Abschlussarbeiten/MAPR

Forschungsgruppe Energiespeicher

Lebenszyklusanalyse der nachhaltigen Ammoniak-Produktion (Bachelorarbeit)

Ammoniak ist ein vielseitig einsetzbarer Stoff, der z. B. als Düngemittel, in der chemischen Industrie oder als Energieträger verwendet werden kann.
Im Rahmen der Abschlussarbeit soll die nachhaltige Herstellung von Ammoniak ökologisch untersucht werden. Dabei werden zwei beispielhafte Standorte untersucht, wobei zwischen einem Greenfield- (neuer Bau notwendiger Anlagentechnik) und Brownfield-Ansatz (Upgrade bestehender Infrastruktur) unterschieden werden soll.

Ausschreibung Bachelorarbeit LCA Ammoniak

Fragestellung:

Wie funktioniert die Ammoniak-Herstellung bisher und wie kann diese nachhaltig umgestellt werden?
Welche ökologischen Folgen hat die fossile und nachhaltige Ammoniak-Herstellung?
Welche Umweltauswirkungen sind bei der Ammoniak-Herstellung von besonderer Relevanz?

Methodik und Vorgehensweise:

Recherche relevanter Kennzahlen
Definition passender Systemgrenzen
Aufbau von LCA-Modellen mittels der Software openLCA und der Datenbank ecoinvent
Ökologische Bewertung der untersuchten Prozesse anhand verschiedener Wirkungsindikatoren
Auswertung der Modellergebnisse sowie vergleichende Einordnung der beiden Prozesse

Zeitrahmen: Wintersemester 2024/25

Fakultät: Elektro- und Informationstechnik

Betreuer: Michael Heberl, Prof. Michael Sterner

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an:

Lebenszyklusanalyse der nachhaltigen Methanol-Produktion (Bachelorarbeit)

Methanol ist ein flüssiger Energieträger, der nachhaltig hergestellt werden kann und so zur Defossilisierung des Energiesystems beitragen kann.
Im Rahmen der Abschlussarbeit soll die nachhaltige Herstellung von Methanol ökologisch untersucht werden. Dabei werden zwei beispielhafte Standorte untersucht, wobei zwischen einem Greenfield- (neuer Bau notwendiger Anlagentechnik) und Brownfield-Ansatz (Upgrade bestehender Infrastruktur) unterschieden werden soll.

Ausschreibung Bachelorarbeit LCA Methanol

Fragestellung:

Wie funktioniert die Methanol-Herstellung bisher und wie kann diese nachhaltig umgestellt werden?
Welche ökologischen Folgen hat die fossile und nachhaltige Methanol-Herstellung?
Welche Umweltauswirkungen sind bei der Methanol-Herstellung von besonderer Relevanz?

Methodik und Vorgehensweise:

Recherche relevanter Kennzahlen
Definition passender Systemgrenzen
Aufbau von LCA-Modellen mittels der Software openLCA und der Datenbank ecoinvent
Ökologische Bewertung der untersuchten Prozesse anhand verschiedener Wirkungsindikatoren
Auswertung der Modellergebnisse sowie vergleichende Einordnung der beiden Prozesse

Zeitrahmen: Wintersemester 2024/25

Fakultät: Elektro- und Informationstechnik

Betreuer: Michael Heberl, Prof. Michael Sterner

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an:

Techno-ökonomische Analyse der nachhaltigen Ammoniakproduktion (Bachelorarbeit)

Ammoniak ist ein vielseitig einsetzbarer Stoff, der z. B. als Düngemittel, in der chemischen Industrie oder als Energieträger verwendet werden kann.
Im Rahmen der Abschlussarbeit soll die nachhaltige Herstellung von Ammoniak technisch und ökonomisch untersucht werden. Dabei werden zwei beispielhafte Standorte untersucht, wobei zwischen einem Greenfield- (neuer Bau notwendiger Anlagentechnik) und Brownfield-Ansatz (Upgrade bestehender Infrastruktur) unterschieden werden soll.

Ausschreibung Bachelorarbeit TÖA Ammoniak

Fragestellung:

Welche technischen und ökonomischen Kennzahlen hat die Ammoniakherstellung?
Welche Standorte kommen in Frage? Welche Potenziale zur nachhaltigen Ammoniakproduktion haben diese?

