09.09.2025
European Heat Pump Summit

Einsatz des AVL ThermalLab™ für die Prüfung industrieller Wärmepumpen nach europäischen Normen

Mit der steigenden Nachfrage nach effizienten und nachhaltigen Heizlösungen rücken industrielle Wärmepumpen in den Mittelpunkt der Dekarbonisierung thermischer Energiesysteme.

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AVL ThermalLab™

Das AVL ThermalLab™ ist eine hochentwickelte Prüfeinrichtung zur Beschleunigung der Entwicklung von Thermalmanagementsystemen. Dieses Paper beschreibt die technischen Fähigkeiten, die Integration in die Automatisierungsplattform AVL PUMA 2™ sowie Praxisbeispiele und Einblicke auf Komponentenebene, einschließlich des Einsatzes der Systeme AVL ConsysCool Dynamic und AVL ConsysActive.

Das AVL ThermalLab™ bietet:

Dynamische Konditionierungssysteme für Luft, Wasser und Sole
Klimakammern zur Simulation von Umgebungstemperaturen von −40°C bis +95°C
HiL-Simulation für komplette Thermomanagementsysteme oder Komponententests
Modulare Testaufbauten für die flexible Integration von Wärmepumpeneinheiten
Wegfall physischer Prototypen, was Kosten und Entwicklungszeit reduziert

Ursprünglich für die Automobilindustrie entwickelt, kann das AVL ThermalLab™ zusammen mit den zugehörigen AVL-Testtechnologien auch für eine Vielzahl industrieller und häuslicher Wärmepumpentypen eingesetzt werden. Dadurch bietet es ein hohes Maß an Flexibilität für Forschung, Validierung und Zertifizierung. Zu den unterstützten Wärmepumpentypen zählen unter anderem:

Luft-Luft-Wärmepumpen
Luft-Wasser-Wärmepumpen
Wasser-Wasser- bzw. Sole-Wasser-Wärmepumpen
Gasbetriebene Sorptionswärmepumpen
Hybride Wärmepumpen
Wärmepumpen für Trinkwarmwasser (DHW)
Reversible Wärmepumpen (Heizen & Kühlen)

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AVL Thermal Testing Prüfstand mit offener Klimakammer — AVL ThermalLab™ mit offener Klimakammer

Zentrale Bestandteile des AVL ThermalLab™

AVL ConsysCool Dynamic

Das AVL ConsysCool Dynamic ist ein leistungsstarkes Kühlmittel-Konditionierungssystem für dynamische Thermaltests.
Hauptmerkmale:

Extrem schnelle Reaktionszeit von bis zu 6 K/s
Leistungsbereich von 20 kW bis 60 kW, Spitzenleistung 120 kW
Betriebstemperaturbereich: −25 °C bis 120 °C
HiL-Integration zur Echtzeitsimulation von Kältekreisläufen, E-Motoren, Invertern und Batterien

Damit lassen sich schnelle thermische Übergänge präzise steuern und das Verhalten von Komponenten unter extremen Bedingungen validieren.

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Produktbild der AVL ConsysCool Dynamic — AVL ConsysCool Dynamic

AVL ConsysActive

Das AVL ConsysActive Monoblock ist eine kompakte, integrierte Klimaeinheit zur Umgebungs-konditionierung auf Prüfständen. Es bietet:

Fortschrittliche Kühl-, Heiz- und Befeuchtungsfunktionen
Vereinfachte Installation und Inbetriebnahme
Energieeffizienten Betrieb mit Kältemitteln mit niedrigem Treibhauspotenzial (GWP)
CO₂-kompatible Versionen für nachhaltiges Testen

So gewährleistet ConsysActive stabile und reproduzierbare Umgebungsbedingungen – entscheidend für die Prüfung von Batterien, Brennstoffzellen und HVAC-Systemen unter realitätsnahen Bedingungen.

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Produktbild des AVL ConsysActive Portfolios — AVL ConsysActive Portfolioüberblick

Umweltsimulation

Klimakammern: Simulation extremer Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen für Thermalsysteme, Batterien, Brennstoffzellen und E-Motoren.

