Forschungsgruppe Energiespeicher

Ökologische Untersuchungen - Industrieprozesse
Ökologische Untersuchungen von bedeutenden Prozessen energieintensiver Industriebranchen

Fragestellung:

  • Welche Umweltauswirkungen resultieren aus dem Einsatz der konventionellen Industrieprozesse?
  • Welche Umweltauswirkungen resultieren aus nachhaltig betriebenen Prozessen mit identischer funktioneller Einheit wie die konventionellen Industrieprozesse?
  • Wie gestaltet sich die Treibhausgasbilanz dieser Verfahren?
  • Welche Auswirkungen hat der Einsatz dieser Verfahren?
Methodik und Vorgehensweise:

  • Erstellung einer Übersicht bzw. Auswertung der eingesetzten Prozessmodule in dem definierten Industrieverfahren
  • Identifizierung von Maßnahmen oder alternativen Prozessen zur Substitution fossiler Energieträger in den Prozessmodulen
  • Ökologische Bewertung nach VDI 4800 Blatt 1 und Blatt 2 sowie VDI 4600. Es werden Systemgrenzen (Cradle-to-Gate) definiert, innerhalb derer die Umweltauswirkungen vergleichend bewertet werden
  • Als Indikatoren für die ökologische Bewertung werden der kumulierte Energieaufwand, der kumulierte Rohstoffaufwand, die Versorgungskritikalität sowie ausgesuchte Wirkungskategorien herangezogen
  • Die Treibhausgasbilanzierung erfolgt mittels CO2-Äquivalenten, die über die Ökobilanzierungs-Software „Umberto“ mit „ecoinvent 3.0“ als Datenbasis berechnet werden. Damit wird dieselbe Datenbasis verwendet wie im P2X Konsortium.
Mögliche Industrieprozesse:

  • Kupferherstellung
  • Kalk- und Gipsproduktion
  • Ernährung und Tabak
Ansprechpartner:

    Andreas Hofrichter

    Raum: S-194

    Tel.: +49 941 943-9301

    Email: andreas.hofrichter@oth-regensburg.de

Ökonomische Untersuchungen - Industrieprozesse
Ökonomische Untersuchungen von bedeutenden Prozessen energieintensiver Industriebranchen

Fragestellung:

  • Welche spezifischen Investitions- und Betriebskosten haben konventionellen Industrieprozesse unter Berücksichtigung verschiedener Kostenentwicklungen der Energieträger?
  • Welche spezifischen Investitions- und Betriebskosten haben nachhaltig betriebenen Prozesse mit identischer funktioneller Einheit wie die konventionellen Industrieprozesse?
  • Welche Amortisationszeit weisen die konventionellen und nachhaltigen Industrieprozesse auf?
  • Welche CO2-Vermeidungskosten ergeben sich für konventionelle und nachhaltige Industrieprozesse?

Methodik und Vorgehensweise

  • Entwicklung von Kostenpfaden für relevante Energieträger über Fortschreibung vorhandener Trends
  • Anwendung standardisierter Berechnungsverfahren zur Erfassung und Bewertung von Investitions- und Betriebskosten konventioneller Industrieprozesse
  • Anwendung standardisierter Berechnungsverfahren zur Erfassung und Bewertung von Investitions- und Betriebskosten nachhaltiger Industrieprozesse
  • Bestimmung der Rendite und Amortisationszeit mit Hilfe von dynamischen Amortisationsrechnungen unter Berücksichtigung der Lebensdauer der Komponenten sowie gängiger Vorschriften und Normen, wie etwa VDI 2067 und VDI 6025
  • Bestimmung der CO2-Vermeidungskosten anhand standardisierter Berechnungsverfahren
Mögliche Industrieprozesse:

  • Kupferherstellung
  • Papierproduktion
  • Altpapieraufbereitung
  • Hohlglasherstellung
  • Flachglasherstellung
  • Kalk- und Gipsproduktion
  • Propen und Ethen
  • Ernährung und Tabak
Ansprechpartner:

    Andreas Hofrichter

    Raum: S-194

    Tel.: +49 941 943-9301

    Email: andreas.hofrichter@oth-regensburg.de

Hometrainer
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll ein Fahrrad-Hometrainer zu einem Energie- und Leistungs-Demonstrator umgebaut werden. Ziel soll es sein, Laien näherzubringen, was es bedeutet, 1 kWh Strom zu erzeugen oder wieviel Energie verschiedene Verbraucher benötigen.