Methodik und Vorgehensweise:

Recherche relevanter Kennzahlen
Auswahl der untersuchten Standorte in Abstimmung mit Betreuer
Analyse Standortrelevanter Parameter (verfügbares EE-Potenzial, Abnehmer für Ammoniak etc.)
Aufbau eines Simulationsmodelles zur Berechnung ökonomischer Kennzahlen wie Gestehungskosten
Auswertung und Vergleich der Modellergebnisse

Zeitrahmen: Wintersemester 2024/25

Fakultät: Elektro- und Informationstechnik

Betreuer: Michael Heberl, Prof. Michael Sterner

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an:

Techno-ökonomische Analyse der nachhaltigen Methanolproduktion (Bachelorarbeit)

Methanol ist ein flüssiger Energieträger, der nachhaltig hergestellt werden kann und so zur Defossilisierung des Energiesystems beitragen kann.
Im Rahmen der Abschlussarbeit soll die nachhaltige Herstellung von Ammoniak technisch und ökonomisch untersucht werden. Dabei werden zwei beispielhafte Standorte untersucht, wobei zwischen einem Greenfield- (neuer Bau notwendiger Anlagentechnik) und Brownfield-Ansatz (Upgrade bestehender Infrastruktur) unterschieden werden soll.

Ausschreibung Bachelorarbeit TÖA Methanol

Fragestellung:

Welche technischen und ökonomischen Kennzahlen hat die Methanolherstellung?
Welche Standorte kommen in Frage? Welche Potenziale zur nachhaltigen Methanolproduktion haben diese?

Methodik und Vorgehensweise:

Recherche relevanter Kennzahlen
Auswahl der untersuchten Standorte in Abstimmung mit Betreuer
Analyse Standortrelevanter Parameter (verfügbares EE-Potenzial, Abnehmer für Ammoniak etc.)
Aufbau eines Simulationsmodelles zur Berechnung ökonomischer Kennzahlen wie Gestehungskosten
Auswertung und Vergleich der Modellergebnisse

Zeitrahmen: Wintersemester 2024/25

Fakultät: Elektro- und Informationstechnik

Betreuer: Michael Heberl, Prof. Michael Sterner

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an:

Bewertung und vergleichende Einordnung von Standorten für biologische Methanisierungsanlagen in Deutschland (Bachelorarbeit)

Im Forschungsprojekt ORBIT II untersucht die Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher der OTH Regensburg den Betrieb eines biologischen Methanisierungsreaktors. Um potenzielle, großtechnische Einsatzfelder für diese Technologie zu bestimmen, soll im Projekt eine Analyse möglicher Standorte erfolgen.

Fragestellung:

Welche Prozesse (Kläranlagen, Biogasanlagen, etc.) eignen sich für Power-to-Gas Anlagen mit biologischer Mechanisierung?
Wo sind die Standorte der identifizierten Prozesse?
Unter welchen Voraussetzungen ist der Einsatz einer Power-to-Gas Anlage wirtschaftlich?
Wie gut sind die Standorte für Power-to-Gas Anlagen geeignet?

Ausschreibung Abschlussarbeit - PtG Standorte

Ansprechpartner:

Analyse von Voraussetzungen zur Etablierung nachhaltiger Wasserstoffpartnerschaften zwischen afrikanischen und europäischen Ländern (Bachelor-/Masterarbeit)

Grüner Wasserstoff, produziert aus erneuerbaren Energieträgern wie Wind- und Solarenergie, gilt als Schlüsselmedium für die Dekarbonisierung verschiedener industrieller Sektoren sowie des Schwerlast- und Langstreckenverkehrs. Das hohe Potenzial für erneuerbare Stromerzeugung in afrikanischen Ländern macht diese zu einem besonders vielversprechenden Produktionsort für grünen Wasserstoff. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen die Voraussetzungen zur Etablierung nachhaltiger Partnerschaften zwischen afrikanischen Produktionsländern und europäischen Vebrauchszentren ergründet werden. Im Fokus stehen hier die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit: Ökologie, Wirtschaft und Soziales. So sollen die Partnerschaften nicht nur einen ökologischen Vorteil bringen, sondern auch zur Stärkung der wirtschaftlichen Entwicklung in den Partnerländern sowie zur Förderung von sozialer Gerechtigkeit beitragen. Daher ist eine interdisziplinäre und differenzierte Herangehensweise von hoher Bedeutung.

