Die vorliegende Arbeit untersucht die Möglichkeiten der hybriden Wärmeversorgung basierend auf dem Einsatz einer Wärmepumpe und eines Biomasse-Erzeugers, auf Grundlage des Trends der Hybridisierung der Wärmeversorgung im Gebäudebereich sowie der energie- und kosteneffizienten Nutzung von Energiequellen. Aufbauend auf einem entwickelten Hydraulikschema für ein vorgegebenes Modellgebäude, wurde ein Regelalgorithmus für einen systemübergreifenden Regler ausgearbeitet. Der Systemregler realisiert den aufeinander abgestimmten Betrieb einer Wärmepumpe und eines Pelletkessels, welche über eine Kombination von Reihen- und Parallelschaltung miteinander verbunden sowie über einen Pufferspeicher verknüpft werden. Dem Regler liegt die Bewertung der Wärmeerzeuger zugrunde, welche auf der Minimierung der entstehenden Kosten basiert.
Ein besonderes Augenmerk lag auf der Einbindung des Pelletkessels. Der Biomasse- basierte Erzeuger verfügt über technische Randbedingungen, welche im Regelalgorithmus zu berücksichtigen sind. Die erweiterte Regelungsfunktionalität wurde innerhalb mehrerer Simulationsvarianten ausführlich überprüft. Dafür wurde der Systemregler mit der Gebäudesimulation sowie dem Pelletkessel-Modell verknüpft und anschließend analog der Software-in-the-Loop-Methode getestet.
Die Untersuchungen umfassten Analysen bezüglich erzielter Effizienzkennwerte der Erzeuger sowie entstandener Betriebskosten. Die Untersuchungen ergaben unter anderem, dass der Pelletkessel der bevorzugte Wärmeerzeuger unter Beachtung der Umgebungs- und Randbedingungen ist, welcher kostengünstiger den Bedarf an Wärme deckt. Der Strombezugspreis macht den Einsatz der Wärmepumpe unwirtschaftlich im Vergleich zum Betrieb des Pelletkessel mit dem zugehörigen Pelletpreis je kWh. Darüber hinaus konnten Betriebsweisen und Einflussgrößen ermittelt werden, unter welchen der Einsatz des Pelletkessels besonders effizient stattfindet.