Aufgabenstellung:

  • Erstellen eines Konzeptes zum Aufbau des Demonstrators
  • Auslegung, Konstruktion, Beschaffung und Aufbau eines passenden Generators mit An-triebsstrang (Kette, ggf. mit Getriebe)
  • Konzeptionierung, Aufbau und Programmierung von Mikrokomputer und Leistungs-elektronik/regelbarer Last inkl. Leistungsmessung und Visualisierung der erzeugten Leistung.
    • Raspberry Pi (?)
    • (Touch-) Display zur Visualisierung und Steuerung
    • Anzeige von z.B.: Kalorienverbrauch (wieviel Pizza/Schokolade/Brot muss ich essen/habe ich verbraten?), Leistungsvergleich Glühbirne/LED-Leuchtmittel/Jan Ulrich/etc., Leistungszähler
    • Ggf. Schnittstelle, um Akku/Handy zu laden
Ausschreibung Abschlussarbeit - Hometrainer
Schaltungstechnik Gassensor
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsprojektes „Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors für die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen in Power-to-Gas-Anlagen“ (ORBIT) suchen wir eine/n engagierte/n Studierende/n, die/der in ihrer/seiner Masterarbeit an der OTH Regensburg eine Auswerteelektronik für einen innovativen Gas-Sensor, basierend auf dem Prinzip eines Pirani-Sensors, weiterentwickelt. Anwendungsziel der Arbeit ist es, durch die Messung von Gaszusammensetzung, Druck und Temperatur an mehreren Stellen in einem Bioreaktor Optimierungspotenziale aus-schöpfen zu können.

Ausschreibung Masterarbeit Schaltungstechnik Gassensor
Integration von PtG-Methan in ein Allam-Cycle-Gaskraftwerk
Techno-ökonomische Analyse von einem Allam Cycle Gaskraftwerk mit integrierter PtG-Methan Anlage

Aufgabenstellung:

  • Entwicklung eines Verfahrenskonzeptes für ein Allem-Cycle-Gaskraftwerk mit integrierter PtG-Methan Anlage
  • Erstellung von Energie- und Stoffbilanzen zu dem Verfahrenskonzept unter Berücksichtigung gänger Vorschriften und Normen, wie bspw. VDI 3986 sowie VDI 4661
  • Bestimung der Rendite und Amortisationszeit mit Hilfe von dynamischen Amortisationsrechnungen unter Berücksichtigung der Lebensdauber von Komponenten sowie gängiger Vorschriften und Normen, wie etwa VDI 2067 und VDI 6025
Ansprechpartner:

    Andreas Hofrichter

    Raum: S-194

    Tel.: +49 941 943-9301

    Email: andreas.hofrichter@oth-regensburg.de

Forschungsgruppe Energienetze

Entwicklung eines Modells zur Nachbildung von Biogasanlagen
Im Rahmen des Projekts OPTIBIOSY soll ein Modell zur Nachbildung der Fahrweise (Wirk- und Blindleistung) von Biogasnlagen entwickelt werden.

Aufgabenstellung:

  • Identifikation der relevanten Einflussparamter auf die Fahrweise der Biogasanlage (z.B.: gekoppelte Wärmeabnahme/Wärmenetz, Wärmespeicher, Gasspeicher, etc.)
  • Entwicklung des Konzepts
  • Umsetzung in Python und Kopplung mit dem Netzberechnungsprogramm PSS SINCAL
  • Validierung des Modells: Nachbildung der Betriebsweise von ausgewählten realen Biogasanlagen und Berechnung von verschiedenen Szenarien
Ansprechpartner:

    Ulrike Mayer

    Raum: S-194

    Tel.: +49 941 943-9808

    Email: ulrike.mayer@oth-regensburg.de

Entwicklung eines Algorithmus zur automatisierten Anbindung von neuen Lasten und Erzeugern in einem bestehenden Netzmodell
Im Rahmen des Projekts CrossEnergy soll ein Algorithmus für die automatisierte Anbindung von neu hinzukommenden Lasten und Erzeugern im Zuge eines Netzentwicklungsszenarios für ein bestehendes Netzmodell entwickelt werden.

Aufgabenstellung:

  • Konzipierung einer automatisierten Anbindung von neuen Netzteilnehmern (Erzeuger/Lasten) mit Berücksichtigung auf GPS-Koordinaten und Landnutzungsdaten
  • Implementierung im Netzberechnungsprogramm PowerFactory und der Programmiersprache dpl (C/C++-ähnlich)
  • Validierung des Algorithmus anhand von Beispielnetzen

Ansprechpartner:

    Hermann Kraus
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9804
    E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de

Entwicklung eines Algorithmus für den automatisierten Einsatz der Netzaufteilung/Zusatzstation als Netzausbauoption
Im Rahmen des Projekts CrossEnergy soll ein Algorithmus für den Einsatz der Netzaufteilung bzw. die Platzierung einer zusätzlichen Station als Netzausbauoption im Zuge einer automatisierten Netzplanung entwickelt werden.

Aufgabenstellung:

  • Konzipierung eines automatisierten Einsatzes der Netzaufteilung/Zusatzstation als Netzausbaumaßnahme im Falle von Auslastungs- und Spannungsbandverletzungen
  • Implementierung im Netzberechnungsprogramm PowerFactory und der Programmiersprache dpl (C/C++-ähnlich)
  • Validierung des Algorithmus anhand relevanter Netztopologien und Netzzuständen abgebildet in Beispielnetzen

Ansprechpartner:

    Hermann Kraus
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9804
    E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de

Weitere Themen im Bereich Energienetze
Weitere Bachelor-/Master- und Projektarbeiten aus den Bereichen Netztechnik, Systemstabilität, Transformatorentechnik, Versorgungszuverlässigkeit oder Spannungsqualität können nach Vereinbarung gerne betreut werden.

Bitte bei Prof. Brückl oder im Büro S021b anfragen!