Aufgabenstellung:

Identifikation potenzialreicher afrikanischer Länder und Regionen für die Produktion von grünem Wasserstoff
Analyse vorhandener Zielbilder und Förderprogramme für grünen Wasserstoff in ausgewählten afrikanischen und europäischen Ländern
Recherche der relevanten sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Rahmenbedingungen in den jeweiligen afrikanischen Potenzialgebieten
Ausarbeitung von potenziellen Auswirkungen von Wasserstoffprojekten auf die betroffene Region und ihre Entwicklung
Entwicklung von allgemeinen Grundsätzen und Empfehlungen zur Förderung von nachhaltigen Wasserstoffpartnerschaften

Ausschreibung Abschlussarbeit - H2 Partnerschaften

Ansprechpartner:

Technische und wirtschaftliche Ausarbeitung konkreter Wasserstoff–Wertschöpfungsketten zwischen afrikanischen und europäischen Ländern (Bachelor-/Masterarbeit)

Grüner Wasserstoff, produziert aus erneuerbaren Energieträgern wie Wind- und Solarenergie, gilt als Schlüsselmedium für die Dekarbonisierung verschiedener industrieller Sektoren sowie des Schwerlast- und Langstreckenverkehrs. Das hohe Potenzial für erneuerbare Stromerzeugung in afrikanischen Ländern machen diese zu einem besonders vielversprechenden Produktionsort für grünen Wasserstoff. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen konkrete Lieferketten für die Erzeugung grünen Wasserstoffes in afrikanischen Ländern sowie den anschließenden Transport in europäische Bedarfszentren ausgearbeitet werden. Hierbei werden neben den technischen Rahmenbedingungen und Parametern auch die wirtschaftlichen und ökologischen Implikationen berücksichtigt. Besonderes Augenmerk soll hierbei auf eine faire Verteilung des erzielten Nutzens gelegt werden, um gerechte Wertschöpfungsketten zu ermöglichen.

Aufgabenstellung:

Identifikation konkreter Wind- und Photovoltaikstandorte in ausgesuchten Ländern und Ermittlung der Potenziale für die Wasserstoffproduktion
Auswahl passender Wasserstoff-Trägermedien (z.B. Ammoniak oder Methanol) sowie Recherche der technischen Parameter für deren Erzeugung
Untersuchung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen im Kontext der Wasserstofferzeugung und -nutzung
Analyse der Integrationsmöglichkeiten der Wasserstoff-Produktionsanlagen in das lokale Energiesystem der Produktionsregion
Entwicklung einer Modellierung für die betrachtete Wasserstoff-Wertschöpfungskette auf Basis der gefundenen Rahmenbedingungen und Parametern

Ausschreibung Abschlussarbeit - H2 Wertschöpfungsketten

Ansprechpartner:

Neugestaltung und Validierung einer Software für die Simulation von Photovoltaikanlagen (Bacherlorarbeit)

Im Verlauf früherer Arbeiten wurde eine Software entwickelt, die die Leistung von Photovoltaikanlagen über mehrere Tage prognostiziert. Dieser Prototyp wurde erfolgreich validiert und konkrete Verbesserungsmöglichkeiten wurden identifiziert. Nun steht die Neugestaltung der gesamten Programmstruktur an, um sie zu optimieren. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Programmierung, da die erforderlichen energietechnischen Zusammenhänge bereits erprobt wurden. Daher werden sehr gute Programmierkenntnisse vorausgesetzt. Der Prototyp ist aktuell vollständig in Python implementiert.

Aufgabenstellung:

Entwicklung eines geeigneten Konzepts und einer verbesserten Programmarchitektur zur effizienteren Nutzung der Software.
Integration von Nutzerdatenbanken.
Überarbeitung der Software gemäß der neuen Programmarchitektur.
Einbindung der identifizierten Verbesserungsmöglichkeiten aus früheren Arbeiten.
Validierung der überarbeiteten Software.
Analyse der Integrationsmöglichkeiten in einen umfassenderen Projektkontext.

