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TU Berlin

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Themenvorschläge für wissenschaftliche Arbeiten

 
Kurzbeschreibung
Betreuer
  • MA: Modellierung des zeitlich hochaufgelösten Gas- und
    Stromverbrauchs des Gewerbe, Handel- und Dienstleistungssektor (GHD) nach
    Anwendung auf Basis eines ingenieurbasierten Ansatzes
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung von wirtschaftszweigspezifischen Modellen des Strom- und Gasverbrauchs nach Anwendungen im GHD Sektor in Deutschland. Output der Modelle sind viertelstündlich bzw. stündlich aufgelöste Lastgänge, die durch bedarfsbestimmende Größen, wie z. B. Umsatz oder Beschäftigtenzahlen, skalierbar sind. Dabei kann auf diverse Vorarbeiten zum Datengerüst und Modellansatz aufgebaut werden.

Ausschreibung


Paul Verwiebe
  • BA: Modellierung von typischen Lastprofilen des Gastronomiegewerbes
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 für Gastronomiebetriebe ermittelt. Die Lastgänge sollen mit den relevanten energiebedarfsbestimmenden Parametern verknüpft werden, sodass sich am Ende regionalisierbare bzw. skalierbare synthetische Lastgänge ergeben.

Ausschreibung

Paul Verwiebe
 
  • MA: Verfahren zur Bewertung von monetären Einsparpotenzialen durch Nachfrageflexibilisierung im Stromsektor
Bei steigenden Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien gewinnt Flexibilität kontinuierlich an Bedeutung, um eine sichere und kostengünstige Versorgung im Rahmen der Energiewende sicherzustellen. Nachfrageseitige Flexibilität in Form von Lastverschiebung stellt aus unternehmerischer Sicht eine Möglichkeit dar, Stromkosten einzusparen. In vielen Fällen existiert Unkenntnis über die Höhe des möglichen Lastverlagerungspotenzials sowie die damit verbundenen Einsparmöglichkeiten, etwa im Rahmen eines Spitzenlastmanagements. Die Masterarbeit greift diese unternehmerische Sichtweise auf: Zielstellung ist eine Bewertung der theoretisch möglichen Kosteneinsparungen, die mit der Verschiebung der Lastinanspruchnahme bei einem gegebenen Lastgang verbunden sind. Hierbei kann in Teilen auf ein vorhandenes softwaregestütztes Tool zurückgegriffen werden. Für dieses Tool sind einige Erweiterungen vorzunehmen, welche eine Integration weiterer Kostenkomponenten, die Beschleunigung von Rechenzeiten sowie eine systematische Analyse der Auswirkungen von Spitzenlastreduktionen und variierender Randbedingungen umfassen.
 
Ausschreibung
 
 Das Thema eignet sich für eine Gruppenarbeit: Nein
Johannes Kochems
und
Stephan Seim
 
  • Modellierung von typischen industriellen Lastprofilen - Entwicklung eines Lastgangmodells eines ausgesuchten Industriezweigs
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 Speicherbedarf treffen zu können. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Regressionsmodell entwickelt werden, welches auf Grundlage realer Verbrauchsdaten und energiebedarfs-bestimmenden Größen typische Lastgänge für Strom- und Gasnachfrage eines ausgesuchten Industriezweigs (z.B. Chemieindustrie) ermittelt. Die Lastgänge sollen auf Ihre statistischen Zusammenhänge mit unternehmensspezifischen Größen überprüft werden und mit den relevanten Parametern so verknüpft werden, dass sich am Ende regionalisierbare bzw. skalierbare synthetische Lastgänge ergeben.
Ausschreibung

Stephan Seim
  • 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 der Zementindustrie ermittelt. Zur Validierung des Modells stehen einzelne Datensätzen gemessener Verbräuche zur Verfügung. Die Lastgänge sollen mit den relevanten energiebedarfsbestimmenden Parametern verknüpft werden, sodass sich am Ende regionalisierbare bzw. skalierbare synthetische Lastgänge ergeben. Die Arbeit kann auf eine bestehende Prozesskettenanalyse sowie eine Analyse von Lastgängen von Querschnittstechnologien aufsetzen.
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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