Abschlussarbeiten/MAPR

Forschungsgruppe Energiespeicher

Ökologische Untersuchung von verschiedenen Methanisierungsreaktoren (Bachelor-/Masterarbeit)
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen chemische und biologische Methanisierungsverfahren mittels Lebenszyklusanalyse (LCA) untersucht werden.

Fragestellung:

Ansprechpartner:

    Michael Heberl
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9296
    Email: michael.heberl@oth-regensburg.de

Integration von Methanisierungsanlagen in verschiedene Industrieprozesse (Bachelorarbeit)
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen die Grenzen und Möglichkeiten der Integration einer Methanisierungsanlage an verschiedenen Industrieprozessen dargestellt werden.

Fragestellung:

  • Welche Voraussetzungen sollte ein Industrieprozess für die Integration einer Methanisierungsanlage erfüllen?
  • Welche Industriezweige (Brauereien, Biogasanlagen, Kläranlagen etc.) erfüllen diese Anforderungen? Welche sind besonders geeignet?
  • Wie lässt sich eine Methanisierungsanlage in einen solchen Betrieb konkret integrieren?
  • Wie werden die Produkte der Methanisierung am sinnvollsten genutzt?
  • Ausschreibung Abschlussarbeit - Integration Methanisierungsanlagen

Ansprechpartner:

    Michael Heberl
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9296
    Email: michael.heberl@oth-regensburg.de

Erstellung einer Modelica-Bibliothek zur techno-ökonomischen Energiesystemanalyse (MAPR)
Erneuerbare Energietechnologien finden immer breitere Anwendung in den verschiedenen Bereichen der Energiewirtschaft, der Gebäudetechnik und der Industrie. Um diese Energiekonzepte fundiert Beurteilen zu können sind Simulationsmodelle zur Analyse der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit bewährte Methodik. Die Programmiersprache Modelica bietet mit ihrem akausalen und multiphysikalischen Ansatz eine ideale Grundlage um solche Simulationsmodelle zu erstellen. Für die Mitarbeit bei der Entwicklung und Modifizierung dieser Simulationsmodelle suchen wir Unterst¨utzung durch Studierende im Rahmen eines Master of Applied Research Studiengangs mit folgenden Tätigkeiten:

Ansprechpartner:

    Sebastian Gärtner
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9808
    Email: sebastian.gaertner@oth-regensburg.de

Schaltungstechnik Gassensor (Masterarbeit)
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
Ökologische Untersuchung des Lebenszyklus des Consolinno HEMS
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll ein Home Energy Management System mittels Lebenszyklusanalyse (LCA) untersucht werden.

Fragestellung:

  • Welche Umweltauswirkungen resultieren aus den Lebenszyklen von Consolinno-Betriebsmitteln
  • Wie groß ist dabei die Auswirkung der jeweiligen Bereiche Fertigung, Laufzeit und Entsorgung
  • Wie viel CO2-eq wird während der Lebensdauer für das Betriebsmittel ausgestoßen?
  • Ausschreibung Abschlussarbeit - Ökologische Untersuchung HEMS

Ansprechpartner:

    Andreas Hofrichter
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9301
    Email: andreas.hofrichter@oth-regensburg.de

Ökobilanzierung von holzverarbeitenden Industrieprozessen (Bachelor-/Masterarbeit)
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen holzverarbeitende Industrieprozesse mittels Lebenszyklusanalyse (LCA) untersucht werden.

Fragestellung:

Ansprechpartner:

    Michael Heberl
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9296
    Email: michael.heberl@oth-regensburg.de

Forschungsgruppe Energienetze

Betrachtung der Stabilität von Verteilungsnetzen bei dynamischen Blindleistungsänderungen (Masterarbeit)
Im Rahmen des Projektes Q-Integral wird eine externe Masterarbeit in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISE angeboten. Schwerpunkt der Arbeit ist die Stabilitätsbetrachtung von Verteilungsnetzen bei dynamischen Blindleistungsänderungen.

