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?
- 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
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michael.heberl@oth-regensburg.de
Tel. Nr. 0941 943 - 9296
Raum S -194
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?
- 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
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michael.heberl@oth-regensburg.de
Tel. Nr. 0941 943 - 9296
Raum S -194
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?
- 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
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michael.heberl@oth-regensburg.de
Tel. Nr. 0941 943 - 9296
Raum S -194
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?
- 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
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michael.heberl@oth-regensburg.de
Tel. Nr. 0941 943 - 9296
Raum S -194
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
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Daniel Rank
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9526
Email: daniel.rank@oth-regensburg.de
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
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Anton Achhammer
Raum: H012
Email: anton.achhammer@oth-regensburg.de
Marco Schamel
Raum: H012
Email: marco.schamel@oth-regensburg.de
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
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Anton Achhammer
Raum: H012
Email: anton.achhammer@oth-regensburg.de
Marco Schamel
Raum: H012
Email: marco.schamel@oth-regensburg.de
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
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Timon Geiss
Email: timon.geiss@oth-regensburg.de
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
Integration einer KI-basierten Mustererkennung in eine Methodik zur synthetischen Generierung von MS-Netz Verläufen (Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen der Entwicklung eines Modells für das gesamtdeutsche Stromnetz soll eine Methodik zur synthetischen Nachbildung der Mittelspannungseben erarbeitet werden. Ziel ist es dabei auf Basis öffentliche zugänglicher Daten realistische Verläufe der Mittelspannungsleitungen zu erhalten. Hierbei kann auf bekannte Mittelspannungsverläufe sowie auf eine bereits bestehende Methodik. Aufgabe dieser Abschlussarbeit ist die Erweiterung der bestehenden Methodik um Methoden der KI bzw. der Mustererkennung um topographische Unterschiede zwischen den verschiedenen Regionen besser abzubilden.
Aufgabenstellung:
- Einarbeitung in die bestehende Methodik zur synthetischen Mittelspannungsgenerierung
- Vergleich und Auswahl eines geeigneten Verfahrens zur Mustererkennung
- Implementierung der Mustererkennung in den bestehenden MS-Netzgenerator in der Programmiersprache Python
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
Plausibilisierung der von Verteilnetzbetreibern gemäß EnWG zu veröffentlichenden Daten (Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Gemäß dem EnWG sind Verteilnetzbetreiber verpflichtet definierte Strukturmerkmale ihres Netztes wie beispielsweise Leitungslängen zu veröffentlichen. Aus diversen Gründen treten bei der Verwendung dieser Daten Schwierigkeiten auf, weshalb eine Plausibilisierung der Daten nötig ist.
Aufgabenstellung:
- Recherche zu den Veröffentlichungspflichten von Verteilnetzbetreibern
- Identifizierung von auftretenden Problemen
- Konzeption und programmiertechnische Umsetzung von Plausibilisierungsmethodiken
Aufbau/Anpassung und Verifizierung eines thermischen Transformatormodells zur Abschätzung des Erwärmungsverhaltens (Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes isi-neos wird das Erwärmungsverhalten von Transformatoren nachgebildet. Hierfür wurde ein regelungstechnisches Erwärmungsmodell mit Matlab/Simulink aufgebaut. Die Modellparameter wurden für einen speziellen Trafo ermittelt. Zum Vergleich soll zusätzlich ein thermisches Modell aufgebaut werden. Ziel der Arbeit ist ein Vergleich der beiden Modelle und eine fundierte Abschätzung der Modellparameter.
Aufgabenstellung:
- Einarbeitung in vorhandene thermische und regelungstechnische Modelle
- Anpassung auf reale Trafodaten
- Durchführung einer Erwärmungssimulation und Vergleich mit regelungstechnischem Modell sowie Messwerten
- Ermittlung von Modellparametern
Regressionsanalyse des Leistungsverhaltens von Mittelspanungsnetzen (Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes isi-neos wird eine Methodik zur Prognose der Sprungantwort von Wirk- und Blindleistung eines MS-Netzes auf Spannungssprünge und damit zur Berücksichtigung der Spannungsabhängigkeit von Lasten entwickelt. Basierend auf diesem sollen spannungsbedingte Änderungen der Energie- und Leistungsaufnahme quantifiziert werden. Zu diesem Zweck soll mittels Regressionsanalyse das Leistungsverhalten des MS-Netzes nachgebildet werden, um einen Vergleich zu den vorhandenen Messdaten zu ermöglichen.
Aufgabenstellung:
- Einarbeitung in die vorhandenen Messdaten
- Literaturrecherche zu Parametern der Regressionsanalyse
- Konzeption und Durchführung einer Regressionsanalyse für den Leistungsverlauf der betrachteten MS-Netze
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!
Weitere
Abschlussarbeiten Ingenieurbüro Pfeffer
Unter diesem Link finden Sie Abschlussarbeiten des Ingenieurbüros Pfeffer.
Ansprechpartner:
Ingenieurbüro Pfeffer
info@ingenieurbuero-pfeffer.de
Tel.: 09921/97171012
Web: www.ingenieurbuero-pfeffer.de
Prof. Dr.-Ing. Oliver Brückl
Raum: S027
Tel.: +49 941 943-9881
E-Mail: oliver.brueckl@oth-regensburg.de