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TU Berlin

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Suggested thesis topics

 
Kurzbeschreibung
Betreuer
  • BA/MA: Darstellung von gegenwärtigen Verfahren zur Disaggregation von Energienachfragen und Ermittlung energienachfragebestimmender Größen
Um Energieerzeugung und Energienachfragen kurz-, mittel- und langfristig auszugleichen und damit eine verlässliche Energieversorgung zu garantieren, werden Analysen und Prognosen erstellt, die z.B. Aussagen über zukünftig erforderliche Kraftwerkskapazitäten sowie einen möglichen Netzausbau oder Speicherbedarf treffen. Das Hauptaugenmerk systemanalytischer Untersuchungen lag in den vergangenen Jahren auf räumlich und zeitlich hochaufgelösten Modellen der Erzeugungsseite. Dabei ist eine detaillierte räumlich und zeitlich aufgelöste Analyse der Nachfrageseite ebenfalls zwingend notwendig. Im Rahmen der Abschlussarbeit werden verschiedene Verfahren zur Disaggregation von Energienachfragen recherchiert und charakterisiert.
Paul Verwiebe
  • MA: Modellierung Industrieller Prozesse zur Erstellung synthetischer Lastprofile
Eine analytische Bewertung von Energiesystemen mit einem hohen Anteil erneuerbarer dargebotsabhängiger Einspeisung erfordert die Anwendung von zeitlich und räumlich hochaufgelösten Modellen. Im Rahmen dieser Arbeit soll die zeitliche Verteilung der Energieverbräuche der nicht leistungsgemessene Industrie und des verarbeitenden Gewerbes vertieft untersucht werden.
Es ist ein Modell zu entwickeln, welches typische Prozesse (inklusive der Teilprozesse) abbildet und im Anschluss unter Berücksichtigung
unternehmensspezifischer Daten und Annahmen (Beschäftigtenanzahl, Schichtsysteme etc.) stundenscharfe Lastprofile errechnet. Das Modell sollte so gestaltet sein, dass es sich für die Darstellung unterschiedlicher industrieller Prozesse eignet und einfach anzupassen ist.


Paul Verwiebe
  • MA: Modell zur Prognose des Gasbedarfs in Deutschland
Im Rahmen dieser Masterarbeit soll am Lehrstuhl für Energie- und Ressourcenmanagement ein Modell erstellt werden, welches den Gasbedarf in Deutschland prognostiziert. Als Vorgehen wird empfohlen, zunächst eine Methodik zu ermitteln, mit der der Bedarf sinnvoll (ggf. anhand historischer Daten) analysiert und im Anschluss simuliert werden kann. Hierzu sind zunächst öffentlich zugängliche Datenquellen zu wählen und die gewonnen Daten durch geeignete Programme weiterzuverarbeiten. Die Anforderung an die Masterarbeit ist dabei, ein auch im Anschluss weiter verwendbares Modell zu erstellen.
 
Das Thema eignet sich für eine Gruppenarbeit: NEIN 
 
Lisa Hermann oder Benjamin Grosse
  • MA: Simulationsmodell zur Entwicklung der Wirtschaftlichkeit von Power-to-Gas
Die Herstellung von Gas unter Einsatz von Strom (Power-to-Gas (PtG)) wird als Möglichkeit gesehen, Energie aus fluktuierenden Erneuerbaren Energiequellen langfristig zu speichern. Im Rahm einer Masterarbeit soll hierzu ein Modell aufgestellt werden, welches die zukünftige Entwicklung der Wirtschaftlichkeit von PtG untersucht. Die Abschlussarbeit soll basierend auf Arbeiten die schon am FG E&R entstanden sind umgesetzt werden und so die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von P2G genauer untersuchen.
 
Das Thema eignet sich für eine Gruppenarbeit: NEIN 
 
Lisa Hermann oder Benjamin Grosse
  • MA: Simulation des europäischen Gasmarktes (aufbauend auf Schuler 2016)
Der europäische Gasmarkt basiert aus einer Mischung aus Langfristverträgen, OTC und Börsenhandle. Für die Modellierung der bzw. des Infrastruktur/-bedarfs ist allerdings die Kenntnis über die Marktergebnisse notwendig. Nur so kann festgestellt werden, welche Gasmengen über welche Fernleitungen transportiert werden müssen. Im Rahmen der Masterarbeit soll basierend auf anderen Abschlussarbeiten zum zukünftigen Gasbedarf und Gasaufkommen ein Marktmodell entwickelt werden, dass es ermöglicht die Im- und Exportmengen für das deutsche Gasnetz zu bestimmen.
 
Das Thema eignet sich für eine Gruppenarbeit: NEIN 
 
Benjamin Grosse
  • BA: Vergleich von Szenarien zum Gasaufkommen für Deutschland
Die Versorgung von Deutschland mit Gas wird auch langfristig wichtig sein. Abhängig von verschiedenen Verbrauchsszenarien und vor dem Hintergrund der Treibhausgas-Reduktionsziele Deutschlands, ist das zukünftige Aufkommen von Gas für Deutschland im Rahmen der Abschlussarbeit anhand verschiedener Studien abzuschätzen. Methodisch sind hierbei eine Metaanalyse notwendig, sowie eine Ableitung verschiedener Szenarien und Sachzusammenhänge zwischen Aufkommen, Anlandungspunkten bzw. Klimazielen.
 