Ausschreibung Bachelorarbeit Software

Ansprechpartner:

Weitere Themen im Bereich Energiespeicher

Gerne können weitere Abschlussarbeiten in den Bereichen Wasserstoff, Methanisierung, erneuerbare Energien und Ökobilanzierung betreut werden. Melden Sie sich gerne bei den Mitarbeiter*innen der Energiespeicherseite, im Raum S - 194 oder direkt bei Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner.

Forschungsgruppe Energienetze

Q-Prognose von Niederspannungsnetzen mithilfe eines Kennlinienfeldes (Projekt-/Bachelorarbeit)

Kurzbeschreibung:
Unser Stromnetz wird sich in Zukunft vor allem in den unteren Spannungsebenen verändern – vor allem PV-Dachanlagen, Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge werden in der Niederspannung Einfluss auf das Netz und somit dessen Blindleistungsverhalten haben. Momentan wird Blindleistung hauptsächlich in höheren Spannungsebenen betrachtet; das Verhalten der Niederspannungsebene wird jedoch immer relevanter. Durch die Energiewende bekommt Blindleistung aus unteren Spannungsebenen eine immer größere Bedeutung, weswegen deren Prognosefähigkeit eine zentrale Rolle spielt. Im Rahmen des Projektes Q-REAL und der ersten Blindleistungsstudie des FENES wurde ein Verfahren entwickelt, mithilfe dessen das Q-Verhalten verschiedenster Niederspannungsnetze für mögliche Netzentwicklungsszenarien dargestellt werden soll. Im Rahmen der Abschlussarbeit soll dieses Verfahren zur Q-Prognose weiter ausgebaut und evaluiert werden.

Aufgabenstellung:

Einarbeitung in die bestehende Methodik zur Q-Prognose, in den bestehenden Programmcode und in das Lastflussberechnungsprogramm PowerFactory
Weiterentwicklung, Automatisierung und Robustisierung des Verfahrens hinsichtlich Rechenlaufzeit, Allgemeingültigkeit
Evaluierung der Ergebnisse hinsichtlich der Prognosegüte anhand synthetischer Netzmodelle und unter Verwendung realer Messdaten aus Niederspannungsnetzen

Ansprechpartner:
Marion Hinterreiter
Raum: U617
Tel.: +49 941 943-9803
E-Mail: marion.hinterreiter@oth-regensburg.de

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung per E-Mail, benötigt werden ein kurzes Anschreiben, Ihr Lebenslauf und Transcript of Records. Weitere Informationen finden Sie auch unter unserer Homepage www.fenes.net.

Weiterentwicklung einer Methodik zum automatisierten Einsatz leitungsgebundener Maßnahmen in der Netzplanung (Bachelorarbeit)

Kurzbeschreibung:
Im Forschungsprojekt STROM wurde ein Tool zur automatisierten Planung von Stromnetzen entwickelt. Hierzu wird ein Netzmodell eines realen Verteilnetzes (Stadtwerksgebiet) in der Simulationsumgebung PowerFactory verwendet. Zusammen mit zukünftigen Entwicklungsszenarien (100 % Erneuerbare Energien) werden verschiedene Maßnahmen zur Behebung von potenziellen Auslastungs- oder Spannungsproblemen bewertet, um die Netzstabilität zu bewahren. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll eine bestehende Methodik zum automatisierten Leitungstausch bzw. Parallelleitung erweitert werden, sodass in der technoökonomischen Entscheidungsfindung geographische Informationen (z.B. Straße, Feld, kritische Infrastruktur) verarbeitet werden. Abschließend soll die Methodik für die Netzplanung eines Stadtwerks getestet und validiert werden.

Aufgabenstellung:

Einarbeitung in die bestehende Methodik und Recherche in der Fachliteratur
Konzeptentwicklung zur Einbindung von geographischen Informationen bei der Entscheidungsfindung von zu verstärkenden Leitungsabschnitten
Erweiterung der Methodik zum automatisierten Leitungstausch/Parallelleitung
Anwendung und Validierung im Netzmodell eines Stadtwerks