Digitaler Zwilling (DZWi) - Digitaler Zwilling von Wärmerzeugersystemen als Wegbereiter für die Entwicklung emissionsarmer Gebäudeenergietechnik

Im vorliegenden Forschungsbericht wird eine Methodik zur Erstellung eines Digitalen Zwilling am Beispiel einer Luft-Wasser Wärmepumpe und einer Brennstoffzelle vorgestellt, welches in den Jahren 2020 - 2024 an der TU Dresden in Kooperation mit der Firma Glen Dimplex Deutschland (sowie der RWTH Aachen und Viessmann) durchgeführt wurde.Enthalten sind im Bericht thermodynamische Grundlagen, die physikalische und mathematische Modellierung von Teilkomponenten, die Validierung der Teilkomponenten sowie des Gesamtsystems. Zusätzlich wird die Einbettung der so entstandenen Microservices in eine Cloud-Infrastruktur beschrieben. Ergänzt werden die Ausführungen durch hilfreiche open source Veröffentlichungen (z.B. https://dzwi-waerme.de/).Mit dem vorliegenden Bericht liegt ein Basiswerk zu Modellierung von Wärmepumpen vor, welches den Kältekreislauf der Wärmepumpe strukturiert auflöst und es ermöglicht über Schnittstellen Teilmodelle unterschiedlicher Güte (Black-Box / Grey-Box-Modelle) zu kombinieren. Die Ausführungen des Berichtes sind prinzipiell an wissenschaftliche Einrichtungen und Entwickler von Wärmepumpen gerichtet.