„nachhaltige technologien 02 | 2026"

den zukünftig erwarteten Energieverlust angepasst. Dies ermöglicht es, Becken gezielt vorzuheizen, wenn Abwärme verfügbar ist und damit Nachheizspitzen zu vermeiden, wenn keine günstige Wärmequelle zur Verfügung steht. Ein wesentlicher Vorteil des DMPC-Ansatzes ist das geringe Investitionsvolumen für die Umsetzung: Um den Energieregler in ein Bestandssystem zu integrieren, muss im Heizungskreis lediglich ein Wärmemengenzähler nachgerüstet werden. Die Mo- delle sind modular aufgebaut und können flexibel an unterschiedliche Beckentypen und Anlagenkonzepte angepasst werden. Erste Testergebnisse Testläufe der Data-driven Model Predictive Control an der Sonnentherme Lutzmannsburg zeigten vielversprechende Ergebnisse: Die grundsätzliche Funktionalität des Reglers – insbesondere die sta- bile Einhaltung der Beckentemperaturen sowie die vorausschauende Aktivierung der Abwärmenutzung wurde bestätigt. Im Vergleich zum konventionellen Standardbetrieb wurde eine messbare Effizienzstei- gerung erzielt. Zusätzlich konnten die Lastspitzen bei der Beheizung des Rutschenpufferbeckens laut ersten Auswertungen um ca. 500 kW im Vergleich zum standardmäßig gesteuerten Betrieb reduziert werden, wobei gleichzeitig der bestehende Komfort eingehalten wurde. Häufigkeit Lastspitzen (Rutschenpufferbecken). Messdaten- auswertung Grafik: Forschung Burgenland/Sebastian Dragosits Fazit und Ausblick Die Sonnentherme Lutzmannsburg demonstriert exemplarisch, wie ein energieintensiver Thermen- betrieb durch systematische Abwärmenutzung und intelligente Regelung seinen fossilen Bedarf signi- fikant reduzieren kann – ohne den Komfort für die Gäste einzuschränken. Die Wärmerückgewinnung aus dem Rückspülbecken, Nutzung der Kältemaschinen-Kondensatorabwärme und DMPC-gestützte Regelung greifen dabei syner- Zentrale Herausforderung: Zeitliche Entkopplung Der grundlegende Unterschied zwischen Rückspül- becken und Kältemaschine als Wärmequelle liegt in den Lastprofilen: Während das Rückspülbecken seine Energie schlagartig und in einem definierten Zeitfenster bereitstellt, zeigt die Kältemaschine ein variables, bedarfsorientiertes Lastprofil – wo- hingegen die Beckenheizung bisher nur punktuell, aber mit hoher Leistung nachheizt. Eine effiziente Wärmerückgewinnung aus dem Kältebetrieb er- fordert daher eine grundlegende Annäherung der Nachheizstrategie an den Kältebetrieb. Ziel ist es, mithilfe eines intelligenten Reglers den zulässigen Temperaturbereich der Becken aktiv als Flexibilitäts- puffer zu nutzen und so den Anteil rückgewonnener Wärme zu maximieren. Intelligentes Regelungskonzept: Data-driven Model Predictive Control Durch vorausschauende Steuerung der Beckentempe- ratur kann die Nutzung der Abwärmepotenziale opti- miert werden. Im Zuge des GEO.MAT-Projekts wurde an der Sonnentherme ein neues Regelungskonzept implementiert: eine Data-driven Model Predictive Control (DMPC). Im Gegensatz zu klassischen Model Predictive Control-Ansätzen, die auf aufwändig erstellten, physikalischen Modellen basieren, kom- biniert die in der Therme umgesetzte Lösung daten- getriebene Systemidentifikation (Greybox-Modelle, die physikalisches Grundwissen mit aus Messdaten bestimmten Parametern verbinden) mit einer voraus- schauenden Optimierung der Stellgrößen. Die DMPC optimiert die Heizleistungen für alle ange- bundenen Becken simultan unter Berücksichtigung mehrerer Randbedingungen: – Optimierung der Stellgrößen: Minimierung des Energieverbrauchs durch maximale Ausnutzung der verfügbaren Abwärmepotenziale aus Rückspül- becken und Kälteanlagen – Einhaltung von Komfortbedingungen: Beckentem- peraturen bleiben innerhalb definierter Toleranz- bänder; begrenzte maximale Gesamtheizleistung bei mehreren gleichzeitig beheizten Becken – Integration von Wetterprognosen: vorausschau- ende Anpassung der Nachheizungen auf Basis von Temperatur- und Strahlungsvorhersagen – Automatische Neuparametrierung: Die Greybox- Modelle werden regelmäßig an aktuelle Betriebs- bedingungen angepasst und gewährleisten so auch bei sich ändernden Randbedingungen eine hohe Vorhersagegenauigkeit Der entscheidende Unterschied zum bisherigen An- satz: Nicht die Temperatur des Heizungssystems wird geregelt, sondern die Energiezufuhr wird exakt an DMPC MSR 15.0 10.0 5.0 0.0 0 200 400 600 Nachheizung in KW max. 836.0 kW max. 1336.0 kW. Auftrittshäufigkeit in% 800 1000 1200 1400 25 24 ENERGIE AUS DEM UNTERGRUND