SI/502220

Schlussbericht

Wohngebäude stellen einen entscheidenden Hebel für die Energiewende dar, doch ihre Dekarbonisierung bleibt eine Herausforderung – insbesondere bei der Sanierung von Mehrfamilienhäusern. Im Jahr 2023 waren nur 12 % dieser Gebäude mit Wärmepumpen (WP) ausgestattet, im Vergleich zu 25 % der Einfamilienhäuser. Darüber hinaus sind die derzeit verfügbaren Energiemanagementlösungen meist für Einfamilienhäuser konzipiert und können bei Anwendung auf grössere Gebäude die Betriebskosten nicht signifikant senken. Systeme, welche Wärmepumpen so steuern, damit diese den verfügbaren Photovoltaik (PV)-Strom nutzen, können sogar unbeabsichtigt deren Effizienz verschlechtern und so die erwarteten Einsparungen zunichtemachen. Das Projekt OPERA hat gezeigt, dass ein intelligenter und integrierter Ansatz diese Grenzen überwinden kann. Die Lösung wurde in einem 2023 sanierten Mietgebäude mit 20 Wohnungen in Neuenburg implementiert und basiert auf der prädiktiven Energiemanagement-Technologie NRGMaestro®, entwickelt vom CSEM und eingesetzt im Produkt Soleco Optimizer. Diese Technologie prognostiziert den Energiebedarf des Gebäudes anhand von Wetter- und Preisinformationen und optimiert gleichzeitig die Regelung zwischen Wärmepumpen und Fussbodenheizungsventilen durch Solltemperaturbereich anstelle von festen Werten. Die zentrale Innovation des Projekts liegt in der präzisen Steuerung der thermischen Flexibilität des Gebäudes, ohne den Komfort der Bewohner zu beeinträchtigen. Das Gebäude wurde mit einem fortschrittlichen Messsystem ausgestattet, das eine präzise und zuverlässige Bewertung der Leistung ermöglicht. Durch den Wechsel zwischen Standard- und Optimierungsstrategie über eine gesamte Heizsaison (2024–2025) konnte eine Reduktion der Stromkosten für die Wärmepumpen um 11,5 % erzielt werden. Hinzu kommt eine geschätzte Einsparung von weiteren 11 % durch die Verringerung von Energieverlusten bei der Zirkulation des Warmwassers, was zu einer jährlichen Gesamtersparnis von mindestens 1'500 CHF führt – ohne zusätzliche Investitionen in Hardware. Das Fehlen standardisierter Kommunikationsschnittstellen zwischen den Geräten stellt weiterhin ein wesentliches Innovationshindernis im Energiemanagement dar. Im Rahmen des Projekts haben wir dazu beigetragen, dieses Hindernis zu verringern, indem wir mit dem Verband SmartGridReady CH zusammengearbeitet haben, um eine offene und interoperable Schnittstelle zur Steuerung von Wärmepumpen zu entwickeln und zu fördern. Die Lösung ist bereits im Einsatz, mit neuen wie auch sanierten Gebäuden kompatibel und bietet ein hohes Potenzial für eine breite Anwendung. Sie verbessert die Rentabilität von Wärmepumpeninstallationen und trägt konkret dazu bei, zentrale Hindernisse bei der Dekarbonisierung des Schweizer Wohnungsbestands zu überwinden.