AG Erneuerbare Energien 3-2016 - ZIES

Themen für studentische Arbeiten im ZIES - Zentrum für Innovative Energiesysteme
Stand: 15. November 2016
mit Stundenumfang entsprechend der Credits der Lehrveranstaltungen
• Bachelor-/Master-Thesen (3 bzw. 5 Monate; in F&E-Projekten Anstellung als HiWi möglich)
• Bachelor PEU: Projektarbeit (150 h)
• Master SET: „Studienprojekt“ bzw. Fachliche Vertiefung „Solare Heiztechnik“ (180 h)
Durchführung in eigener Zeiteinteilung unter Führung eines Stundenzettels zur Eigenkontrolle;
Betreuung durch einen Mitarbeiter und den Professor der jeweiligen Arbeitsgruppe
Bereits vergeben sind Themen mit Bearbeiter, Art der Arbeit (Betreuer).
Arbeitsgruppe E² - Erneuerbare Energien und Energieeffizienz, Prof. Adam
F&E-Projekte
1. „Nutzung von Abwasser als Wärmequelle/Wärmesenke für Wärmepumpen/Kältemaschinen“:
o Grabowski Seb. MaVert (Goebel) Modellierung einer Gas-Motor-WP unter Carnot
o Frank MaTh (Goebel) Validierung eines Gas-Wärmepumpenmodells durch Prüfstandversuche
o Münch MaSP (Goebel) Wirtschaftlichkeitsanalysen
2. „Solarunterstützte Wärmezentralen in Mehrfamilienhäusern“:
o Hardware-in-the-loop-Prüfstandtests mit einer dezentralen thermischen Kombi-Solaranlage für
Mehrfamilienhäuser (MaTh ggf. BaTh)
3. „Energieeffiziente Kühlung von Gebäuden mit thermisch angetriebenen Kältemaschinen und
umschaltbaren Wärmepumpen“:
o Thielke BaTh (Lambach) Regelung von Sole/Wasser-Wärmepumpen über eine SoleRücklaufbeimischung (Recherche und theoretische Analyse, darauf aufbauend ggf. Simulation
und / oder Experiment)
o SEER, EER und andere Kenngrößen für die Jahres-Energieeffizienz von Kühlgeräten,
Simulationen und Messungen an Kältemaschinen
4. „Langzeitstudie zu Betrieb und Leistungsfähigkeit großer Solaranlagen aus dem Solarthermie2000/plus-Programm“
o Spilke MaSP (Wirth) Simulationen mit T*SOL und Vergleich mit Messdaten sowie
Garantiewerten aus der Planung
5.
„energiBUS4home Heizung, Lüftung, Weiße Ware – ein integriertes Systemkonzept für das Haus
der Zukunft“
6. „LUST – Lebenswerte und umweltgerechte Stadtentwicklung“:
o Loeper MaSP (Dreher) Wege zur Motivation von Bürgern für Energiespar-Maßnahmen
o Yavuz BaTh (Dreher) Ausarbeitung von Konzepten für energietechnische Bezüge entlang
eines Fuß/Radweges in Kempen (z.B. Energielehrpfad, Mitmachstationen, …)
o Sander BaTh (Dreher) Abschätzung des CO2-Einsparpotenzials in einer Siedlung
o weitere Arbeiten nach Vereinbarung
7. „Energiewende macht Schule“:
o Schmidt (Dreher) Bau einer Demoapparatur zum Test von PV-Elementen mit „fahrender
Sonne“ aufbauend auf einer vorangegangenen Arbeit
o Zusammenstellung und Test von Konzepten für eine Facharbeitswoche (für Schüler/innen
Klasse 12) bzw. ein Schülerlabor zum Thema „Die Kraft der Sonne“
Simulation (mit MATLAB / Simulink / CARNOT und Stateflow)
8. Oerding MaVert (Frank) Abwasser als Wärmequelle/-senke für Wärmepumpen / Kältemaschinen:
Verbesserung eines Kanalmodells zur Vorhersage der Abwassertemperatur in Abwasserkanälen
9. Arvay MaSP (Frank) Wetterdaten verschiedener Quellen: Analyse, Aufbereitung als Input für
Rechnersimulationen
10. Gebäude: Parametrierung eines vorhandenen Gebäudemodells, das die vorgegebene Normheizund –kühllast automatisiert einstellt
11. Fußbodenheizungen: Vergleich der Simulationsergebnisse verschiedener vorhandener Modelle
