De tropiske storbyer vokser, og sammen med den globale opvarming stiger derfor både temperaturerne og behovet for køling. Men de traditionelle løsninger på varmeproblemet har selv en pris: De sluger enorme mængder energi og sender CO₂-udledningen på himmelflugt.

Nu går danske og singaporeanske forskere sammen om at løse problemet. Med støtte fra Grundfos Fonden vil de udvikle fremtidens intelligente og vandbaserede kølesystemer – og afprøve dem direkte i en af verdens varmeste megabyer.

Projektet, der bærer navnet Sustainable Water-based cooling in Megacities (SWiM), er et nyt femårigt forskningssamarbejde mellem Aarhus Universitet, Aalborg Universitet og Nanyang Technological University i Singapore. Grundfos Fonden støtter projektet med 60 millioner kroner - den største enkeltstående forskningsbevilling i fondens historie, og den første, der går til en udenlandsk partner.

Målet er klart: At skabe energieffektive, bæredygtige og autonome kølesystemer, der kan bruges i stor skala og reducere energiforbruget til køling med op til 30 procent. Systemerne skal kunne fungere stabilt – selv under tekniske fejl, cyberangreb og andre bymæssige udfordringer.

“Autonome systemer er afgørende og vil blive yderligere forbedret ved brug af digitale tvillinger, der understøtter overgangen mellem forskellige tilstande og styrer kølingen på en optimal måde,” siger professor Peter Gorm Larsen fra Institut for Elektro- og Computerteknologi ved Aarhus Universitet.

Inspiration fra dansk fjernvarme

I Danmark har vi i årtier sendt varmt vand ud i rørnet for at opvarme boliger. I Singapore gør man det modsatte: Her cirkulerer koldt vand under jorden for at køle bygninger ned.

I finansdistriktet Marina Bay findes verdens største fjernkølingssystem, og det reducerer årligt CO₂-udledningen med næsten 20.000 tons, svarende til 17.000 biler væk fra vejene. Men løsningerne er stadig begrænsede til enkelte områder. Det vil forskerne ændre på med nye algoritmer og planlægningsværktøjer, der kan opskalere teknologien til hele bydele.

“Det er ekstremt vigtigt, at de systemer, vi udvikler, er autonome og kan installeres og betjenes uden at kræve en ekspert på topniveau,” forklarer Professor Rafael Wisniewski fra Aalborg Universitet, som koordinerer projektet på vegne af de danske parter.

Fra lab til virkelighed

Projektet er missionsdrevet og skal føre til konkrete løsninger i praksis. Derfor bliver Singapore testområde for systemerne, som afprøves på både rum-, etage- og bygningsniveau. Her spiller digitale tvillinger en central rolle – de skal simulere virkelige omgivelser og vise, hvordan teknologien kan skaleres.

Samtidig udvikler forskerne nye værktøjer og teknologier i tre centrale spor:

• Byplanlægningsværktøjer, der kan forudsige og styre fremtidig køleefterspørgsel,
• Overvågning med kunstig intelligens, der opdager fejl og vejleder om vedligehold,
• Smarte algoritmer, der balancerer kølebehov med energiforbrug og netstabilitet.

Med Nanyang Technological Universitys erfaring i industriel implementering og et tæt samarbejde med Grundfos og de andre partnere, er målet at udvikle løsninger, som ikke bare er teoretisk elegante, men også praktiske, skalerbare og robuste i virkeligheden.

Kontakt

Professor Peter Gorm Larsen
Aarhus Universitet, Institut for Elektro- og Computerteknologi
Mail: pgl@ece.au.dk
Tlf.: +4541893260