Im Rahmen seiner Dissertation beschäftigt sich Manuel Kornmacher mit der Entwicklung und Erprobung eines Systemreglers für bi- und multivalente Anlagenstrukturen, vorrangig in Bestands-Mehrfamilienhäusern. Ziel ist es, die ganzjährige Betriebsführung der Heizenergiebereitstellung, Trinkwassererwärmung und Kühlung innerhalb eines integrierten Systems zu ermöglichen und dabei Effizienz, Wirtschaftlichkeit, Emissionen und Nutzerkomfort gleichermaßen zu berücksichtigen.
Der entwickelte Systemregler verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz, bei dem die Energiebereitstellung, die Energiespeicherung und die Energieverteilung nicht isoliert, sondern in ihrem Zusammenwirken betrachtet werden. Hintergrund ist die zunehmende Systemkomplexität moderner Gebäudetechnik, insbesondere durch den Einsatz von Wärmepumpen, hybriden Energiebereitstellungskonzepten, variablen Energie- und CO₂-Tarifen sowie der wachsenden Bedeutung von Kühlfunktionen im Gebäudebestand. Konventionelle, monofunktionale Regelstrategien, welche zudem meist herstellergebunden agieren stoßen hierbei zunehmend an ihre Grenzen.
Ein besonderer Fokus liegt bei der Entwicklung auf Bestandsgebäuden, bei denen die Wärmeübergabe üblicherweise über freie Heizflächen (z.B. Plattenheizkörper) erfolgt. Aufbauend auf früheren Forschungsarbeiten wird gezeigt, dass diese Systeme prinzipiell auch für eine sommerliche Gebäudekühlung genutzt werden können. Der Systemregler koordiniert dabei die das Anlagensystem über den gesamten Jahresverlauf und berücksichtigt unter anderem Wetter- und Lastprognosen, Trinkwasserhygieneanforderungen, eine taupunktgeführte Kühlung sowie die Nutzung von Abwärme aus dem Kühlbetrieb zur Regeneration eines Sondenfeldes.
Konzeptionell basiert der Systemregler auf einer hierarchischen, modularen Architektur. Eine übergeordnete Entscheidungsebene übernimmt die Bewertung aller relevanten Randbedingungen und wählt auf dieser Basis den jeweils optimalen Betriebszustand sowie die einzusetzenden Energiebereitstellungskomponenten aus. Die darunterliegenden Ebenen sorgen für die sichere signaltechnische Umsetzung und gewährleisten auch bei Störungen einen stabilen Anlagenbetrieb. Der Regler ist herstellerunabhängig ausgelegt und offen für unterschiedliche Anlagenkonfigurationen.
Die Entwicklung und Validierung des Systemreglers erfolgte in einem mehrstufigen Prozess aus simulationsgestützten Untersuchungen, Hardware-in-the-Loop-Tests und Feldversuchen. Aktuell wird der Regler in einem 36-WE-Mehrfamilienhaus in Leipzig im laufenden Betrieb erprobt. Die gewonnenen Mess- und Betriebsdaten dienen der Bewertung der energetischen Performance, der Regelgüte und der Praxistauglichkeit des Konzepts.
Mit dem entwickelten Systemregler wird ein Ansatz verfolgt, der die Transformation des Gebäudebestands hin zu einer effizienteren und emissionsärmeren Wärme- und Kälteversorgung unterstützt, ohne tiefgreifende Eingriffe in bestehende Anlagenstrukturen zu erfordern.