TU Berlin

Fachgebiet Energie- und RessourcenmanagementThemenvorschläge

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Themenvorschläge für wissenschaftliche Arbeiten

 
Kurzbeschreibung
Betreuer
  • MA: Bewertung der Auswirkung verschiedener Stromtarifstrukturen auf Nachfrageflexibilisierung
Aufgabenstellung: Eine Flexibilisierung der Stromnachfrage stellt eine der Optionen zum Ausgleich von Erzeugungsschwankungen aus fluktuierenden erneuerbaren Energien dar. Zur Bewertung von Nachfrageflexibilisierung aus einzelwirtschaftlicher Perspektive existiert bereits ein Modellansatz am Fachgebiet (s. Gartner et al. 2018). Ziel der Arbeit ist es, aufbauend auf diesem Modellansatz die Auswirkung verschiedener Anpassungen von Stromtarifen und -tarifstrukturen auf das Nachfrageflexibilisierungspotenzial zu untersuchen. Hierbei ist insbesondere eine Dynamisierung von Preiskomponenten in den Blick zu nehmen. Im Rahmen der Arbeit kann zudem der vorhandene methodische Ansatz weiterentwickelt werden in Hinblick auf die Reduktion von Komplexität sowie die Erhöhung von Freiheitsgraden der Modellierung.

Johannes Kochems

  • MA: Integration von Regelleistung in ein Fundamentalmodell des Strommarkts
Aufgabenstellung: Regelleistung dient dem kurzfristigen Ausgleich von Systembilanzungleichgewichten im Stromsystem und stellt insofern ein wichtiges Instrument der Systemsicherheit dar, das auch in Modellbetrachtungen des Stromsystems einbezogen werden sollte. Ziel der Arbeit ist es, ein existierendes Fundamentalmodell des vortägigen Elektrizitätsmarkts um eine Modellierung von Regelleistung zu ergänzen. Hierbei sollen in Anlehnung an existierende Forschungsarbeiten Regelleistungsbedarfe approximiert und zusätzliche Nebenbedingungen in das Modell integriert werden. Hierbei kann zwischen den verschiedenen Regelqualitäten (Primär- und Sekundärregelleistung sowie Minutenreserve) unterschieden werden oder im einfachsten Fall ein pauschaler Reservebedarf modelliert werden.

Johannes Kochems

  • 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

Johannes Giehl
  • 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
  • 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

Paul Verwiebe
  • 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
  • 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
  • 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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