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Ausschreibender Bereich: IEK-10 - Modellierung von Energiesystemen
Kennziffer: 2020M-026, Maschinenbau, Energietechnik, Verfahrenstechnik

Masterarbeit: Optimierung und Simulation von Wärmenetzen

Hintergrund
Das IEK-10 beschäftigt sich mit der Entwicklung von maßgeschneiderten Modellen und Algorithmen zur Simulation und Optimierung von dezentralen,
integrierten Energiesystemen. Solche Systeme sind durch eine hohe zeitliche und lokale Variabilität der Bereitstellung und des Bedarfs von Energie, sowie durch eine intensive Kopplung von Stoff- und Energieströmen gekennzeichnet. Die Forschung am IEK-10 zielt darauf ab, skalierbare und echtzeitfähige Methoden und Werkzeuge zur Verfügung zu stellen, die den energieoptimierten, kosteneffizienten und sicheren Entwurf und Betrieb zukünftiger Energiesysteme ermöglichen.

Aufgabengebiet
Im Zuge des Living Lab Energy Campus Projektes am Forschungszentrum Jülich ist die Abwärmenutzung von Supercomputern zur Gebäudeheizung geplant. Dazu wird ein Niedertemperaturwärmenetz entwickelt, das umliegende Gebäude mit Abwärme versorgt. Basierend auf diesem realen Anwendungsfall soll eine Betriebsoptimierung für die Integration von Abwärmequellen erstellt werden.

In dieser Arbeit werden neue Modelle für die Betriebsoptimierung erstellt. Die Modelle für die mathematische Optimierung sollen mit dynamische Simulationen verglichen und validiert werden. Für die Modellierung wird Python genutzt und für die dynamische Simulation kann auf bestehende Modelle in Modelica zurückgegriffen werden. Für die Modellerstellung sollen bestehende Modelle erweitert werden.

Arbeitspakete dieser Arbeit umfassen:

  1. Erstellen von Modellen für die Betriebsoptimierung
  2. Vergleich der Modelle mit dynamischen Simulationen
  3. Betriebsoptimierung von mehreren Anwendungsfällen

Ihr Profil

  • Student (w/m/d) im Fachbereich des Maschinenbaus, der Energietechnik, der Verfahrenstechnik, oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Interesse an mathematische Optimierung
  • Kenntnisse in der Programmiersprache Python
  • Kenntnisse in Modelica sind von Vorteil

Unser Angebot

  • Eine hochmotivierte Arbeitsgruppe innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
  • Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
  • Arbeit an einem jungen Institut mit Fokus auf die Modellierung und Optimierung von Energiesystemen

Ansprechpartner
Dominik Hering
Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung -
Modellierung von Energiesystemen (IEK-10)
52425 Jülich

E-mail: d.hering@fz-juelich.de