Lehre

Im Rahmen des Projektes QUARREE100 untersucht das AES zusammen mit seinen Projektpartnern die Gestaltung eines zu 100 Prozent aus Erneuerbaren Energien versorgten Stadtquartiers am Beispiel des Rüsdorferkamps in der Stadt Heide in Schleswig-Holstein. Das Quartier ist durch einen hohen Anteil an Bestandsgebäuden aus den 50er und 60er Jahren mit einem niedrigen energetischen Standard und hohem Wärmeverbrauch gekennzeichnet. Die Wärmeversorgung der Gebäude erfolgt meist über eine konventionelle Öl- oder Gasheizung.

Wir bieten Ihnen folgendes Thema:

Das Ziel des/r Bachelor-/Masterprojekt/Abschlussarbeit ist die Analyse der Transformationsmöglichkeiten am Beispiel eines typischen innerstädtischen Bestands-Wohngebäudes. Dazu gehören die Berechnung und gegebenenfalls die Simulation und Optimierung der Anlagentechnik (Wärme und Stromversorgung), die Betrachtung von Sanierungsoptionen und der Einfluss des Nutzers auf den Energieverbrauch. Eine weiterführende wirtschaftliche Analyse unter verschiedenen CO2-Abgaben Entwicklungen ist denkbar.
Es handelt sich um ein weites und vielseitiges Themenfeld, in dem je nach Interesse eine Fokussierung auf einzelne Aspekte vorgenommen werden kann. Es besteht die Möglichkeit sich im Rahmen der Arbeit in eine Programmier- bzw. Simulationsumgebung wie python oder modelica einzuarbeiten.

Unsere Erwartungen:

Studienrichtung: Energietechnik, Versorgungstechnik, Produktionstechnik, Informatik, Verfahrenstechnik, Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder ein vergleichbares Studium
Engagement, Selbständigkeit und Interesse an technischen und wissenschaftlichen Fragestellungen sowie Kreativität und Spaß am Gestalten der Energiewende

Kontakt:

Johannes Röder M.Sc.
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Universität Bremen
FB4/artec
FG Resiliente Energiesysteme

Im Rahmen des Projektes QUARREE100 untersucht das AES zusammen mit seinen Projektpartnern die Gestaltung eines zu 100 Prozent aus Erneuerbaren Energien versorgten Stadtquartiers am Beispiel des Rüsdorferkamps in der Stadt Heide in Schleswig-Holstein. Neben der Versorgung des Stromsektors durch Erneuerbare Energien spielt die erneuerbare Wärmeversorgung eine zentrale Rolle und stellt eine wesentliche Herausforderung. Das Quartier ist durch einen hohen Anteil an Bestandsgebäuden aus den 50er und 60er Jahren mit einem niedrigen energetischen Standard und hohem Wärmeverbrauch gekennzeichnet. Die Wärmeversorgung der Gebäude erfolgt meist über eine konventionelle Öl- oder Gasheizung. Wärmenetze bieten die Möglichkeit die einzelnen Verbraucher zentral zu versorgen und effiziente Wärmeerzeuger- und Speichertechnologien in das Wärmeversorgungssystem einzubinden. Die Kopplung der Wärmeversorgung an den Stromsektor bietet zusätzlich die Möglichkeit, lokale Stromüberschüsse verursacht durch Netzengpässe oder durch ein Überangebot an Windstrom zur Wärmeerzeugung zu nutzen.

 Wir bieten Ihnen folgendes Thema:

 Das Ziel der Masterthesis ist die Entwicklung eines Tools zum Entwurf einer optimierten Wärmeinfrastruktur (Erzeuger, Netze, Speicher) unter verschiedenen Stromüberschuss-, Sanierungs- und Nachverdichtungsszenarien des Quartiers. Dabei sollen insbesondere das räumliche Netzkonzept und die Gestaltung des oder der Temperaturniveaus in einem heterogenen Bestandsquartier adressiert werden. Die Arbeit teilt sich in einen theoretischen Teil, bestehend aus der Erarbeitung der Grundlagen der Wärmeversorgung von Stadtquartieren und einer Literaturrecherche zur bestehenden Methodik und Tools zur Entwicklung von Wärmeversorgungsstrukturen, und einem praktischen Teil, in dem auf der Basis von bestehenden Energiesystemoptimierungsframeworks eine Erweiterung zur Optimierung der Wärmeinfrastruktur entwickelt werden soll.

 Alternativ ist es möglich, im Rahmen des oben genannten Themenkomplexes der flexiblen Wärmeversorgung in Bestandquartieren eine andere spezifische Fragestellung zu wählen beziehungsweise zu erarbeiten.

 Unsere Erwartungen:

• Studienrichtung: Energietechnik, Versorgungstechnik, Produktionstechnik, Informatik, Verfahrenstechnik, Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder ein vergleichbares Studium

• Engagement, Selbständigkeit und Interesse an technischen und wissenschaftlichen Fragestellungen sowie Kreativität und Spaß am Gestalten der Energiewende

 Kontakt:

Johannes Röder M.Sc

Weitreichende Anstrengungen sind nötig, um die Dekarbonisierung der Wirtschaft und die damit einhergehende Transformation der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industriegrundstoffe voran zu bringen. So konnte bisher insbesondere in den Sektoren Verkehr und Industriegrundstoffe noch keine nennenswerte Substitution fossiler Energieträger erreicht werden, obwohl verschiedene Ansätze für die Integration erneuerbarer Energien existieren. Zu nennen sind Elektro- und Wasserstofffahrzeuge sowie biogene und strombasierte Kohlenwasserstoffe, die je nach Konfiguration als Basischemikalien für die Chemieindustrie oder Kraftstoffe eingesetzt werden können.

Wir bieten Ihnen folgendes spannendes Thema:

Das angebotene Thema fokussiert auf die Transformation konventioneller Raffinerien hin zu grünen Raffinerien, die auf Basis von Wasser, CO₂ und regenerativen Strom synthetische Kraftstoffe und Basischemikalien produzieren. Ein entsprechendes Power-to-Liquid Gesamtkonzept beinhaltet die Teiltechnologien Carbon-Capture, Elektrolyse und Kohlenwasserstoffsynthese. Es gilt zu analysieren, wie eine solche Transformation gestaltet werden kann und ob das ausgewählte Konzept geeignet ist, um erneuerbare Energien großskalig in die Sektoren Mobilität und Industriegrundstoffe zu integrieren. Neben der Identifikation von Transformationspfaden müssen hierzu ökologische und ökonomische Faktoren sowie die Integration in ein Gesamtenergiesystem mit hohen EE-Anteilen analysiert werden.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird eine spezifische Fragestellung aus dem dargestellten Themenkomplex zur Bearbeitung ausgewählt. Mögliche Methoden zur Erarbeitung sind beispielsweise Modellierung und Simulation sowie Ökobilanzierung.

Unsere Erwartungen:

• Studienrichtung: Energietechnik, Verfahrenstechnik, Produktionstechnik, Elektrotechnik, Informatik, Wirtschaftsingenieurwesen oder ein vergleichbares Studium
• Engagement, Selbständigkeit und Interesse an technischen und wissenschaftlichen Fragestellungen sowie Kreativität und Spaß am Gestalten der Energiewende

Kontakt:

Timo Wassermann M.Sc. (timo.wassermann@uni-bremen.de )

Universität Bremen

FB4/artec

FG Resiliente Energiesysteme