Masterarbeit zum Thema "Entwicklung einer smarten Regelungsstrategie für ein energieeffizientes Quartiers-Energiekonzept"
Fraunhofer-Gesellschaft
Freiburg, DE
vor 16 Std.

Was Sie erwartet

Für den Erfolg der Energiewende ist eine nachhaltige Energieversorgung von Gebäuden mit energieeffizienten Technologien entscheidend.

Dabei befindet sich rund die Hälfte der Wohnungen in Deutschland in Mehrfamiliengebäuden. In diesem Kontext entsteht in Karlsruhe ein innovatives Energieversorgungskonzept für ein Cluster von fünf Bestands-

Mehrfamiliengebäuden. Die derzeitige Versorgung wird durch ein smartes Energiesystem, bestehend aus Wärmepumpen, BHKW, PV-

Anlagen in Kombination mit Energiespeichern und einem kleinen Nahwärmenetz, ersetzt. Im Rahmen der Masterarbeit wird im ersten Schritt ein Modell des Energiesystems zur smarten Regelung der Komponenten und zur Betriebsoptimierung in erstellt.

In Python werden dazu in einem passenden Framework die Erzeuger (BHKW, WP, PV, Wärmespeicher) und Verbraucher (Haushaltsstrom, Warmwasser, Heizung) abgebildet.

Auf Basis dieses Modells werden im zweiten Schritt smarte Regelungsstrategien entwickelt, die die Komponenten intelligent vernetzen und ansteuern.

Ziel ist es dabei, möglichst viel lokale Energie (Solarenergie, Umweltenergie) zu nutzen und möglichst wenig Überschuss-

Strom ins Netz zurück zu speisen (Eigenverbrauchsoptimierung). Ein möglicher Ansatz zur Optimierung des Betriebsverhaltens stellt eine vorausschauende Regelungsstrategie (Model Predictive Control) unter Berücksichtigung des Wetters und des Nutzerverhaltens dar.

Ihre Aufgaben sind :

  • Aufbau eines Simulationsmodells für die Strom- und Wärmeversorgung des Quartiers in Python
  • Modellierung der Erzeuger (Wärmepumpe, BHKW, PV, Speicher) und Verbraucher (Strom, Heizung, Warmwasser)
  • Implementierung einer Basisregelung basierend auf einer regelbasierten Folgeschaltung
  • Implentierung von smarten Regelungsstrategien zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Eigenverbrauchsoptimierung
  • Integration der Steuerungsalgorithmen in die Simulationsumgebung
  • Vergleich der verschiedenen Regelstrategien auf Basis von wirtschaftlichen und ökologischen Kriterien und Auswahl einer geeigneten Regelungsstrategie
  • Was Sie mitbringen

  • Eingeschriebene / r Student / in der Fachrichtung Informatik / Elektrotechnik / Maschinenbau, Energietechnik oder vergleichbar
  • Sehr gute Programmierkenntnisse (Python)
  • Erfahrung in Optimierung, Modellbildung, Simulation
  • Kenntnisse in Mess- und Regelungstechnik sowie Energie- und Gebäudetechnik
  • Kenntnisse in Modellprädiktiver Regelung sind hilfreich
  • Teamfähigkeit
  • Eigenverantwortliche und qualitätsbewusste Arbeitsweise
  • Gute MS-Office Kenntnisse
  • Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
  • Deutschkenntnisse sind für das Verständnis deutscher Fachliteratur von Vorteil
  • Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.

    Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.

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