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TU Berlin

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Themenvorschläge für wissenschaftliche Arbeiten

 
Kurzbeschreibung
Betreuer
  • BA: Metastudie zu Modellierungsansätzen der Sektorenkopplung

Aufgabenstellung: In der Forschung werden dabei unterschiedliche (Energiesystem-)Modelle zur Analyse der Sektorenkopplung eingesetzt. Die Ergebnisse der Studien weisen voneinander ab, was z.T. auf abweichende methodische Ansätze und die mathematische Implementierung zurückzuführen ist. Einzelne Technologien der Sektorenkopplung (z.B. Elektromobilität) sind beispielsweise technisch detailliert abgebildet oder werden nur vereinfacht betrachtet. Auch die betrachteten und in den Modellen abgebildeten Sektoren weichen voneinander ab.
Zentraler Inhalt der Arbeit ist die literaturbasierte Erarbeitung eines Überblicks über unterschiedliche Ansätze der Modellierung der Sektorenkopplung. In diesem Rahmen sollen die unterschiedlichen Ansätze systematisiert und hinsichtlich der verwendeten Methodik und Ergebnisse eingeordnet werden

Ausschreibung [1]

Johannes Giehl [2]
  • BA: Metastudie über den Umfang der Sektorenkopplung ein einem treibhausgasneutralen Energiesystem in Deutschland
Aufgabenstellung: Zentraler Inhalt der Arbeit ist die literaturbasierte Erarbeitung eines Überblicks über den Umfang der Sektorenkopplung. In diesem Rahmen sollen die verschiedenen Ansätze hinsichtlich der Annahmen und den einzelnen Sektoren (Strom, Gas, Wärme und Mobilität) analysiert werden.
Die Sektorenkopplung ist in unterschiedlichen Studien mittels (Energiesystem-)Modellen untersucht worden. Die Ergebnisse unterscheiden sich teilweise deutlich hinsichtlich des Umfangs und / oder der Bedeutung einzelner Optionen der Sektorenkopplung. Daraus resultiert, dass die Relevanz einzelner Technologien nicht klar eingeschätzt werden kann. Beispielsweise unterscheiden sich Studien deutlich hinsichtlich der Relevanz von Power-to-Gas in Deutschland

Ausschreibung [3]


Johannes Giehl [4]
  • BA: Analyse und Vergleich von Methoden zur Prognose von Energienachfrage

Aufgabenstellung: Eine analytische Bewertung von Energiesystemen mit einem hohen Anteil erneuerbarer dargebotsabhängiger Einspeisung erfordert die Anwendung von zeitlich und räumlich hochaufgelösten Modellen. Dabei spielt insbesondere die detaillierte Betrachtung von Energieverbräuchen eine wichtige Rolle.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll untersucht werden, welche Methoden und Daten in der aktuellen Forschung zum Einsatz kommen. Dafür sollen die neuesten Veröffentlichungen in internationalen Journals systematisch analysiert werden.


Paul Verwiebe [5]
  • BA/MA: Modellierung von typischen industriellen Lastprofilen - Betrachtung der Zementindustrie
Aufgabenstellung: Eine analytische Bewertung von Energiesystemen mit einem hohen Anteil erneuerbarer dargebotsabhängiger Einspeisung erfordert die Anwendung von zeitlich und räumlich hochaufgelösten Modellen. Insbesondere die detaillierte Betrachtung von Energieverbräuchen spielt eine wichtige Rolle für die Erstellung von Energieprojektionen und –szenarien, um z.B. Beispiel Aussagen über zukünftig erforderliche Kraftwerks-kapazitäten sowie einen möglichen Netzausbau oder Speicher-bedarf treffen zu können.
Im Rahmen dieser Arbeit soll ein quantitatives Modell entwickelt werden, welches auf Grundlage von Literaturangaben und bestehenden Arbeiten am Fachgebiet typische Lastgänge für Strom- und Gasnachfrage ermittelt.

Ausschreibung [6]

Paul Verwiebe [7]
  • BA/MA: Darstellung von gegenwärtigen Verfahren zur Disaggregation von Energienachfragen und Ermittlung energienachfragebestimmender Größen
Aufgabenstellung: 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 [8]
  • MA: Modellierung industrieller Prozesse zur Erstellung synthetischer Lastprofile
Aufgabenstellung: 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 [9]
  • Zeitlich hochaufgelöste Modellierung von Energienachfrage
Aufgabenstellung: 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
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