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Ausschreibender Bereich: IEK-3 - Techno-ökonomische Systemanalyse
Kennziffer: 2021M-024, Ingenieurswesen, Informatik

Master-Arbeit: Simulation und Auslegung von Gebäudeenergiesystemen

Beginn der Arbeit: sofort/ nach Vereinbarung

Hintergrund
Zur Erreichung der Treibhausgasreduktionsziele im Gebäudebereich muss signifikant deren Energieversorgungsstruktur verändert werden. Neben Einsparmaßnahmen wird dabei vermehrt auf dezentrale Versorgungslösungen wie (Brennstoffzellen-)KWK-Anlagen, Photovoltaik und Speichersysteme zur Eigenversorgung gesetzt. Des Weiteren werden klassische Heizungstechniken durch Wärmepumpen ersetzt, welche im Rahmen der Sektorkopplung Raumwärme mit Hilfe von erneuerbarem Strom bereitstellen. Dieser
Wandel der Gebäudeversorgungsstruktur verändert signifikant die Anforderungen an die Planung von Gebäudeenergiesystemen.

Inhalt
Im Rahmen der Arbeit sollen am Forschungszentrum Jülich, IEK-3, entwickelte Modelle weiterentwickelt und erweitert werden. Im letzten Jahr wurde dafür eine Python-Simulationsumgebung für Gebäudeenergiesysteme geschaffen, die in dieser Arbeit weiterentwickelt und eingesetzt werden soll. Die Weiterentwicklung umfasst die Integration zusätzlicher, innovativer Versorgungs- und Speichertechnologien, die Berücksichtigung zusätzlicher Verbraucher in Gebäudeenergiesystemen sowie die modellseitige Anpassung zur Verwendung verschiedener Basisdaten. Ziel ist die Entwicklung eines Simulationsmodells als Grundlage für die Auslegung und Analyse von Energiespeichern in Gebäudeenergiesystemen im Zusammenspiel mit verschiedenen Gebäudetechnologien.

Aufgabenbeschreibung

  • Literaturrecherche zur Auslegung von Energiespeichern für Gebäude (thermisch und elektrisch).
  • Literaturrecherche zu Betriebsweisen von Speichern in Gebäuden
  • Erstellung von Modellen für fehlende Systemkomponenten und Implementierung
  • Validierung der Modelle und Systeme mit anderen Simulationsprogrammen
  • Durchführung von Parameterstudien zur optimalen Auslegung für verschiedene Anforderungen und Betriebsweisen

Anforderungen

  • Studium des Ingenieurwesens, der Informatik oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Gute Programmierkenntnisse
  • Interesse an energietechnischen und energiewirtschaftlichen Fragestellungen
  • Selbstständige und analytische Arbeitsweise

Unser Angebot

  • Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
  • Eine hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
  • Die Möglichkeit der aktiven Mitgestaltung des Energiesystems der Zukunft
  • Intensive Betreuung der Arbeit, in Verbindung mit einer Vergütung

Kontakt
Dr. Noah Pflugradt
Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Technoökonomische Systemanalyse (IEK-3)
52425 Jülich
E-Mail: n.pflugradt@fz-juelich.de
Telefon: 0151 2133 0683