Aufgabenstellung:

  • Einarbeitung in die Thematik Blindleistungsbereitstellung durch Erneuerbare Energien
  • Einarbeitung in das Thema Stabilitätsbewertung von elektrischen Netzen und Entwicklung geeigneter Stabilitätskriterien
  • Definition von dynamischen Betriebsszenarien (Blind- und Wirkleistungssprünge) zur Untersuchung der Netzstabilität
  • Durchführung von Simulationen zur Stabilitätsbetrachtung
  • Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse
Ausschreibung:

Weitere Informationen können Sie der Ausschreibung des Fraunhofer ISE entnehmen. Beginn der Arbeit ist September 2021 oder nach Vereinbarung.

Ansprechpartner:

Johannes Rauch, OTH Regensburg
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9528
E-Mail: johannes.rauch@oth-regensburg.de

Robin Grab, Fraunhofer ISE
E-Mail: robin.grab@ise.fraunhofer.de
Entwicklung einer Methodik/eines Modells zur Prognose von Wirk- und Blindleistungslastgängen am Beispiel einer realen Netzregion (Projekt-/Bachelorarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes Q-Integral erfolgt eine spannungsebenenübergreifende Betrachtung des Themenfeldes „Blindleistung“. Dazu soll am Beispiel des gesamten ostdeutschen Stromnetzgebietes analysiert werden, welche Blindleistungsbereitstellungsoptionen zu welchem Maße an der Deckung der auftretenden Blindleistungsbedarfe beteiligt werden können. Hierfür werden im Rahmen des Projektes Netzplanungsprozessansätze entwickelt, die anhand zukünftiger Netzausbauzielnetze erprobt werden sollen.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit gilt es durch geeignete Methodiken und anhand realer Netzmodelle einer ostdeutschen Netzregion zu prognostizieren, welche Wirk- und Blindleistungslastgänge in Zukunft in den verschiedenen Spannungsebenen auftreten.

Aufgabenstellung:
  • Prognose zukünftiger Wirk- und Blindleistungslastgänge in einer realen ostdeutschen Netzregion für die Szenarien/ Zieljahre des Netzentwicklungsplanes
  • Knoten-/Leitungsscharfe Modellierung des Netzausbaus in der Höchst- und Hochspannungsnetzebene
  • Abstrahierte Modellierung des Netzausbaus in der Mittel- und Niederspannungsebene
  • Erarbeitung neuer und Vergleich bestehender Ansätze unter Einbezug des Elektromobilitätsintegration, EE-Zubaus und Netzausbaus

Ansprechpartner:
    Johannes Rauch
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9528
    E-Mail: johannes.rauch@oth-regensburg.de
Entwicklung eines BHKW-Modells zur Nachbildung sektor-übergreifender Verwendung in Verteilnetzen
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes neos – AP „zukünftige Netzbelastung“ werden Untersuchungen zur Entwicklung des Stromverbrauchs durchgeführt und die sich daraus ergebenden Belastungen für das Stromnetz betrachtet. Die Netzbetreiber müssen in Zukunft neben den erneuerbaren Energien auch die Elektromobilität effizient, für den Kunden höchst komfortabel, aber dennoch für die Volkswirtschaft möglichst kostengünstig integrieren. Zusätzlich wird in neuen städtischen Wohnquartieren immer stärker eine Kopplung von elektrischer Energie und Wärmeerzeugung angewendet. Dieser Einsatz von BHKWs ergibt eine zusätzliche Belastung der Verteilnetze, durch die Zusätzliche Rückspeisung von elektrischer Energie in den unterlagerten Netzebenen. Zur Beurteilung dieses Effektes soll ein Modell zur Nachbildung der sektor-übergreifenden Verwendung von BHKWs entworfen werden.

Aufgabenstellung:
  • Recherche / Analyse / Bewertung bisheriger Modelle zu BHKWs.
  • Entwicklung eines Modells zur Nachbildung von BHKWs.
  • Anwendung des Nutzungsmodells auf einem Verteilnetzmodell.