Experiment
12. Münch MaSP (Lohmann) HSD-Solare Kühlungsanlage: Anpassung der Regelung und des
Monitorings an die Umbauten durch den Umzug, Inbetriebnahme und Test
13. Wedler BaTh (Ille) Aufbau und Entwicklung eines Praktikumversuchs mit einer reversiblen
Sole/Wasser-Wärmepumpe
14. Kältezentrale am Campus Derendorf: Vermessung einer Sorptionskältemaschine im
Zusammenhang mit der Gesamtkälteerzeugung am Campus
Recherche
15. Lennartz BaTh (Adam) Maßnahmen zur Steigerung des Eigenverbrauchanteils von PV-Strom
unter Berücksichtigung internationaler Aspekte
16. Regel MaSP (Adam) Wärmepumpen: von Herstellern angebotene Lösungen und Bewertung der
Energieeffizienz a) für Warmwasserbereitung bei Raumheiz-WP b) für hohe Temperaturen c) für
große Leistungen (industrielle Anwendungen) d) WP mit drehzahlgeregelten Kompressoren
(Inverter)
17. Aufbereitung und Analyse zeitlich aufgelöster Daten zur Stromerzeugung in Deutschland
bezüglich der Anteile erneuerbarer Energien, Primärenergiefaktoren und CO2-Emissionsfaktoren
Energieanalysen
18. Sperling, Heffels PA (Adam/Gottschald) Aquasol, Freizeitbad in Kempen
19. Fortsetzung der Energieanalysen und der Analysen zur Wasseraufbereitung im Freizeitbad in
Kempen (letzteres zusammen mit Prof. Köppke)
20. Energieanalyse zu Gebäude und Einsatzmöglichkeiten erneuerbarer Energien und Untersuchung
der Raumluftqualität in einem Düsseldorfer Gymnasium
Verschiedenes
21. Denks WF (Lambach) Erstellung eines Excel-Tools zur Auslegung und Ermittlung der Wirtschaftlichkeit verschiedener Raumheiz-/Kühleinrichtungen (Heizkörper, Flächenhzg., Umluftkühler, …)
Arbeitsgruppe Energiewirtschaft, Prof. Adam in Vertretung für Prof. Oesterwind
22. Modellentwicklung für die Kurzfristprognose von Ausgleichsenergiepreisen (reBAP)
23. Modellentwicklung für die Day-Ahead und Intraday Erzeugungsprognosen von Photovoltaik und
Onshore-Windkraftanlagen
24. Ansteuerung eines Wärmeerzeugers mit einem Embedded Controller nach IEC 61850 und
Integration in ein virtuelles Kraftwerk
25. Prosumer im Verteilnetz - Bewertung des Standardlastprofils (SLP) für die Bilanzierung von
Prosumern mit einem jährlichen Bedarf elektrischer Energie kleiner 100.000 kWh
26. Das stromautarke Quartier - Recherche und Bewertung von Optimierungsverfahren für die
Auslegung eines Batteriespeichersystems im Quartier
27. Post EEG: Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik in Kombination mit Batteriespeichersystem durch
den Handel am Intradaymarkt der EPEX-Spot
28. Post EEG: Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik in Kombination mit Batteriespeichersystem bei
variierender Modulausrichtung
29. Reale Stromautarkie im Haushaltsbereich - Realisierbar mit Photovoltaik- und
Batteriespeichersystem?
30. Transformation des Energiesystems in Japan nach Fukushima (Gute Englischkenntnisse
notwendig)
31. Windenergieerzeugung in Bayern: Metaanalyse (Aktuell und in Zukunft)
32. Windenergieerzeugung in China: Potentialberechnungen (Gute Englischkenntnisse notwendig)
33. Quartierspeicher oder Heimspeicher - Systemauslegung für einen optimierten Einsatz
34. Entwicklung einer grafischen Oberfläche in Matlab für ein bestehendes Simulationsmodell zur
Berechnung von Photovoltaik- und Batteriespeichersystemen

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