Studienarbeiten, Beleg- und Diplomaufgaben

Im Hauptbereich Angewandte Energietechnik des Instituts für Luft- und Kältetechnik werden neuartige Lösungen für energieeffiziente und innovative Produkte und Verfahren auf den Gebieten Kälte und Wärmetechnik entwickelt. Die behandelten Themengebiete betreffen u.a. die Absorptionskältetechnik, die Flüssigeiserzeugung, -speicherung und -anwendung, komplexe Energiesysteme sowie ORCAnlagen.
In unserem Technikum und in der Industrie stehen Versuchsanlagen, die stetig optimiert und konstruktiv angepasst werden müssen. An mehreren Prüfständen werden Einzelkomponenten und Verfahren vermessen. Zusätzlich fallen fortlaufend theoretische Arbeiten wie Auswertungen, Simulationen und Auslegungen an. Bei uns können Sie sich an der Entwicklung innovativer Anlagen beteiligen, die in den nächsten Jahren auf den Markt kommen. Wenn Sie der Thermodynamik noch nicht den Krieg erklärt haben und sich freuen, nicht nach Schema F arbeiten zu müssen, wenden Sie sich gerne an uns.
Weitere Informationen und Themen finden Sie auch laufend auf unserer Homepage:
https://www.ilkdresden.de/projekt/studentische-arbeiten-in-der-angewandten-energietechnik

Für weitere Informationen stehen Ihnen die genannten Ansprechpartner zur Verfügung. Bewerbungen sind unter Angabe der Themennummer an zu richten. Bewerbungen, die nicht an diese Email-Adresse gesendet werden, löschen wir automatisch nach 14 Tagen.

Es soll ein Kalkulationstool für Einfamilienhäuser entwickelt werden, welches Endkunden eine transparente Entscheidungsgrundlage zur Auswahl eines kostenoptimalen Stromtarifs aus dem Portfolio der SachsenEnergie bietet. Die Tarifauswahl soll unter Berücksichtigung einer Kombination mit einem § 14a EnWG-Modul und entsprechenden Messkonzept sowie den dazugehörigen Kosten stattfinden. Das Tool soll auf Basis individueller Erzeugungs‑ und Verbrauchsdaten ermitteln, ob ein Wechsel in einen dynamischen Tarif wirtschaftlich sinnvoll ist.

Das Tool soll Nutzereingaben zur technischen Ausstattung und individuellen Parameter verarbeiten und vordefinierte Modellannahmen (Lastgänge, PV‑Erzeugungsprofile, Spotmarktpreise sowie Kostenstrukturen der Tarife, Zähler und ENWG‑14a‑Module) verwenden, um Gesamtkosten und Einsparpotentiale für den Endkunden sowie eine Stromtarifempfehlung auszugeben. Zur besseren Verständlichkeit werden geeignete Visualisierungen vorgesehen, beispielsweise grafische Darstellungen von Kostenstrukturen, Last‑ und Erzeugungskurven und mögliche Entwicklungsszenarien. Weiterhin sollen aus den tageszeitlichen Verläufen Potentiale zur Lastverschiebung ermittelt und diskutiert werden.

Ansprechperson: Martin Wiesner
In Zusammenarbeit mit SachsenEnergie AG

Masterarbeit / Diplomarbeit bei DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH

Ausschreibung

Die Elektrifizierung der Fernwärmeversorgung durch Großwärmepumpen erfordert eine intensive Analyse möglicher Wärmequellenpotenziale für Großwärmepumpen.
Ziel der Arbeit ist es zu untersuchen, welche Rolle die Gewässerthermie im zukünftigen Versorgungsmix der Fernwärme spielen kann. Dabei sollen neben der klassischen Gewässerthermie (sensibler Wärmeentzug, indirekte Anbindung) vor allem neuartige technische Konzepte des Wärmeentzugs durch Nutzung der Erstarrungsenthalpie (Eisbildung) des Wassers betrachtet werden. Die technischen Konzepte der Gewässerthermie sind untereinander zu vergleichen sowie Wärmepumpensystemen mit alternativen Umweltwärmequellen (Luft, Erdreich) kritisch gegenüberzustellen.
Zum Umfang der Analyse gehören die Beschreibung der technischen Konzepte, vereinfachte Modellierung der wetterabhängigen Effizienz und zeitliche Verfügbarkeit der Systeme, vergleichende Jahressimulation der Systeme für gewählte Last- und Wetterszenarios und eine Darstellung der Wärmegestehungskosten. Nicht-technische Restriktionen der Konzepte, insbesondere regulatorische Rahmenbedingungen, Genehmigungsfähigkeit und ökologische Aspekte sind begleitend darzustellen.
Teilaufgaben sind:

• Recherche zu Konzepten sowie Investitions- und Betriebskosten für Gewässerthermie
• Exemplarische hydraulische Dimensionierung der Gewässerthermie für die indirekte und direkte Anbindung an einem zu wählenden Versorgungsfall.
• Vereinfachte energetische Modellierung für mind. zwei Gewässerthermie-Konzepte und mind. einer alternativen Wärmequelle (Luft/Erdreich)
• Jahressimulation mit den gewählten Modellen für typische Versorgungsaufgaben.
• Ermittlung der Wärmegestehungskosten und vergleichende Wertung der Systeme.

Kontakt und Rückfragen: Dr.-Ing. Felix Panitz

Werkstudent / Bachelorand / Masterand / Diplomand (m/w/d) im Bereich Forschung & Entwicklung von Wärmepumpensystemen in Dresden von Viessmann gesucht
Stellenausschreibung (08.09.2025)

Oberseminar:

Das Tool LoadProfileGenerator ist im Hinblick auf die Möglichkeiten der Anwendung der Erstellung von energetischen Lastprofilen zur Trinkwassererwärmung zu untersuchen. Anhand von Beispielen sind obligatorische und optionale Parametrierungen sowie die resultierenden Lastprofile darzustellen. Hierzu soll das Python Interface des Tools genutzt werden.

Hilfreiche Voraussetzungen:

• Grundkenntnisse in der Programmierung mit Python

Ansprechpartner:
Dr. rer. nat. Peter Stange, 
Dipl.-Ing. Jens Kaiser,

Bei der Nutzung erneuerbarer Wärmequellen kommt thermischen Speichern in der Wärmeversorgung von Gebäuden eine wesentliche Bedeutung zu. Es kann Wärme zum Zeitpunkt der Erzeugung gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt bei Bedarf genutzt werden. Da erneuerbare Wärmequellen nicht dauerhaft zur Verfügung stehen, ist eine detaillierte Kenntnis über den Ladezustand des Speichers nötig, um eine entsprechende Regelung optimal zu gestalten.
Im Forschungsprojekt DARING wird daher eine Sensorfolie entwickelt, um entlang der Speicherhöhe die Temperatur ortsaufgelöst messen und so auf den Ladezustand schließen zu können.
Am Zentrum für Energietechnik sind dafür Versuche durchzuführen und auszuwerten, um die Messgenauigkeit der Sensorfolie mithilfe bewährter Technologien (Platin-Widerstände, DTS) zu validieren. Auch der Einsatz unter Realbedingungen ist zu bewerten, um Aussagen hinsichtlich Montage, Temperaturbeständigkeit und Zuverlässigkeit der gesamten Messkette treffen zu können.

Wir suchen daher zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine SHK (Mindestumfang 5 h/Woche). Bei Interesse kann die Arbeit um wissenschaftliche Aspekte für eine Studentische Arbeit (Oberseminar,  Studienarbeit/Projektarbeit) erweitert werden.

Ansprechpersonen: Dr.-Ing. Karin Rühling,

Thema für Studienarbeit / Belegarbeit / Diplomarbeit

Folgende Themengebiete bieten die Möglichkeit einer studentischen Arbeit:

• Temperaturabsenkungspotentiale der Fernwärmeversorgung
• Optimierung der Energieübergabe und -verteilung
• Einsatzoptimierung komplexer Energieerzeugungssysteme z.B.:
  • Optimierung der Steuerung von Heizungsanlagen
  • Ausnutzung von Niedertemperaturwärme (LowEx)
  • Erhöhung der Flexibilität und Effizienz der Kältebereitstellung

Voraussetzungen:
Interesse in den Gebieten der Thermodynamik, Energiebereitstellung, Klimatechnik, Wärmeübertragung und Gebäudeenergietechnik

Ansprechperson:  Dipl.-Wi.-Ing. Laura Lehmann,

Forschungspraktikum/Studienarbeit:
Das in Python entwickelte Optimierungs-Framework flixOpt umfasst mehrere vordefinierte Modellklassen zur vereinfachten Abbildung von Energiesystemkomponenten. Ziel dieser Arbeit ist es, diesen Modellumfang zu erweitern sowie zu dokumentieren. Die Modellerweiterung soll dabei hauptsächlich auf der geeigneten Verknüpfung bereits vorhandener Grundkomponenten basieren.

Beispielhafte, neu zu entwickelnde Modellklassen sind:

• Elektrofahrzeug mit/ohne bidirektionaler Batterienutzung
• Wärmetrassen
• Energiebedarfe mit Lastverschiebeoption
• Speicher bzw. Abwärme mit Nacherwärmung
• u.a.

Hilfreiche (nicht zwangsweise notwendige) Voraussetzungen:

• Grundlegende Kenntnisse in der Optimierung (z. B. LV „Energiemanagement und Energieeffizienz“)
• Grundkenntnisse in der Programmierung in Python

Ansprechpartner:
Dr. rer. nat. Peter Stange, 
 

9984_ESA Diplomarbeit.pdf

Zur Verstärkung ihres Teams sucht Sachsen Energie zum nächstmöglichen Termin am Standort Dresden Unterstützung im Rahmen einer
Abschlussarbeit zur Wärmewende
mit dem Schwerpunkt der Modellierung des Dresdner Wärmemarktes

Stellenausschreibung

Themen für studentische Arbeiten

Projekt-, Studien- und Diplomarbeit

Im Kontext eines Forschungsprojektes zur Energetischen Qualität von Gebäuden in Sachsen und den vor allem mit der Wärmeversorgung verbundenen CO₂-Emissionen sind in ausgewählten sächsischen Gemeinden detaillierte Betrachtungen zum Wärmeerzeugerbestand, dem aus der Beheizung resultierenden Endenergieverbrauch sowie dem Sanierungsstand von Gebäuden durchzuführen. Ortsbegehungen und Befragungen von Gebäudenutzern könnten Bestandteil der Aufgabenstellung sein ebenso wie die rechnerische Abschätzung und Modellierung empirischer Daten.
Die Aufgabe ist geeignete für Projekt-, Studien- und Diplomarbeiten (ggf. auch Kombination mit SHK-Beschäftigung möglich).
Kenntnisse in der Gebäudeenergietechnik wünschenswert.

Bei Interesse Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann,

Es sind im Rahmen eines Forschungsprojektes fortlaufend detaillierte Messdaten von Heizungsanlagen aus Bestandsgebäuden zu analysieren und auszuwerten. Aufgabenstellungen können individuell angepasst werden (z.B. in Hinblick auf die Art und den Umfang der Auswertungen, der Methoden einschließlich KI.) Es besteht auch die Option einer modellbasierten und simulationsgestützten Untersuchung. Für die Bearbeitung werden Grundkenntnisse zum Betriebsverhalten von hydraulischen Heizungssystemen vorausgesetzt.

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann

Aufgabenstellung Projekt-/Studien-/Diplomarbeit
Vereinfachte Modellierung des Verhaltens heizungstechnischer Anlagen in Gebäuden
Simplified modelling of building heating systems
Zur Reduzierung des Rechenaufwandes (z.B. in Quartierssimulationen) besteht Interesse an vereinfachten, aber robusten und verlässlichen Simulationsmodellen, die für die Vorhersage des Betriebsverhaltens von Heizungsanlagen in Gebäuden genutzt werden können. Typischer Einsatzfall ist beispielsweise die Vorhersage von Rücklauftemperaturen für gegebene Heizlasten und Vorlauftemperaturen. Besondere Herausforderungen ergeben sich bei Einbeziehung der Trinkwassererwärmung, Zuluftkonditionierung sowie Mischnutzung komplexer Gebäude. Im Rahmen der studentischen Arbeit sind daher folgende Fragestellungen zu bearbeiten:

• Recherche und Zusammenstellung bekannter Modelle und Berechnungsansätze für die vereinfachte Heizungsanlagensimulation
• Kurzbeschreibung der vorgegebenen Referenzobjekte hinsichtlich ihrer Nutzung und heizungstechnischen Anlagen; Aufbereitung und Analyse bereitgestellter Messdaten dieser Objekte (inkl. Plausibilisierung und ggf. Datenbereinigung) und Ableitung von Aussagen zum Betriebsregime (Fahrkurve, Zeitprogramm, Temperaturabsenkungen)
• Vergleichende Validierung verschiedener Ansätze unter Verwendung der Referenzdaten; Ergebnisse detaillierter Simulationen sind ebenfalls verfügbar
• Ausarbeitung von Anwendungsgrenzen der als bevorzugt ausgewählten Modelle / Berechnungsansätze
• Erarbeitung von Methoden zur Parametrierung bzw. automatisierten Modelladaption anhand von online-Messdaten

Betreuer: Prof. Clemens Felsmann ()

Praktikum mit der Möglichkeit zur Anfertigung einer Projekt- oder Studienarbeit
bei der Bosch Thermotechnik GmbH in Lollar
Praktikant*in Simulation von Hybridwärmeerzeugern
Ansprechpartner: Herr Christian Glueck (+49 6441 418 2340) und
Herr Daniel Neubert (+4906441 418 2029)

Es sind verschiedene Ansätze zur automatisierten Erkennung von fehlerhaftem oder verbesserungswürdigem Verhalten von haustechnischen Anlagen (bevorzugt Heizungstechnik) zusammenzustellen, programmtechnisch umzusetzen und zu erproben.

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann

Hausstationen sind das Bindeglied zwischen dem Fernheiznetz und der Hausanlage. Anhand von Messdaten ausgewählter Hausstationen ist das Übertragungsfehler- und Betriebsverhalten zu analysieren. Es sind geeignete Ersatzschaltungen und Ersatzmodelle zu entwicklen, die geeignet sind, dieses Verhalten vorherzusagen.

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann

Im Ergebnis eines Forschungsprojektes sind erste Ansätze zu einer optimierten AmI-Regelung von Heizung- und Klimaanlage entwickelt und getestet worden. Anstelle üblicher Raumparameter  (z.B. Raumlufttemperatur) werden Zustände im Umfeld von Personen als Regelgrößen verwendet (AmI = ambient intelligence). Es besteht die Aufgabe, diese Regelung anhand realitätsnaher Bedingungen zu testen und im Vergleich zu konventionellen Anlagenregelungen zu bewerten und weiterzuentwickeln.

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann