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Ausschreibender Bereich: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: D111/2018, Informatik, Wirtschaftsinformatik, Computational Engineering Science, Simulation Science

Masterarbeit: Entwurf und Entwicklung einer Anwendung zur Integration von Methoden und Modellen der Energiesystemanalyse

Beginn der Arbeit: sofort / nach Vereinbarung

Hintergrund
Vor dem Hintergrund schwindender fossiler Energieträger, weltweit steigender Energiebedarfe und der vielfältigen Folgen des Klimawandels stellt die Wende der Energieversorgung von fossilen hin zu regenerativen Energieträgern eine bedeutende gesellschaftliche Aufgabe dar. Um Lösungen für die Energieversorgung zu entwickeln, die sowohl ökonomisch und ökologisch sind als auch eine hohe Versorgungssicherheit gewährleisten, müssen neuartige Energiesystem- und Infrastrukturkonzepte unter Berücksichtigung verschiedener techno-ökonomischer Entwicklungen untersucht werden.

Am IEK-3 werden in diesem Zusammenhang Energiestrategien entwickelt, indem alternative Versorgungsinfrastrukturen analysiert und bewertet werden. Zu diesem Zweck werden Simulations- und Optimierungsmodelle konzipiert, die auf leistungsfähigen Rechnerarchitekturen implementiert und parallel berechnet werden. Gleichzeitig werden Datenmanagementkonzepte erarbeitet, welche die Speicherung heterogener und umfangreicher Szenariodaten auf Datenbank- und Fileservern erlauben und einen flexiblen Detailgrad unter Verwendung von Datenverarbeitungsalgorithmen ermöglichen.

Ausgehend davon werden speziell angepasste Softwarekonzepte benötigt, um Modelle, Methoden und Daten dieser Art performant und benutzerfreundlich abbilden und diese im Rahmen von bspw. Forschungsprojekten auch Kooperationspartnern aus dem In- und Ausland bereitstellen zu können.

Aufgabengebiet
Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Anwendung entworfen und programmiertechnisch umgesetzt werden, die verschiedene Softwarekomponenten der Energiesystemanalyse integriert und diese mit Datenbanken und Rechenkapazitäten verknüpft. Dazu müssen neben der Erhebung allgemeiner Anforderungen Daten- und Programmentwürfe ausgearbeitet, getestet und dokumentiert werden. Ziel der Arbeit ist es ein Softwarekonzept umzusetzen, mit dem sich Methoden und Modelle kombinieren und sich anhand einer gemeinsamen Datengrundlage betreiben lassen. Dies soll die Untersuchung übergreifender Fragestellungen im Rahmen von Kooperationsprojekten erleichtern und gleichzeitig die Transparenz und Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen verbessern. Hierzu sind folgende Arbeitspakete zu bearbeiten:

  • Einarbeitung in bestehende Methoden und Modelle aus dem Feld der Energiesystemanalyse und Durchführung einer Anforderungsanalyse
  • Konzipierung eines Datenmodells und Implementierung einer Datenbank
  • Entwurf eines Programmworkflows zur Integration von Softwarekomponenten
  • Design komponentenübergreifender Schnittstellendefinitionen
  • Entwicklung eines Graphical User Interfaces auf Basis einer heterogenen Rechner- und Serverarchitektur im Format lokaler sowie webbasierter Anwendungen

Anforderungen

  • Sehr gute Leistungen in Ihrem Studium der Informatik, Wirtschaftsinformatik, Computational Engineering Science, Simulation Science oder eines vergleichbaren Studiengangs mit einem Schwerpunkt auf Angewandte Informatik
  • Gute Kenntnisse in Python, SQL, HTML und JavaScript
  • Erste Erfahrungen im Umgang mit Datenmodellierung und Datenbanken
  • Gute Englischkenntnisse
  • Interesse an aktuellen energietechnischen und -politischen Fragestellungen
  • Selbstständige und analytische Arbeitsweise innerhalb eines Projektteams

Unser Angebot

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

Ansprechpartner:
Dr. Patrick Kuckertz
Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)
IEK-3: Elektrochemische Verfahrenstechnik
Verfahrens- und Systemanalyse

Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich
E-Mail: p.kuckertz@fz-juelich.de
Tel. 02461 61-1822
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/DE/Forschung/_Process-and-System-Analysis/_node.html

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!