soll, wird mit einer Warmwasserkühlung ausgestattet. Diese ermöglicht, dass die Abwärme bei vergleichsweise hohen Temperaturen im Bereich von 40°C bis 45°C abgenommen werden kann, darüber hinaus entfällt der Strombedarf der bisher genutzten Kältemaschine. Das verfügbare Temperaturniveau wird mit einer Wärmepumpe bei einem sehr guten Wirkungsgrad (COP bis zu 7) soweit angehoben, dass die Wärme an das Fernwärmenetz übertragen und genutzt werden kann. Nach Abschluss der Baumaßnahmen und der Inbetriebnahme des neuen Rechners wird anhand eines Energiemonitorings untersucht, inwiefern die tatsächlichen Einsparungen an Energie und CO2-Emissionen mit den Simulationen aus Phase I übereinstimmen.

Temperaturabsenkung Architekturgebäude

Im Institutsgebäude des Fachbereichs Architektur wird der Betrieb von Niedertemperaturheizsystemen im Gebäudebestand untersucht. Das Institutsgebäude steht beispielhaft für einen nur aufwendig zu sanierenden Gebäudetypus. Durch die Integration von Flächenheizungen sollen die Wärmeübertragerflächen vergrößert werden, sodass die gleiche thermische Leistung bei geringerer mittlerer Temperatur des Heizmediums in den Raum eingebracht werden kann. Ziel ist es, die tatsächlich erreichbare Temperaturabsenkung durch Integration von Flächenheizsystemen im Gebäudebestand unter Einhaltung definierter Komfortbedingungen zu quantifizieren. Außerdem sollen unterschiedliche Regelstrategien zur Steigerung der Flexibilität des Wärmebezugs untersucht werden. Zur Effizienzsteigerung der Wärmeversorgung stellt die Verringerung der Temperaturen in der Fernwärmeversorgung ein wichtiges Forschungsthema dar. Der Campus Lichtwiese dient als Beispielquartier dafür, wie niedrige Temperaturen nicht nur bei neuen Fernwärmenetzen, sondern auch in Bestandsnetzen erreicht werden können.

Kontakt

  Name Arbeitsgebiet(e) Kontakt
Prof. Christoph Kuhn
Fachgebietsleitung, Projektleitung
Projektleitung und Leitung des Teilprojekts Bauliche Maßnahmen
+49 6151 16-23459
L3|01 530
Dr.-Ing. David Sauerwein
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Bauliche Maßnahmen, Fernwärme der 4. Generation
+49 6151 16-23458
L3|01 530
Feike_Frederik
M.Sc. Frederik Feike
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Fernwärme der 4. Generation, Bauliche Maßnahmen
+49 6151 16-20472
L2|06 215
M.Sc. Niall Fitzgerald
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Bauliche Maßnahmen, Fernwärme der 4. Generation
+49 6151 16-23458
L3|01 503