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TU Berlin

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Themenvorschläge für wissenschaftliche Arbeiten

 
Kurzbeschreibung
Betreuer
  • MA: Entwicklung und Bewertung von flexiblen Betriebsstrategien für Biogas-BHKW nach Ende der EEG-Förderung am Beispiel von Kläranlagen
Aufgabenstellung: In den kommenden Jahren endet für BHKW, die in den frühen 2000er Jahren in Betrieb gegangen sind, die 20-jährige Förderung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Durch den Wegfall der Einspeisevergütung des erzeugten Stroms stehen die Betreiber der Anlagen vor der Aufgabe, einen wirtschaftlichen Betrieb der BHKW im dynamischen Umfeld des Strom- und Regelenergiemarktes zu gewährleisten. Für die Umsetzung eines zukünftigen wirtschaftlichen Betriebs ist ein flexibler Betrieb der Anlagen in Abhängigkeit der Marktpreise und in Abhängigkeit des momentanen Wärmebedarfs notwendig.

Ziel
dieser Arbeit ist, Betriebsstrategien für Biogas-BHKW zu finden, die nach Ablauf der EEG-Vergütung einen wirtschaftlichen Betrieb für den Betreiber sicherstellen. Hierzu soll ein einfaches und gut bedienbares Tool entwickelt werden, mit dem es möglich ist, verschiedene zukünftige Betriebsstrategien wirtschaftlich zu vergleichen.
Die Arbeit soll vergütet und in Zusammenarbeit mit ÖKOTEC durchgeführt werden. Eine ausführlichere Aufgabenbeschreibung ist hier zu finden.



Stephan Seim
  • BA: Volkswirtschaftliche Bewertung von Lastprognosen
      [reserviert]
Aufgabenstellung: Eine systemanalytische Bewertung von Energiesystemen mit einem hohen Anteil erneuerbarer dargebotsabhängiger Einspeisung erfordert die Anwendung von zeitlich und räumlich hochaufgelösten Modellen. Insbesondere Strom-Verteilnetzbetreiber stehen vor der Herausforderung, die Lasten ihrer nicht leistungsgemessenen Letztverbraucher vorherzusagen. Sie sind dazu verpflichtet die Abweichung zwischen der durch die Standardlastprofile gebildeten Prognose und der tatsächlichen Last der Profilkunden viertelstundenscharf zu veröffentlichen sowie für einen optimierten und sicheren Netzbetrieb zu sorgen.
 
Im Rahmen des Forschungsprojekts DemandRegio wurde am Fachgebiet E&R ein einheitliches und transparentes Verfahren zur zeitlich und räumlich hochaufgelösten Modellierung des Stromverbrauchs entwickelt. Das entwickelte Prognoseverfahren ermöglicht eine Reduktion von Prognosefehlern der Verteilnetzbetreiber, die sich in volkswirtschaftlichen Nutzen des Stromsystems niederschlagen sollte. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll der volkswirtschaftliche Nutzen der Prognoseverbesserungen des DemandRegio-Stromverbrauchsmodells geschätzt werden.
Vollständige Ausschreibung  
 
Stephan Seim
  • MA/BA: Anpassung eines Lastprofilgenerators für den Haushaltssektor  [reserviert]
Aufgabenstellung: Eine systemanalytische 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. Der Haushaltssektor ist für etwa 25% des gesamten inländischen Stromverbrauchs verantwortlich. Da für den Haushaltssektor bisher keine belastbare Datenbasis existiert, gibt es seit einiger Zeit Versuche, die Energienachfrage durch eine bottom-up Modellierung des Energieverbrauchs mithilfe typischer Ausstattung und Verhaltensmuster herzuleiten. Auch am Fachgebiet für E&R wurde ein Python-basierter Lastganggenerator entwickelt, der in der Lage ist, hochauflösende, gerätespezifische Stromnachfrageprofile für einzelne Haushalte zu simulieren. Im Rahmen der Bachelorarbeit soll dieser Python-basierte Lastprofilgenerator übernommen und angepasst werden.
Vollständige Ausschreibung
 
Stephan Seim
  • MA: Entwicklung eines mehrperiodigen Investitionsmodells für das deutsche Stromsystem [reserviert]
Aufgabenstellung: Der Zubau erneuerbarer Energien und der Rückbau fossiler Kraftwerkskapazitäten stellen das Stromsystem vor große Herausforderungen. Um Vorhersagen über zukünftige Kraftwerksportfolien treffen zu können, lassen sich Modelle als ein Analyseinstrument einsetzen. Ziel der Arbeit ist es, das existierende Strommarktmodell des Fachgebiets Energie- und Ressourcenmanagement so zu erweitern, dass mehrperiodige Investitionsentscheidungen besser abgebildet werden können. Zudem sollen Parametrierungen für das Investitionsmodell, etwa in Form von Potenzial- und Investitionslimits für einzelne Technologien erarbeitet werden. Die Modellerweiterung geschieht in enger Abstimmung mit dem Fachgebiet sowie den Entwicklern des genutzten Modellierungsframeworks oemof (solph). Gute Grundkenntnisse von Python und objektorientierter Programmierung sind Voraussetzung einer erfolgreichen Bearbeitung.

Johannes Kochems

und

Johannes Giehl

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