Stiftungsprofessur für Wärmepumpen

Zur Erreichung von Klimaschutzzielen im Gebäudesektor ist insbesondere in der Wärmeversorgung ein Paradigmenwechsel notwendig. Zentrale Transformationsaufgabe ist hier die Abkehr von der Verbrennung fossiler Energieträger hin zum vermehrten Einsatz erneuerbarer Energien durch die Nutzung von Wärmepumpen in Neubau und Bestand sowie die Dekarbonisierung und der Ausbau von Fernwärmenetzen. Zu Jahresbeginn ist das novellierte Gebäudeenergiegesetz (GEG) in Kraft getreten. Es schreibt Regelungen für den Einsatz erneuerbarer Energien beim Einbau neuer Heizungen im Neubau sowie in bestehenden Gebäuden vor. Diese werden dazu führen, dass der Einsatz von Wärmepumpen auch in Bestandsgebäuden weiter zunimmt. Um die damit verbundenen Herausforderungen besser zu verstehen und Lösungen zu entwickeln, benötigt Deutschland entsprechend ausgebildete Ingenieurinnen und Ingenieure. Daher wurde an der Hochschule Karlsruhe (Die HKA, www.h-ka.de) mithilfe namhafter Unternehmen eine Stiftungsprofessur eingerichtet, die zum aktuellen Sommersemester 2024 mit Prof. Dr.-Ing. Constanze Bongs besetzt werden konnte. Sie ist die erste Wärmepumpenprofessorin in Deutschland und hat ihre Tätigkeit an der HKA zum 1. März aufgenommen. Die Stiftungsprofessur Wärmepumpen wird zu jeweils gleichen Teilen von den Unternehmen ait-group, Bosch Thermotechnik, Danfoss Climate Solutions, Stiebel Eltron Gruppe und der Vaillant Group finanziert. Zusätzliche Mittel sind über die Valerius-Füner-Stiftung von der Bruno Kümmerle Stiftung gespendet worden.

Prof. Dr.-Ing. Constanze Bongs, neue Professorin für Wärmepumpen an der Hochschule Karlsruhe
Bild: Verena Lippok

Constanze Bongs studierte von 2000 bis 2007 Wirtschaftsingenieurwesen an der Technischen Universität Berlin sowie an der LUISS Guido Carli in Rom (deutsch: Freie Internationale Universität für Soziale Studien) und beschäftigte sich schon damals schwerpunktmäßig mit den Themenbereichen Energie- und Rohstoffwirtschaft und Energietechnik. In ihrer Promotion im Themenfeld der Gebäudetechnik entwickelte und charakterisierte sie am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg neuartige sorptiv beschichtete Wärmeübertrager, die mithilfe des Einsatzes regenerativer Energie wie z.B. Solarwärme Luft entfeuchten können. Die durch ein Vollstipendium der Reiner Lemoine Stiftung geförderte Promotion mit dem Titel „Experimentelle und mathematisch-numerische Untersuchung von verdunstungsgekühlten, sorptiv beschichteten Wärmeübertragern für die Luftentfeuchtung und -kühlung“ schloss sie im Jahr 2013 an der TU Berlin ab.

Nach ihrer Promotion war sie weiter am Fraunhofer ISE tätig – zunächst als Projektleiterin und von 2015 bis 2023 als Gruppenleiterin, zuletzt für die Gruppe „Gebäudesystemtechnik“. Hier war sie in zahlreichen nationalen und internationalen Projekten zum Einsatz energieeffizienter und erneuerbarer Gebäudetechnik aktiv. Am Fraunhofer ISE baute sie auch ihren Forschungsschwerpunkt zum Einsatz von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden, insbesondere im Mehrfamilienhausbestand, aus. Vor ihrer Berufung an die HKA war sie von April 2023 bis Februar 2024 als Professorin für Heiztechnik an der Berliner Hochschule für Technik tätig.

Den Startpunkt für ihren Schwerpunkt in der Wärmepumpentechnologie legte sie im EU-Projekt Heat4U, in welchem sie die Charakterisierung, den Feldtest sowie die Systemsimulation von Gas-Absorptionswärmepumpen verantwortete. Ihr aktueller Forschungsschwerpunkt liegt in der Entwicklung und Demonstration von Wärmepumpensystemtechnik in Bestandsgebäuden, zuletzt im Rahmen der Projektfamilie LowEx im Bestand während ihrer Tätigkeit am Fraunhofer ISE. Gerade in größeren Bestandsgebäuden ist der Einsatz von Wärmepumpen noch stark unterrepräsentiert und es besteht weiter Forschungs- und Entwicklungsbedarf für Lösungsansätze z.B. für den Austausch dezentraler Versorgungslösungen (Gasetagenheizung). Ferner herrscht Unsicherheit in der Planungspraxis bei der Umsetzung komplexerer Systemlösungen und dem Einsatz von Wärmepumpen im urbanen Raum. In der Ausgestaltung ihrer Professur wird Prof. Dr.-Ing. Constanze Bongs hier ansetzen und die integrale Betrachtung von Gebäude und erneuerbarer Wärmeversorgung in den Vordergrund stellen.