Bei unserem Hardware-in-the-Loop-Verfahren für Gebäudeenergiesysteme wird reale Hardware mit dynamischen Simulationsmodellen echtzeitfähig gekoppelt. Dabei ist die Grenze zwischen Hardware und Simulation frei wählbar. In der Regel werden aber komplexe Komponenten des Energiewandlungssystems, zum Beispiel eine Wärmepumpe oder ein PV-Wechselrichter, als reale Hardware im Labor verbaut. Bestandteile, die nicht zum technischen Versorgungssystem gehören, wie die Gebäudehülle, können durch eine dynamische Simulation abgebildet werden. Nach der Kopplung der vorliegenden Hardware mit der modellierten Software sind die Zustände der Komponenten voneinander abhängig. Befindet sich eine Luft-Wasser Wärmepumpe beispielweise in einem Abtauzyklus, kühlen die Räume im betrachteten Gebäude mit der Zeit aus. Somit sind hochdynamische Tests unter breiten Randbedingungen und hoher Wiederholbarkeit durchführbar. 

Damit können beispielsweise Prototypen von Wärmepumpen bereits im frühen Entwicklungsstadium dynamische und realitätsnahe Tests unterzogen werden. Das frühzeitige Aufdecken von Schwachstellen reduziert Entwicklungskosten und resultiert in robust funktionierende Systeme.  

Neben ökonomischen und ökologischen Kennzahlen in Bezug auf das Energiewandlungssystem können wir durch unsere Infrastruktur auch Größen aus der Simulation bewerten, beispielsweise den Nutzerkomfort. Dadurch bewertet das Hardware-in-the-Loop Verfahren das Zusammenspiel aus Wärmequelle und Wärmesenke. Dadurch wird beispielsweise die hydraulische Integration der Systeme messbar und verschiedene Konzepte vergleichbar.  

Häufig sind Jahreskennzahlen von besonderer Bedeutung und stellen damit Labore vor große Herausforderungen, denen wir wissenschaftlich begegnen. Unsere entwickelte Methodik ermittelt durch ein mathematisches Clustering-Verfahren repräsentative Tage, denen ein Gebäudeenergiesystem im Jahresverlauf unterliegt. Dadurch können wir mit unserem Hardware-in-the-Loop Verfahren Jahreskennzahlen in wenigen Tagen ermitteln.