Ansprechpartner:
    Johannes Eller
    Raum: U617
    Tel.: +49 941 943-9499
    E-Mail: johannes.eller@oth-regensburg.de
Leitfaden für Messgeräte (Projektarbeit)
Kurzbeschreibung:
Die genaue Kentniss des Belastungszustands der Stromnetze nimmt einen immer bedeutenderen Stellenwert ein. Seit etlichen Jahren entwickelt sich die Messtechnik in großen Schritten weiter, gleichzeitig wird es immer einfacher große Datenmengen schnell, zielführend und kostengünstig zu verarbeiten. Dies nutzen wir auch in besonderem Maße and der Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher. In den letzten Jahren wurden immer mehr Messgeräte verschiedenster Hersteller angeschafft und intensiv von verschiedenen Studenten und Mitarbeitern eingesetzt. Anders als man zunächst vieleicht erwarten würde, messen und verrechnen die Geräte von verschiedenen Herstellern die Größen auf unterschiedliche Weise, oft basierend auf unterschieldichen nationalen Normen. Teilweise wurde auch der Funktionsumfang in den letzten Jahren durch Upates deutlich erweitert oder Berechnungsvorschriften angepasst. Wie die Messwerte zu verarbeiten sind, hat bisher jeder Mitarbeiter und Student selbst erarbeitet und in seinen wissenschaftlichen Arbeiten zusammengefasst. Im Rahmen einer Projektarbeit soll nun ein Leitfaden entstehen, der die Erfahrungen mit den vorhandenen Messgeräte zusammenführt und allgemeine Hinweise zur Messwertverarbeitung sowie gerätespezifische Unterschiede aufzeigt.

Aufgabenstellung:
  • Recherche der Messwertverarbeitung der im Labor vorhandenen Natzanalysatoren.
  • Recherche von bereits beschriebenen Vorgehensweisen in internen Arbeiten der Forschungsstelle.
  • Durchführen von Probemessungen mit den Messgeräten und Anwendung der beschriebenen Berechnungsvorschriften.
  • Zusammenfassung der Ergebnisse in einem internen Leitfaden.

Ansprechpartner:
    Johannes Eller
    Raum: U617
    Tel.: +49 941 943-9499
    E-Mail: johannes.eller@oth-regensburg.de
Erarbeitung von objektiven, nachvollziehbaren und praktikablen Kriterien zur Bestimmung von Flächen für die Errichtung von PV-Freiflächenanlagen in einem Landschaftsschutzgebiet (Masterarbeit)
Hintergrund:
Die Landschaft ist neben der Natur ein schützenswerter Aspekt. Für einige Landschaften mit einem hohen Schutzstatus sind entsprechende Landschaftsschutzgebiete eingerichtet worden. Dies geht einher mit sehr restriktiven Regeln für die Errichtung von Wind- oder PV-Freiflächenanlagen. Selbstverständlich können und dürfen aus verschiedenen Gründen Erzeugungsanlagen nicht überall errichtet werden. Mit Blick auf den deutlich notwendigen Ausbaubedarf der PV stellt sich jedoch die Frage, ob und unter welchen Voraussetzungen dennoch Erzeugungsanalgen in Landschaftsschutzgebieten errichtet werden können. Dem Interesse der Energiewende stehen jedoch andere Interessen entgegen.

Zielsetzung:
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die verschiedenen Interessen für und gegen PV-Freiflächenanlagen in Landschaftsschutzgebieten identifiziert und bewertet werden. Die Bewertung soll sich dabei nach ökonomischen, ökologischen sowie gesellschaftsrelevanten Aspekte richten. Dafür sind Kriterien abzuleiten, mit denen objektiv und nachvollziehbar die Flächen bestimmt werden können, die für die Errichtung von PV-Freiflächenanalgen geeignet erscheinen. Nachvollziehbar heißt in diesem Kontext, dass diese Kriterien logisch und sauber begründbar sind und juristischen Grundsätzen (z. B. Diskriminierung) nicht entgegenstehen. Objektiv bedeutet dabei, dass die Kriterien nur auf verfügbaren und zweifelsfreien bzw. anerkannten Daten beruhen dürfen. Mit praktikabel sind Kriterien gemeint, die in einfacher, am besten automatisierbarer Weise ermittelt bzw. herangezogen werden können. Vor Erarbeitung von solchen Kriterien ist zu recherchieren, wie der Ausbau von PV-Freiflächenanlagen in den verschiedenen Landschaftsschutzgebieten Deutschlands derzeit gehandhabt wird und welche Kriterien die Rechtsprechung bislang verworfen oder anerkannt hat.

Ansprechpartner:
    Prof. Brückl
    Raum: S027
    Tel.: +49 941 943-9881
    E-Mail: oliver.brueckl@oth-regensburg.de
Nachbildung von PV- und Windprofilen (Bacholer-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Für die Verwendung in Netzmodellen müssen die Lastgänge nicht gemessene Einspeiser wie PV- und Windenergieanlagen durch geeignete Verfahren nachgebildet werden. Derzeit werden diese durch eine geographische Mittelung gemessener benachbarten Anlagen ermittelt. Dabei kommt es jedoch zu einer unerwünschten Glättung der Kurven. Daher soll das Verfahren mit anderen Verfahren verglichen und weiterentwickelt werden.

Aufgabenstellung:
  • Auswertung bestehender Literatur zu geographischen Modellierverfahren von PV- und Windeinspeiseprofilen auf Basis z.B. gemessener Anlagen
  • Auswahl und Bewertung ausgewählter Verfahren
  • Entwicklung eines Modellierverfahrens für PV- und Windeinspeisung und Anwendung auf ein Netzmodell

Ansprechpartner:
    Matthias Wildfeuer
    Raum: U617
    Tel.: +49 941 943-9804
    E-Mail: matthias2.wildfeuer@oth-regensburg.de
Weiterentwicklung und Untersuchung eines bestehenden Modells zur Ermittlung der Blindleistung aus dem deutschen Verteilnetz (Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts KoKWK wurde ein Modell erstellt, mit dem die Blindleistung des deutschen Verteilnetzes nachgebildet werden soll. Mithilfe dieses Modells sollen verschiedene Netzgebiete und Zeitpunkte detaillierter betrachtet werden, um Effekte hinsichtlich der Änderung der Blindleistung auf den verschiedenen Netz- bzw. Spannungsebenen zu untersuchen. Ziel der Arbeit ist es das Blindleistungsverhalten zu beschreiben und die physikalischen, sowie modelltechnischen Ursachen dafür zu ergründen.

Aufgabenstellung:
  • Einarbeitung in das aus mehreren Komponenten bestehende Modell
  • Durchführung und Auswertung von Lastflusssimulationen
  • Bewertung von Blindleistungsverhalten in verschiedenen Netz- bzw. Spannungsebenen
  • Verifizierung der Ergebnisse

Ansprechpartner:
    David Gschoßmann
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9524
    E-Mail: david1.gschossmann@oth-regensburg.de
Ermittlung der kostenoptimierten Betriebsweise eines Trinkwasserversorgungssystems (Projekt-/Bachelorarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes C/sells wurde untersucht, ob die Pumpen des Trinkwasserversorgungssystems der Kreiswerke Cham für zukünftige Flexibilitätseinsätze (zeitliche Verlagerung der Pumpenleistung) geeignet sind. In diesem Zusammenhang wurde zunächst ein Matlab-Modell entwickelt und anschließend eine praktische Erprobung anhand eines Feldversuchs durchgeführt. Auf Basis des vorhandenen Modells soll in einer Projekt-/Abschlussarbeit ermittelt werden, inwiefern die aktuelle Betriebsweise (füllstandgesteuert; abhängig von Leistungspreis und NT/HT-Stromtarifen) einer Kostenoptimierung unterzogen werden kann.

Aufgabenstellung:
  • Einarbeitung in Matlab (speziell in das bestehende Modell des Trinkwasserversorgungssystems)
  • Erweiterung des Modells hinsichtlich einer kostenoptimierten Betriebsweise
  • Simulation geeigneter Untersuchungsszenarien und Auswertung der Kosten

Ansprechpartner:
    Thomas Sippenauer
    Raum: U617
    Tel.: +49 941 943-9269
    E-Mail: thomas.sippenauer@oth-regensburg.de
Analyse und Vergleich von verbreiteten Netzberechnungs- und Netzplanungssoftwares (Projekt-/Bachelorarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM sollen gegenwärtig verbreitete Netzberechnungs- und Netzplanungssoftwares analysiert und ihre Vor- und Nachteile sowie Schnittstellen mit externen Programmierumgebungen für vor- oder nachgelagerte Aufbereitungsarbeiten gegenübergestellt werden.

