Kurzbeschreibung
Im Forschungsprojekt ProLuft „Entwicklung eines zukunftsfähigen Luftheizsystems mit Propan für eine energieeffiziente und flexible Wohngebäudeklimatisierung“ wird das bestehende SchwörerHaus‑Luftheizsystem – bestehend aus einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und einer integrierten Luft‑Luft‑Wärmepumpe – wissenschaftlich fundiert weiterentwickelt. Ziel ist die Entwicklung eines klimafreundlichen, energieeffizienten und flexibel regelbaren Luftheizsystems für moderne Wohngebäude.
Ein zentraler Schwerpunkt ist die Umstellung auf das natürliche Kältemittel Propan (R290). Um Propan sicher in Innenräumen einsetzen zu können, wird der gesamte Kältekreislauf konstruktiv neu ausgelegt. Durch optimiertes Verrohrungsdesign, reduzierte interne Volumina und eine sicherheitstechnisch abgestimmte Anordnung relevanter Komponenten wird die Kältemittelfüllmenge gezielt unterhalb der geltenden Grenzwerte gehalten. Damit entsteht ein System, das den kommenden regulatorischen Anforderungen langfristig gerecht wird.
Einen weiteren Forschungsbaustein bildet die Entwicklung einer differenzdruckbasierten, prädiktiven Vereisungserkennung. Während herkömmliche Systeme auf einfache Temperaturgrenzen reagieren, nutzt ProLuft einen intelligenten, selbstlernenden Algorithmus, der Druckverlustdaten, Feuchtekugeltemperaturen und Betriebszustände der Anlage kombiniert. Dadurch können Abtauvorgänge bedarfsgerecht, effizient und materialschonend eingeleitet werden, was die Energieeffizienz signifikant erhöht und Taktbetrieb reduziert.
Um den Nutzerkomfort weiter zu erhöhen, wird das System so erweitert, dass mehrere thermische Zonen im Gebäude individuell versorgt werden können. Die Entwicklung dieser zonenweise Wärme- und Luftverteilung basiert auf thermischen Gebäudesimulationen, mit denen unterschiedliche Nutzungsprofile, Luftvolumenströme und Temperaturanforderungen modelliert und optimiert werden.
Die experimentelle Erprobung findet im SolSpaces‑Forschungsgebäude auf dem Campus der Universität Stuttgart statt. Dieses realmaßstäbliche Testgebäude verfügt über eine umfassende messtechnische Ausstattung und ermöglicht aussagekräftige Langzeittests unter realen Betriebsbedingungen. Dort werden Effizienz, Regelungsverhalten, Komfortparameter und Vereisungsprozesse detailliert analysiert und mit den Simulationsergebnissen abgeglichen.
Laufzeit
01.07.2025 – 30.06.2027
Projektpartner
Fördermaßnahme
Das Projekt „ProLuft“ mit einer Laufzeit vom 01.07.2025 bis zum 30.06.2027 wird durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus des Landes Baden-Württemberg über den Projektträger VID/VDE Innovation + Technik GmbH unter dem Förderkennzeichen BW7_2285 gefördert. Die Projektbearbeitenden danken für die Unterstützung und übernehmen die Verantwortung für den Inhalt dieses Beitrags.
Dr.-Ing. Henner Kerskes
Arbeitsgruppenleiter
Aini Maixiwuer, M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter