Studienarbeiten, Beleg- und Diplomaufgaben

Die Yados-Firmenzentrale wurde im Jahr 2024 umfangreich erweitert und mit einer komplexen Energiezentrale, bestehend aus LW/SW/WW-Wärmepumpen, BHKW-Anlagen, Gaskesseln, Photovoltaik und Pufferspeicher ausgestattet. Im Rahmen der studentischen Arbeit soll das bestehende Energieversorgungskonzept um zusätzliche Optionen zur Nutzung des PV-Überschusses erweitert werden. Hierbei sind die Optionen von lokal erzeugtem Wasserstoff mittels Elektrolyse, PowerToHeat (PtH) oder zusätzliche Erzeuger betrachtet werden. Auf Basis von Messdaten sowie synthetischen Lastgängen sind die entsprechenden energetischen Potentiale zu ermitteln und unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit zu bewerten.

Ansprechpersonen: Dr.-Ing. Paul Seidel, ; Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert,

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,

Auf dem Dach des Zentrums für Energietechnik (ZET) der TU Dresden befinden sich eine Solarthermie-, eine Photovoltaik- und eine PVT-Anlage. In den letzten Jahren wurden für verschiedene Forschungsaufgaben diese Anlagen betreffend mehrere Strahlungssensoren (8 Stück) installiert. Diese unterscheiden sich beispielsweise in Aufstellort, Messprinzip, Hersteller und installiertem Neigungswinkel.
Im Rahmen einer studentischen Arbeit sollen die Strahlungsmessdaten gesichtet und hinsichtlich ihrer Plausibilität geprüft werden. Es ist die Erstellung eines GRAFANA-Dashboards vorgesehen, um die Einsicht in die Messwerte sowie deren Vergleichbarkeit zu erleichtern.
Zudem sollen die Messdaten der PV-Anlage ausgewertet und das vorhandene GRAFANA-Dashboard neu strukturiert werden.
Schwerpunkte liegen 

• bei der Auswertung der Leistungsmesswerte der drei PV-Teilanlagen (Dünnschichtzellen und monokristalline Zellen) sowie
• bei der Sichtung und Auswertung der Messdaten der rückseitigen Temperatur der PV-Module (20 einzelne Messstellen).

Ansprechpersonen: Dipl.-Ing. Elisabeth Wudenka, Tel. +49 (0)351 463 38624, , Dipl.-Ing. Stefan Hoppe, Tel.: +49 (0)351 463-34763, 

Zu Lehr- und Demonstrationszwecken wurde im Zentrum für Energietechnik (ZET) der TU Dresden eine PVT-Wärmepumpen-Anlage aufgebaut. Die Anlage besteht aus vier photovoltaisch-thermischen Kollektoren (sogenannten PVT Luft/Sole-Kollektoren), die die Wärmequellenanlage für eine Sole/Wasser-Wärmepumpe bilden. Gleichzeitig kann der Elektroenergiebedarf der Wärmepumpe zum Teil durch die PVT-Module gedeckt werden. Mittels eines Warmwasserspeichers und eines künstlichen Verbrauchers soll die Wärmeabfuhr (Raumheizung und Trinkwassererwärmung) für verschiedene Lastgänge realisiert werden.
In einer studentischen Arbeit soll die weitere schrittweise Inbetriebnahme begleitet und dokumentiert werden. Dazu gehört beispielsweise die Inbetriebnahme des künstlichen Verbrauchers inklusive Anpassung der Regelungsstrategie und Implementierung der Abnehmerzeitreihen. Erste Testläufe sollen durchgeführt und ausgewertet werden, so dass eine funktionelle Beurteilung des Versuchsstandes erfolgen kann.

Folgende Themenschwerpunkte bieten sich an: 

• Einarbeitung in die Dokumentation zur Auslegung des PVT-WP-Versuchsstandes
• Mitwirkung an ausgewählten Versuchen, Vermessung und Auswertung dieser
• Erstellung eines GRAFANA-Dashboards für den PVT-WP-Versuchsstand zur Übersicht und Auswertung der auflaufenden Messwerte
• energetischer und exergetischer Vergleich des flächenspezifischen Ertrags der PVT-Module mit dem getrennter PV- und ST-Module auf Basis von Daten aus dem ZET
• Untersuchung der Funktionsweise und Umsetzbarkeit von zusätzlichen Kühl-Möglichkeiten durch den PVT-WP-Versuchsstandes mithilfe der vorliegenden Schaltschemata der Komponenten-Hersteller
• Zusammenfassung der Erkenntnisse mit Blick auf die zukünftig geplanten studentischen Praktika

Ansprechpersonen: Dipl.-Ing. Elisabeth Wudenka, Tel. +49 (0)351 463 38624, , Dipl.-Ing. Maximilian Beyer, Tel. +49 (0)351 463 34715

PVT-Module (Photovoltaik-Thermische Module) sind hybride solare Anlagen, die sowohl Elektroenergie- als auch Wärmequelle darstellen. Eine zur Umgebungsluft hin ungedämmte Bauweise des rückseitigen Wärmeübertragers ermöglicht es zudem, neben der Solarstrahlung als Energiequelle auch der Umgebungsluft auf Niedertemperaturniveau Wärme zu entziehen. Ein mögliches Einsatzszenario für derartige Module ist die Kombination zu einem Hybridsystem mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe (PVT-WP-System), bei welcher die PVT-Module die benötigte Wärme für die Quellenseite der Wärmepumpe ganzjährig bereitstellen können. Ein solches System ist als Versuchsstand am Zentrum für Energietechnik (ZET) der TU Dresden entworfen und umgesetzt worden.
Die komplexe Verknüpfung von volatilem Energieangebot durch die PVT-Module, dem Wärmebedarf eines Gebäudes und der Modulierbarkeit einer Wärmepumpe stellt eine Herausforderung für die Regelung eines PVT-WP-Systems dar und lässt Spielraum für Optimierungen, z. B. hinsichtlich des PV-Eigenverbrauchs.
Im Rahmen einer Studentischen Arbeit ist eine Literaturrecherche zum Stand der Technik bei der Regelung von PVT-WP-Systemen durchzuführen. Die Erkenntnisse sind unter Berücksichtigung der Möglichkeiten des Versuchsstands am ZET in ein an diesen angepasstes Regelungskonzept zu überführen.

Ansprechperson: Dipl.-Ing. Maximilian Beyer, Tel. +49 (0)351 463 34715

An einer Hausstation (HAST) im ZET sollen demnächst sogenannte Hardware-in-the-loop-Versuche durchgeführt werden. Hierbei wird die Versuchsanlage mit einem Gebäudesimulationsmodell gekoppelt. In Vorbereitung dazu sind u.a. die neu gebauten Anlagenteile auf ihre Funktion zu testen, Regler zu parametrieren und die Echtzeitkommunikation mit dem Simulationsprogramm zu testen. Diese Vorversuche sind jeweils durchzuführen und auszuwerten. Ausgehend davon sind Optimierungsmaßnahmen abzuleiten und umzusetzen.

Ansprechperson: Dipl.-Ing. Stefan Hoppe,

Thema für eine Studienarbeit oder Projektarbeit im Forschungspraktikum:

Ein Mehrfamilienhaus in Dresden wurde 2008 errichtet und auf Basis einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit zentralem Pufferspeicher mit Wärme versorgt. Die Verockerung des Wärmeübertragers erforderte den Rückbau der Wärmepumpe und die Umstellung auf eine Fernwärmeversorgung, wobei zu diesem Umbau keine Dokumentation erfolgte. Seither gibt es überdies Fragestellungen zur korrekten Heizkostenabrechnung, die es im Sinne der Konformität mit üblichen Wohnungsstations-Abrechnungen zu prüfen gilt. Außerdem soll durch Nachrüstung von PV-Modulen der Anteil Erneuerbarer Wärme erhöht und ggf. ein Mieterstrommodell etabliert werden. Dazu gilt es folgende Teilaufgaben zu lösen:

• Erfassung der Installationssituation für die komplette Wärmeversorgung des Hauses (Zentrale Wärmebereitstellung, Speicherung, Raumheizung, Trinkwassererwärmung, Lage abrechnungsrelevanter Zähler) in R&I- sowie Strangschemata.
• Analyse der Wärmeverbrauchsentwicklung in der Gesamtliegenschaft sowie den einzelnen Wohneinheiten inkl. der Modalitäten für die Heizkostenverteilung. Prüfen der Fernwärme-Anschlussleistung, der Konformität mit der Heizkostenverordnung inkl.  der Erarbeitung ggf. notwendiger Umbaumaßnahmen um Konformität herzustellen.
• Literaturrecherche zu umgesetzten Varianten von zentraler Fernwärmeversorgung und anteiliger, lokaler Eigenbereitstellung von Wärme inkl. der Installations- und Vertragsmodalitäten seitens des Energieversorgers. Hierbei sollen neben PV-Direktlösungen auch PV bzw. PVT mit Wärmepumpe und Solarthermie in die Recherche einbezogen werden.
• Erarbeitung von Vorschlägen für die Integration von PV-Modulen in die Kubatur des Gebäudes sowie die Wärme- und Stromversorgung des Gebäudes unter besonderer Berücksichtigung der Vorschriften des Fernwärme- und Elektroenergieversorgers.
• Herausarbeiten einer Vorzugslösung und eines Umsetzungsvorschlages.

Bearbeitungsbeginn: April 2025
Kontakt: Dr.-Ing. Karin Rühling;

Die Yados-Firmenzentrale wurde im Jahr 2024 umfangreich erweitert und mit einer komplexen Energiezentrale, bestehend aus LW/SW/WW-Wärmepumpen, BHKW-Anlagen, Gaskesseln, Photovoltaik und Pufferspeicher ausgestattet. Im Rahmen der studentischen Arbeit ist das Konzept für die Anlagensteuerung im Hinblick auf unterschiedliche Betriebsweisen in Abhängigkeit der Nutzung und äußeren Randbedingungen zu überprüfen sowie zu erweitern. Dies umfasst die Entwicklung von Energiefahrplänen das Gesamtsystem (bestehen aus den einzelnen Anlagenkomponenten) anhand historischer Daten. Hierzu sind unterschiedliche Verfahren sowie der Einsatz von KI-Methoden zu untersuchen. Die jeweiligen Vorteile und Nachteile für die Einbindung KI-Methoden und konventionellen Verfahren sind gegenüberzustellen.

Ansprechpersonen: Dr.-Ing. Paul Seidel, ; Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert,

Es ist eine Recherche zu den vorhandenen Wetterstationen in der Region Dresden durchzuführen. Besonderer Fokus liegt dabei auf den erfassten Messgrößen sowie den gegebenenfalls ergänzend dazu bereitgestellten standortspezifischen Daten (z.B. Bewölkung, Sonnenauf- und untergang, geographische Lage, ...). Zudem ist zu ermitteln, ob die Daten für Forschungszwecke genutzt werden dürfen und auf welche Art und Weise ein Datenabruf erfolgen kann.

Ansprechperson: Dipl.-Ing. Stefan Hoppe, Tel.: +49 (0)351 463-34763,

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: Dipl.-Ing. Tiedo Behrends, ; Dr.-Ing. Karin Rühling,

Aufgabenstellung:
Für die Erstellung regionaler Energiekonzepte und die Umsetzung der kommunalen Wärmeplanung ist die genaue Kenntnis des Endenergieverbrauchs von Gebäuden von entscheidender Bedeutung. Moderne Konzepte streben an, möglichst viel Energie lokal zu nutzen, um die Region nachhaltig zu versorgen. Eine gebäudescharfe Bestandsanalyse ist die Grundlage für solche Konzepte. Aktuell wird eine neue Methodik für die Gemeinde Wittichenau in Sachsen entwickelt. Zukünftig soll diese Methodik auch auf ein Quartier in Radebeul angewendet werden. Dafür sind grundlegende Analysen zur Bestandssituation, zum Datenschutz und zur regionalen Entwicklung erforderlich. Die Datenanalyse wird georeferenziert durchgeführt und methodisch so gestaltet, dass ein hoher Automatisierungsgrad erreicht wird, um die Methodik auf andere Gemeinden übertragbar und skalierbar zu machen. Die in Wittichenau entwickelte Methodik soll dabei als Grundlage dienen und mit den Daten aus Radebeul verifiziert werden.
Folgende Teilaufgaben sind mit Bezug auf das Quartier in Radebeul zu bearbeiten:

• Erläuterung der Instrumente und Methoden der kommunalen Wärmeplanung in Deutschland unter besonderer Berücksichtigung des Datenschutzes. Vergleich der Datenschutzpraktiken in der kommunalen Wärmeplanung Deutschlands mit denen anderer Länder. Darstellung der spezifischen Herausforderungen und Lösungsansätze beim Datenschutz in der Energieplanung unter Berücksichtigung internationaler Best Practices.
• Analyse des Wärmebedarfes im Quartier Radebeul. Die Aufbereitung der Daten soll in einem Wärmeatlas erfolgen, der eine gebäudescharfe Aussage über den Jahreswärmebedarf (Heizung und Trinkwassererwärmung) gibt. Die Ist-Bestandsanalyse erfolgt in einem GIS-Programm. Grundlage der Datenaufbereitung soll der Energieatlas der Gemeinde Wittichenau sein.
• Verifizierung der vorgenommenen Methodik anhand realer Bedarfe. Analyse von Abweichungen und deren Ursachen. Validierung der Datenquellen, deren Verfügbarkeit und Genauigkeit.
• Szenarienentwicklung für den zukünftigen Wärmebedarf des Quartiers in Radebeul. Entwicklungen hinsichtlich Demografie und damit einhergehend dem Leerstand, sowie der Sanierungsrate sind zu berücksichtigen. Die entwickelten Szenarien sollen den Zeithorizont bis 2035 abdecken.
• Identifizierung wiederkehrender Prozesse, die automatisiert werden können. Ableitung von Ansätzen, Handlungsempfehlungen und notwendiger Voraussetzungen für die kommunale Energieplanung in Radebeul.

Ansprechpersonen: Dipl.-Wi.-Ing. Pauline Grun, ; Dr.-Ing. Paul Seidel, 

by Ericsson

Ausschreibung

Consolar GmbH kann aktuell kurzfristig ein sehr interessantes Thema für eine Masterarbeit vergeben. Die Arbeit erfolgt im Rahmen eines F&E-Projekts zusammen mit zwei Hochschulen sowie Industriepartnern.
Ausschreibung Masterthesis

Zeitrahmen: ab 1. September 2024, 6 Monate
Die Betreuung erfolgt auf Unternehmensseite durch Dr.-Ing. Ulrich Leibfried
Bewerbungen an

Die Fernwärme stellt insbesondere in urbanen Gebieten einen wichtigen Grundpfeiler der Wärmeversorgung dar. Im Zuge der Wärmewende soll der Anteil fossiler Energieträger auch in bestehenden Wärmenetzen sinken. Neben der Umstellung zentraler Erzeugerstrukturen besteht eine weitere Möglichkeit in der dezentralen Integration erneuerbarer Energien wie z.B. Solarthermie, Wärmepumpen oder sonstiger Power-to-Heat-Anlagen.
Um der erhöhten Komplexität im Betrieb von Einzel- und Gesamtsystem beizukommen, ist eine rollierende Erzeugereinsatzoptimierung basierend auf aktuellen Zustandsgrößen hilfreich.
In einer Diplomarbeit soll der Informationsfluss von der Sensorik in die Optimierungsumgebung und zurück zur Aktorik anhand eines Teils eines realen Fernwärmenetzes untersucht und abgebildet werden.
Grundlegende Kenntnisse in der Programmierung (vorzugsweise Python) oder die Bereitschaft zur Einarbeitung sind wünschenswert.

Ansprechpersonen: Dipl.-Ing. Tiedo Behrends, ; Dr. rer. nat. Peter Stange,

Studentische Arbeit: Oberseminar / Studienarbeit / Forschungspraktikum
Mittelständische Gewerbe- und Industriebetriebe, insbesondere in der Lebensmittelwirtschaft (bspw. Molkerei, Brauerei, Bäckerei, etc.), haben oftmals einen hohen und gleichzeitig anfallenden Bedarf an Wärme, Strom und Kälte. Dementsprechend komplex sind die Regelung und der Betrieb versorgungtechnischer Anlagen. Um auch nach der Planung und Installation einen optimalen Betrieb zu gewährleisten, muss der Betreiber die Anlage nicht nur kontinuierlich überwachen, sondern auch über entsprechend technisches Wissen verfügen. Beides ist in der Regel nicht der Fall, was sowohl die Effizienz, als auch die Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit der Anlage negativ beeinflusst. Darüber hinaus sind Konzepte für eine Anpassung der Systeme an sich verändernde Randbedingungen (stark volatile Energiepreise und -verfügbarkeit) häufig nicht vorgesehen.
Im Rahmen der Arbeit soll untersucht werden, in welchem Umfang eine messtechnische Ertüchtigung bereits bestehender Anlagen sinnvoll und notwendig ist, um die erwähnte Problematik zu adressieren. Dafür ist ein Messkonzept zu entwickeln, welches die Analyse von Betriebszuständen entsprechender Anlagen ermöglicht. Das Konzept ist anschließend in seinen wesentlichen Teilen an einer realen Anlage umzusetzen. Darauf aufbauend ist eine effizienztechnische Bewertung und gegebenenfalls ein Optimierungsansatz zu entwickeln.

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

Vor dem Hintergrund der Klimaneutralität wird im Rahmen eines Forschungsprojektes die Integration saisonaler Untergrundwärmespeicher in die Fernwärmeversorgung untersucht.
Die Betrachtung erfolgt anhand eines exemplarischen Bestands-Fernwärmenetz mit realen Abnehmerprofilen.
In einer Studentischen Arbeit sollen Zählerdaten der Abnehmer aufbereitet, analysiert und ausgewertet werden.
Die Messdaten bietet die Möglichkeit einer systematischen Aufbereitung mit hohem Automatisierungsgrad, ein geeigneter Ansatz wird im Rahmen der Arbeit entwickelt.
Die Analyse soll Grundlage für die Validierung von Abnehmermodellen und komplexere Modellierungen von Fernwärmeszenarien sein.

Ansprechpersonen: Dipl.-Ing. Kevin Bock, , 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, 
 

Konzeption und Konstruktion einer Thermokammer für die in situ CT von Prüfprozessen mit FKV-Metall-Fügepunkten

Betreut von: Dipl.-Ing. Daniel Köhler, Doktoring. Robert Kupfer
Beschreibung:
Zur örtlich hochauflösenden Analyse von mechanischer Fügeverbindungen mit FKV-Fügepartner bei erhöhten Temperaturen soll ein in situ Verfahren unter Nutzung der Röntgencomputertomografie (in-situ CT) genutzt werden, mit welchem während des Prüfprozesses die Fügezone dreidimensional erfasst werden kann. Hierzu soll für eine bestehende Prüfvorrichtung ergänzend eine beheizbare Thermokammer methodisch konzipiert und konstruiert werden, mit welcher Scher- und Kopfzugversuche bei erhöhten Temperaturen mittels in situ CT untersucht werden können. Dabei sollen Konzepte für Heizung, Isolierung, Kinematik, Signalübertragung, Regelung und Versuchsdurchführung erarbeitet und kriteriengestützte Vorzugslösungen abgeleitet werden.
Einzelaufgaben:

• Literaturauswertung zur in situ CT bei erhöhten Temperaturen
• Konzeption, Auslegung und Konstruktion der Heizvorrichtung inkl. der Regelungstechnik
• Konzeption der thermischen Isolierung und kinematischen Kopplung
• Konzeption, Auslegung, thermomechanische Simulation und Konstruktion der Thermokammer (Integration von einem Sichtfenster und Dichtungen)
• Anfertigung technischer Zeichnungen und Dokumentation des Entwicklungsprozesses

Startzeitpunkt: Juni bis Oktober 2023
Ansprechperson:
Dipl.-Ing. Daniel Köhler
Technische Universität Dresden / Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
Holbeinstraße 3
01307 Dresden
DÜR 260a
Telefon: +49 351 463-37916
Telefax: +49 351 463-38143
E-Mail:
Web: http://tu-dresden.de/mw/ilk/ Twitter: http://twitter.com/ILK_TUDresden

Im Rahmen dieses Themas sollen unterschiedliche Anwendungsfälle zukünftiger multikriterieller Energieversorgungssysteme untersucht werden. Dies umfasst u.A. Konzeptstudien zur zukünftigen hydraulischen Einbindung (Hydraulikschema) eines Pufferspeichers Speichers im Hinblick auf diverse Wärmeerzeugerarten (Heizstab, Wärmepumpe, Fernwärme) und die Einbindung der Verbraucher für TWE und Heizung. Ergänzt wird die Systembetrachtung um energetische sowie ökologische und ökonomische Analysen.
Die Arbeit kann theoretisch mit einer numerischen Gebäude- und Anlagensimulation (ggf. TRNSYS-TUD / Matlab-Simulink*) und/oder ggf. mit Laboruntersuchungen durchgeführt werden.
* Matlab mit Carnot-Toolbox https://de.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/68890-carnot-toolbox*

Ansprechpartner:  Dr.-Ing. P. Seidel, Dipl.-Ing. L. Schinke, Dipl.-Ing. M. Altenburger

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

In einem mittelständischen Unternehmen in der Nähe von Dresden ist eine Bestandsaufnahme und Bewertung der Energieverbräuche und Energieflüsse durchzuführen mit dem Ziel, Effizienzmaßnahmen vor allem in Hinblick auf die Wärmeversorgung und Abwärmenutzung zu erarbeiten. Auf Grundlage von Bestandsunterlagen, mit Hilfe von Ortsbegehungen und temporären Messungen sind Potenziale für die innerbetriebliche Optimierung der Wärmeströme zu quantifizieren. Kenntnisse in der Gebäudeenergietechnik oder der Wärmeversorgung wünschenswert.

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

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,

TH-Flyer-2021_Wir-suchen-Dich_Wi_Absolventen_DD.pdf

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

Die Bosch Thermotechnik GmbH freut sich auf Ihre Bewerbung!

Stellenbeschreibung

• Während Ihres Praktikums gehen Sie uns bei der Datenverarbeitung und bei Auswertung in MATLAB aktiv zur Hand.
• Des Weiteren validieren und verifizieren Sie Simulationsmodellen mit Felddaten.
• Eigenverantwortlich übernehmen Sie Recherchetätigkeiten und Machbarkeitsstudien zu Wärmepumpen und deren Komponenten.
• Nicht zuletzt stehen Sie unseren Entwicklungsteams mit themenverwandten Tätigkeiten hilfreich zur Seite.

Qualifikationen

• Ausbildung: Masterstudium im naturwissenschaftlichen Bereich wie beispielsweise Maschinenbau, Elektrotechnik oder vergleichbar, idealerweise im Masterstudium
• Persönlichkeit und Arbeitsweise: eigenständiger und zuverlässiger Mensch, der gerne mit anpackt und der es schätzt, gemeinsam mit anderen Ziele zu erreichen
• Erfahrung und Know-How: Routine im Bereich thermische Energietechnik und Heizungstechnik sowie geübt im Umgang mit CAE Simulationssoftware und in MATLAB/Simulink

Stellenausschreibung

Neue Arbeiten (16.03.2021) am ILK im Hauptbereich Angewandte Energietechnik

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.

Thema mit eutektischen Phasenwechselsuspensionen
Ansprechpartner M. Richter, 0351-4081-710

Themen in der Absorptionskältetechnik
Ansprechpartner L. Richter, 0351-4081-714:

Themen bei den komplexen Energiesystemen
Ansprechpartner C. Heinrich, 0351-4081-709:

Themen im Bereich der Verdichterentwicklung
Ansprechpartner M. Honke, 0351-4081-703:

Themen für Diplomarbeiten

• Apply Machine Learning Algorithm for Error Detection
• Extended CBR Energy Prediction
• Sky Camera
• Parametrization of building energy simulation models from BIM
• Generation of generic district models

Ausschreibung

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