Aufgabenstellung:
  • Einarbeitung in die Netzberechnungs- und Netzplanungssoftwares PowerFactory, Integral, Sincal und Necal
  • Analyse der Methoden und Funktionalitäten der Softwares sowie Detektion von Schnittstellen und Interaktionen mit externen Programmierungsumgebungen (Python, Matlab, etc.)
  • Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile unter Berücksichtgung der untersuchten Gesichtspunkte

Ansprechpartner:
    Hermann Kraus
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9525
    E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de
Entwicklung/Anpassung eines Algorithmus zur automatisierten Plausibilisierung und Ersatzwertbildung von Messzeitreihen (Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll ein Algortihmus zur automatisierten Plausibilisierung von Messzeitreihen und entsprechender Ersatzwertbildung angeschlossener Sondervertragskunden in der Verteilnetzebene angepasst bzw. erstellt werden.

Aufgabenstellung:
  • Recherche und Analyse von Ansätzen zur Plausiblisierung von Messzeitreihen und Ersatzwertbildung aus internen Arbeiten sowie aus der Fachliteratur
  • Umsetzung bzw. Anpassung eines Algorithmus in einer geeigneten Programmierumgebung (Python, Matlab, etc.)
  • Erprobung und Verifizierung des Algorithmus anhand von realen Messzeitreihen eines Stadtwerks

Ansprechpartner:
    Hermann Kraus
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9525
    E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de
Anpassung/Optimierung einer bestehenden Methodik zur Nachbildung nicht gemessener EZA (Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll eine bestehende Methodik zur Nachbildung von nicht gemessenen EZA über eine geographisch basierte Interpolation aus Zeitreihen von in der Nähe liegeneden gemessenen EZA angepasst bzw. optimiert werden.

Aufgabenstellung:
  • Sichtung der Stand der Technik in der Fachliteratur und Vergleich mit der intern entwickelten Methodik sowie Identifikation von Verbesserungspotentialen
  • Anpassung bzw. Optimierung der Methodik in der umgesetzten Entwicklungsumgebung
  • Anwendung und Verifizierung der Methodik an einem realen Verteilnetzmodell mit gemessenen EZA-Zeitreihen

Ansprechpartner:
    Hermann Kraus
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9525
    E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de
Entwicklung/Anpassung einer Methodik zur Ermittlung und Aufteilung eines UW-Residuallastgangs (Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll eine Methodik zur Ermittlung und Aufteilung eines UW-Residuallastgangs auf nicht leistungsgemessene Kunden mit Hilfe von netzspezifischen Faktoren in einem Verteilnetz entwickelt bzw. angepasst werden.

Aufgabenstellung:
  • Erhebung der Stand der Technik in der Fachliteratur sowie interner Arbeiten
  • Entwicklung bzw. Anpassung einer Methodik in einer geeigneten Entwicklungsumgebung (PowerFactory, Python, etc.)
  • Anwendung und Verifizierung der Methodik an einem realen Verteilnetzmodell mit vorhandenen UW-Messdaten

Ansprechpartner:
    Hermann Kraus
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9525
    E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de
Untersuchung eines Großspeichers als Netzbetriebsmittel in einem realen Verteilnetz (MAPR)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll die Integration eines Großspeichers als Netzbetriebsmittel in einem realen Verteilnetzmodell untersucht werden mit dem Ziel, die Lastspitzen und die Netzentgelte zum vorgelagerten Netzbetreiber zu senken.

Aufgabenstellung:
  • Stand der Technik in der Fachliteratur zum Einsatz eines Großspeichers als Netzbetriebsmittel
  • Untersuchung einer bestmöglichen Anbindung eines Großspeichers am Beispiel eines realen Verteilnetzmodells und Ableitung von netzzustandsabhängigen Indikatoren
  • Untersuchung einer kostenoptimalen Betriebsweise des Großspeichers zur Lastspitzensenkung und zur Vermeidung von Netzentgelten gegenüber dem vorgelagerten Netzbetreiber anhand des realen Verteilnetzmodells und Ableitung von netzzustandsabhängigen Indikatoren

Ansprechpartner:
    Hermann Kraus
    Raum: S-194
    Tel.: +49 941 943-9525
    E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de
Weitere Themen im Bereich Energienetze
Weitere Bachelor-/Master- und Projektarbeiten sowie MAPR-Themen aus den Bereichen Netztechnik, Systemstabilität, Transformatorentechnik, Versorgungszuverlässigkeit oder Spannungsqualität können nach Vereinbarung gerne betreut werden.

Bitte bei Prof. Brückl oder im Büro S-194 anfragen!