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Ausschreibender Bereich: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: D134/2018, Maschinenbau, Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieurwesen, Informationstechnik

Masterarbeit: Vergleichende Bewertung von Modellen zur Generierung von Haushaltslastprofilen

Beginn der Arbeit: nach Vereinbarung

Aufgabengebiet
Im Zuge des Ausbaus von erneuerbaren Energien geht der Trend zu dezentralen Wärme- und Stromversorgungslösungen. Zur Auslegung dieser Versorgungssysteme sowie zum besseren Verständnis nachfrageseitiger Flexibilitäten werden zeitlich aufgelöste Lastprofile (Strom, Wärme, Warm-Wasser) für einzelne Gebäude über Quartiere bis hin zu ganzen Regionen benötigt. Die Bereitstellung dieser Lastprofile erfolgt in der Regel über Bottom-Up Simulationsmodelle.

Im ersten Schritt soll im Rahmen dieser Arbeit eine Literaturrecherche zu bestehenden Lastprofilmodellen stattfinden und die verschiedenen Modellierungsansätze unterschieden werden. Die resultierenden Ergebnisse sollen im Anschluss differenziert analysiert und bewertet werden. Hierbei liegt der Fokus vor allem auf den Modellierungsansätzen und Modelleingangsparametern der verschiedenen Lastprofilmodelle.
Im Anschluss sollen Validierungsstrategien für verschiedene Energiesystemebenen entwickelt werden und systematisch auf die Lastprofilmodelle angewendet werden. Hierzu werden Rechnungen mit vorhandenen Simulations- und Optimierungsmodellen durchgeführt und der Einfluss unterschiedlicher Lastprofile auf die Ergebnisse quantifiziert. Eine Validierung dieser Modelle mit empirischen Lastprofilen soll im Rahmen der Masterarbeit erfolgen. Schließlich soll ein Konzept erarbeitet werden, um diese Modellansätze auf andere europäische Länder zu übertragen.

Aufgabenbeschreibung

  • Literaturrecherche zu bestehenden Lastprofilmodellen
  • Systematischer Vergleich der verschiedenen Ansätze zur Generierung von Lastprofilen
  • Entwicklung von Validierungsstrategien bei Lastprofilmodellen und Durchführung von Modellrechnungen
  • Konzeptionelle Erarbeitung einer Methodik zur Übertragung dieser Modelle auf andere europäische Länder

Anforderungen

  • Studium des Maschinenbaus, der Elektrotechnik, des Wirtschaftsingenieurwesens, der Physik oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Interesse an energietechnischen und -wirtschaftlichen Fragestellungen
  • Selbstständige und analytische Arbeitsweise
  • Kenntnisse in Python und/oder MATLAB von Vorteil

Ihr Einsatz wird für drei Monate am Forschungszentrum Jülich und für drei Monate am Karlsruher Institut für Technologie erfolgen.

Ansprechpartner:
Dr. Peter Stenzel
Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
E-Mail: p.stenzel@fz-juelich.de
Tel.: 02461-61-6556

PD Dr. Russell McKenna
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Industriebetriebslehre und industrielle Produktion (IIP)
E-Mail: russell.mckenna@kit.edu