Grey-Box-Modellierung des thermischen Verhaltens von Typgebäuden

Kurzfassung

Wärmepumpen in Gebäuden können in zukünftigen Energiesystemen mit hohen Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien als wichtige Flexibilitätsoption dienen, da die thermische Gebäudemasse als Speicher genutzt werden kann. Für die Erschließung und energiesystemanalytische Bewertung dieser Flexibilität werden Methoden benötigt, die das thermische Verhalten abhängig von Wetter, Strommarktsignalen, Nutzerpräferenzen und den gebäudephysikalischen Eigenschaften vorhersagen können. In diesem Beitrag wird eine Vorgehensweise zur Erstellung geeigneter Prädiktionsmodelle für das thermische Gebäudeverhalten auf Basis einer Grey-Box-Modellierung vorgestellt. Dabei wird eine vereinfachte Beschreibung der physikalischen Gebäudestruktur mit Messdaten kombiniert. Die Modellierung wird für repräsentative Gebäudetypen anhand der deutschen Wohngebäudetypologie vorgenommen, um Aussagen über das aggregierte Verhalten des deutschen Wohngebäudebestands treffen zu können. Die Ergebnisse der geschätzten Grey-Box-Modelle zeigen eine zufriedenstellende Vorhersage der Innenraumtemperatur von Typgebäuden.