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Produktbild der AVL Klimakammer für Battery Pack Testing — AVL Klimakammer

Integration mit AVL PUMA 2™

Das AVL ThermalLab™ wird von PUMA 2™ betrieben und bietet:

Vordefinierte Konfiguration und Fernzugriff
Echtzeit-Monitoring und KI-gestützte Diagnosen
Skalierbare Automatisierung für unterschiedliche Testumgebungen

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Normenspezifische Testanwendungen

EN 14511 – Leistungsprüfung elektrisch betriebener Wärmepumpen
AVL ThermalLab™ unterstützt:

Prüfungen unter definierten Bedingungen für Luft-Luft-, Luft-Wasser- und Sole-Wasser-Wärmepumpen
Messung von COP, Leistung und Energieaufnahme bei Volllast
Einsatz konditionierter Medien zur Nachbildung von Luft-, Wasser- oder Soleumgebungen

EN 14825 – Saisonale Leistungsprüfung (SCOP)

Die HiL-Simulation von AVL ermöglicht Teillastprüfungen in verschiedenen Klimazonen (Durchschnitt, wärmer, kälter)
Unterstützung der BIN-Methode zur SCOP-Berechnung auf Basis von Temperaturverteilungen und Heizlastkurven
Integration von Degradationskoeffizienten und bivalenten Temperaturparametern

EN 16147 – Prüfung von Trinkwarmwasser-Wärmepumpen (DHW)

AVL ThermalLab™ kann Entnahmeprofile (S bis XXL) und Entnahmezyklen simulieren
Ermöglicht die Bestimmung des COP während Heiz-, Standby- und Entnahmenphasen
Unterstützung von Referenztemperaturprüfungen und Standby-Leistungsmessungen

EN 12309 – Gasbetriebene Sorptionswärmepumpen

Die AVL-Konditionierungssysteme ermöglichen die Prüfung gasbetriebener Sorptionsgeräte unter saisonalen Leistungsbedingungen
Unterstützung der Berechnung der saisonalen Effizienz für Heiz- und Kühlbetrieb
Ermöglicht die Prüfung hybrider Systeme, die Gas- und Elektro-Wärmepumpentechnologien kombinieren

EN 13203-5 & EN 13203-6 – DHW-Leistung hybrider und sorptiver Systeme

AVL ThermalLab™ kann den Energieverbrauch gasbetriebener Geräte in Kombination mit elektrischen oder sorptiven Wärmepumpen bewerten
Unterstützung täglicher Lastprofile für Küche, Dusche und Bad
Ermöglicht den Vergleich der Energieeffizienz unterschiedlicher Konfigurationen

EN 12102-1 – Akustische Prüfungen

Die Akustikkammern und Sensoren von AVL ermöglichen Schallleistungsmessungen der Klasse A
Entspricht den Anforderungen für Luftschallmessungen bei Heiz- und Kühleinheiten

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Fallbeispiele

Batterie-Thermooptimierung für einen europäischen OEM: 12 % bessere Temperaturgleichmäßigkeit, 8 % geringerer Kühlenergieverbrauch, 6 Wochen kürzere Entwicklungszeit.

Brennstoffzellen-VTMS-Kalibrierung: Stabilere Stack-Temperatur, gesteigerter Kabinenkomfort, Vermeidung teurer Prototypzyklen.

HVAC-Systemvalidierung: Früherkennung von Kondensationsproblemen, optimierte Abtauleistung, Integration prädiktiver Steuerungsalgorithmen.

Vorteile des AVL ThermalLab™ für Wärmepumpentests

Beschleunigte Entwicklung durch Simulation und Frontloading
Geringere Abhängigkeit von Prototypen – spart Zeit und Kosten
Hohe Reproduzierbarkeit und Präzision der Testbedingungen
Flexible Integration unterschiedlicher Wärmepumpentechnologien und -konfigurationen

Fazit

Das AVL ThermalLab™ bietet eine robuste und flexible Plattform zur Prüfung industrieller Wärmepumpen gemäß europäischen Standards. Ob Leistungsvalidierung, saisonale Effizienz, Trinkwarmwasserfähigkeit oder akustische Messungen – die Technologie von AVL stellt präzise, wiederholbare und normkonforme Ergebnisse sicher. Damit wird Innovation beschleunigt und die Marktreife verkürzt.