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Masterarbeit: Entwicklung eines analytischen Ansatzes zur Untersuchung der zukünftigen Transformation der deutschen Energieversorgung und -nachfrage

Ausschreibendes Institut: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: D116/2017, Maschinenbau, (Wirtschafts-)Ingenieurwissenschaften, Energie- und Verfahrenstechnik

Beginn der Arbeit: sofort / nach Vereinbarung
Angelegte Dauer der Arbeit: 6 Monate

Aufgabengebiet
Am Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3) werden in der Abteilung für Verfahrens- und Systemanalyse (VSA) Energiestrategien zur Reduktion von Treibhausgasemissionen entwickelt. Die Bundesregierung hat im vergangenen Jahr einen Klimaschutzplan beschlossen, der konkrete CO2-Reduktionsziele für die verschiedenen Energiesektoren in Deutschland enthält. Eines der wichtigsten Ziele dieses Beschlusses ist die Minderung der Treibhausgasemissionen um 80% (gegenüber 1990) bis zum Jahr 2050. Wie dieses Vorhaben umgesetzt werden soll, lässt der Klimaschutzplan jedoch weitestgehend offen und unbeantwortet. Aus diesem Grund ist es notwendig mögliche Transformationspfade zu analysieren.

Für die Untersuchung von Transformationspfaden werden im IEK-3 Modelle entwickelt, mit denen es möglich ist, Klimagasreduktionsmaßnahmen im Kontext des gesamten Energiesystems zu betrachten. Im Rahmen der Masterarbeit ist geplant, den vorhandenen Modellansatz zu erweitern, indem zukünftig auch Aussagen über den zeitlichen Verlauf der Transformationsstrategie getroffen werden können. Wesentliche Randbedingungen sind heutige Anlagenbestände (Kraftwerke, Gebäude, Industrieanlagen etc.) und deren zukünftige Entwicklung. In der Masterarbeit soll ein Modul aufgebaut werden, mit dem Entwicklungsdynamiken heutiger Technologiebestände abgebildet und analysiert werden können. In einem zweiten Schritt soll dieser Ansatz in ein bestehendes Energiesystemmodell integriert werden.

Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen der Masterarbeit soll ein Modul zur Abbildung der Transformationsparameter der zukünftigen Energieversorgung entwickelt werden. Die Arbeit umfasst im Detail:

  • Eine umfangreiche Literaturrecherche zur derzeitigen und zukünftigen Energieversorgung in Deutschland
  • Eine technische und ökonomische Untersuchung der wichtigsten Einflussparameter auf Energieerzeugung und –nachfrage in den Sektoren (Strom, Wärme, Transport und Industrie)
  • Ausbau einer Datenbank (Excel, SQL) zu technischen Parametern und Kostendaten
  • Die Entwicklung eines Modells sowie dessen Anwendung zur Analyse des Transformationspfades zwischen 2017 und 2050
  • Validierung des Modells anhand aktueller Daten zur Energieversorgung und
    -nachfrage in Deutschland
  • Auswertung und Visualisierung der Ergebnisse sowie die Bewertung derer Robustheit

Qualifikation
Sie studieren Maschinenbau bzw. Ingenieurwissenschaften oder einen vergleichbaren Studiengang mit Schwerpunkt Energie- und Verfahrenstechnik, haben Interesse an interdisziplinären Herausforderungen, eine gute Auffassungsgabe und analytische Fähigkeiten. Idealerweise verfügen Sie bereits über erste Kenntnisse im Bereich der Modellierung linearer Optimierungsprobleme. Von Vorteil sind ebenfalls erste Erfahrungen mit der Programmiersprache Python.

Unser Angebot
Wir bieten Ihnen eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe mit internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa sowie die Möglichkeit der aktiven Mitgestaltung des Energiesystems der Zukunft.

Ansprechpartner

Peter Lopion
Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)
IEK-3: Elektrochemische Verfahrenstechnik
52425 Jülich

http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3
Tel.: 02461 61-9743
E-Mail: p.lopion@fz-juelich.de

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!


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