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Ausschreibender Bereich: IEK-3 - Techno-ökonomische Systemanalyse
Kennziffer: 2021M-025, Informatik, Wissenschaftskommunikation

Masterarbeit: Visualisierung der deutschen Energiewende

Start: Sofort / nach Absprache

Hintergrund:
Am IEK-3 entwickeln wir Modelle zur Analyse zukünftiger Energiesysteme. Diese techno-ökonomischen Modelle helfen uns, lokale und globale Energiesysteme anhand ihrer Kosteneffizienz und Effektivität im Hinblick auf Treibhausgasminderung zu bewerten.

Mit einem unserer Modelle analysieren wir das deutsche Energiesystem und leiten mögliche Lösungen für eine nachhaltige Energiewende bis 2050 ab. Innerhalb dieses integrierten Modells konkurrieren mehrere hundert Technologien und ihre systemischen Wechselwirkungen um das nachhaltigste System; von Wärmepumpen in Wohngebäuden über neue Stahlproduktionstechniken bis hin zu Brennstoffzellen-Fahrzeugen im Verkehrssektor. Datenpunkte existieren über die prognostizierten Jahre der Strategie (2020 bis 2050) für jede Stunde im Jahr. Daraus ergibt sich ein Netzwerk mit Tausenden von Knoten und Kanten.

Um die Transparenz und Verständlichkeit der entwickelten Lösungen und Strategien zu erhöhen, werden Schnittstellen benötigt, um diese zu visualisieren.

Es müssen neue Visualisierungsmethoden entwickelt werden, die in der Lage sind, die Veränderung der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Technologien über die Zeit darzustellen. Diese Methoden würden Entscheidungsträgern eine bessere Bewertung der optimierten Strategien ermöglichen und letztlich zu einer höheren Akzeptanz in der Bevölkerung führen.

Ihre Aufgabe:
Die angebotene Arbeit zielt auf die Entwicklung eines webbasierten Visualisierungstools für den Energiesystem-Datensatz ab. Die Idee ist es, einen gerichteten Graphen auf verschiedenen Aggregationsstufen darzustellen, der sich in seiner Interaktion über die Zeit dynamisch verändert. Konkret lässt sich die Arbeit in die folgenden Schritte unterteilen:

  • Literaturrecherche zu Visualisierungsmethoden von Graphen
  • Analyse und Strukturierung der Energiesystemdaten
  • Entwicklung einer systematischen Aggregationsmethode
  • Entwicklung eines Visualisierungstools für dynamisch veränderliche gerichtete Graphen
  • Implementierung auf einem Web-Server

Ihr Profil:
Hervorragende akademische Leistungen in den Bereichen Informatik, Wissenschaftskommunikation oder verwandten Studienfächern. Fähigkeit und Bereitschaft zu selbständigem und analytischem Arbeiten innerhalb eines Projektteams. Sie sind motiviert, Ihre eigenen Ideen in allen Phasen der Masterarbeit einzubringen. Idealerweise haben Sie bereits Erfahrung in der Modellierung, Programmierung (bevorzugt in Python) und eine Leidenschaft für die deutsche Energiewende. Sie haben ein Auge für ansprechende Datenvisualisierung.

Unser Angebot:

  • Ein angenehmes Arbeitsumfeld in einem hochkompetenten, internationalen Team in einer der renommiertesten Forschungseinrichtungen Europas.
  • Sie werden durch eine erstklassige wissenschaftliche und technische Infrastruktur sowie eine enge Betreuung durch Experten unterstützt.
  • Sie haben die Möglichkeit, mit begeisterten Forschern aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen zusammenzuarbeiten und an der Gestaltung eines zukünftigen deutschen Energiesystems mitzuwirken.
  • Die Arbeit wird vergütet.

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung und stehen Ihnen für alle weiteren Fragen gerne zur Verfügung.

Kontakt:
Felix Kullmann
f.kullmann@fz-juelich.de
Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)
IEK-3: Techno-ökonomische Systemanalyse
52425 Jülich