Das Thema eignet sich für eine Gruppenarbeit: JA 
 
Lisa Hermann oder Benjamin Grosse
  • Zeitlich hochaufgelöste Modellierung von Energienachfrage
Eine analytische Bewertung von Energiesystemen mit einem hohen Anteil erneuerbarer dargebotsabhängiger Einspeisung erfordert die Anwendung von zeitlich und räumlich hochaufgelösten Modellen. Für die Modellierung der zeitlichen Energienachfrage einzelner Sektoren wird häufig auf die in der Energiewirtschaft verwendeten Standardlastprofile (SLP) zurückgegriffen. Im Rahmen der Arbeit soll zunächst der Sektor der privaten Haushalte vertieft untersucht werden. Gegenstand ist die Recherche und Analyse aktueller Methoden und Vorgehensweisen für die Ermittlung von SLP für Strom und Gas und deren Anpassung im Hinblick auf bedarfsbestimmende Einflussgrößen (Gebäudetyp, Wohnfläche, geographische Lage etc.).


Paul Verwiebe

  • Sektorkopplung durch eine verbesserte Integration von Energienetzen
Infrastrukturen und Netze für die Energieversorgung stehen im Fokus der Energiewende. Damit zukünftige Szenarien über eine verbesserte Kopplung und Integration detailliert analysiert und simuliert werden können, werden generische Objekte für eine Verbindung von Strom- und Gasnetzen benötigt. Dies können Energie- und Gasspeicher sein, Elemente für die Bewirtschaftung von Gasnetzen, Wärmeerzeuger (Power-to-Heat) oder auch Anlagen für die Erzeugung chemischer Energieträger (Power-to-Gas, Power-to-Liquids). Kenntnisse der Programmiersprache Python sind von Vorteil.


Steven Hotopp
  • Integriertere Betrachtung der Netzentwicklungspläne Strom und Gas
Durch den beschleunigten Ausbau der erneuerbaren Energien für die Stromerzeugung in Deutschland ergeben sich geänderte Anforderungen an Netze, Kraftwerke und Verbraucher. Bei fortschreitender Dekarbonisierung der Stromerzeugung und einer flexiblen Nutzung verschiedener Optionen der Sektorkopplung ergeben sich ein geänderter und flexiblerer Bedarf bei der Bereitstellung von Wärme sowie ein volatilerer Einsatz von Gaskraftwerken. Dies hat wesentliche Auswirkungen auf die Nutzungsfälle über die Bewirtschaftung von Gasnetzen und die Netzausbauplanung. Ziel der Arbeit ist eine integriertere Betrachtung der Netzentwicklungspläne von Strom- und Gasnetzen unter Berücksichtigung vorhandener Szenarien über den zukünftigen Bedarf an Strom und Wärme in Deutschland. Für die detaillierte Untersuchung der Auswirkungen auf Gasnetze kann ein am Fachgebiet vorhandenes Gastransportnetzmodell eingesetzt werden.


Steven Hotopp
  • Netzdienlicher Einsatz untertägiger Gasspeicher
Die vorhandenen Kapazitäten von Gasspeichern in Deutschland sind essentiell für eine sichere Versorgung mit Gas in Europa. Bei Annahme einer zukünftig flexiblen Stromversorgung in Verbindung mit einem vornehmlich gasbasierten Kraftwerkspark können Gasspeicher bei unvorhergesehenen regionalen Ereignissen positive oder negative Leistung im Gasnetz bereitstellen. Hierdurch können Netzengpässe oder eine Abschaltung von Kunden vermieden werden. Ziel der Arbeit ist es, die Potenziale von Gasspeichern in Deutschland in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu untersuchen. Für die detaillierte Untersuchung können das am Fachgebiet vorhandene Gastransportnetzmodell sowie existierende Szenarien über das Aufkommen und den Bedarf von Gas eingesetzt werden.


Steven Hotopp
  • Sektorkopplung Gas - Elektrifizierung von Betriebsmitteln im Gasnetz
Gegenstand der Untersuchung ist eine weitreichende Elektrifizierung von Betriebsmitteln im Gasnetz, welche als Potenzialanalyse auf Basis öffentlicher Daten (Literaturrecherche) durchgeführt werden soll. Hierbei soll der Einsatz elektrischer Antriebe und weiterer Betriebsmittel an Verdichterstationen im Transportnetz und an Gasspeichern für die Gasinfrastruktur in Deutschland zusammengefasst dargestellt werden.


Steven Hotopp
  • Implementierung einer Prozedur zur Generierung von Auslegungsfällen (Stress-Tests) in Gasnetzen
Steven Hotopp
  • Modellgestützte Analyse der Diversifizierung der Gasversorgung in Europa
Steven Hotopp

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