NOWUM-Energy Abschlussarbeiten

Das Ziel dieses Projekts ist zu verstehen, ob einzelner Gebäude (im Stadt oder auf dem Land) Autark durch die Integration von Erneuerbareenergien und Speichertechnologien ohne Unterstützung aus zentralen Erzeugern überhaupt technisch realisierbar ist.

Die Masterarbeit untersucht, ob und unter welchen technischen sowie wirtschaftlichen Bedingungen der Einsatz eines Batteriespeichers in Mietshäusern ohne Photovoltaikanlage vorteilhaft sein kann. Im Fokus steht die Nutzung dynamischer Stromtarife, bei denen elektrische Energie in Zeiträumen niedriger Preise aus dem Netz bezogen, im Speicher zwischengespeichert und in Hochpreisphasen zur Versorgung des Gebäudes wieder ausgespeist wird. Ziel ist es, das Potenzial dieser Form der Strompreis-Arbitrage systematisch zu bewerten. Dazu werden geeignete Speicherlösungen für den Einsatz im Mietshaus recherchiert und insbesondere hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, technischer Einbindung, Skalierbarkeit sowie vorhandener offener Schnittstellen und Steuerungsmöglichkeiten untersucht. Darauf aufbauend soll ein Ansatz für eine optimierte Speicherbewirtschaftung entwickelt werden, der Lade- und Entladeentscheidungen auf Basis von Strompreisen, Verbrauchsprofilen und gegebenenfalls Prognosen trifft. Die Arbeit soll damit aufzeigen, inwieweit Batteriespeicher in Mietshäusern einen wirtschaftlichen Beitrag zur Senkung von Stromkosten leisten können und welche technischen Voraussetzungen für eine praktische Umsetzung erforderlich sind.

Im Rahmen des Projektes MAS4TE wird ein lokaler Speichermarkt entwickelt, auf welchem nicht Energie, sondern das Recht Energie in einem virtualisierten Speicher zu speichern, gehandelt. Für diesen Markt müssen Haushalte ihre Zahlungsbereitschaft ermitteln. In der ausgeschriebenen Arbeit soll untersucht werden, welche Haushalte besonders stark von Speichern profitieren und was den Wert von Speichern für private Haushalte treibt.

Die Arbeit ermittelt den aktuellen Jahres‑Gasverbrauch von EFCO, erstellt stündliche Lastgänge und rechnet die Heizlast nach DIN EN 12831 rückwärts nach. Darauf aufbauend werden drei alternative Versorgungskonzepte entwickelt, die CO₂‑arme Energieträger, Speicher‑ und Umwandlungstechnologien sowie mögliche Klimatisierung für Sommerbetrieb integrieren. Für jede Variante werden Investitions‑ und Betriebskosten (CAPEX/OPEX), CO₂‑Emissionen und die Versorgungssicherheit systematisch bewertet und mit dem Ist‑Zustand verglichen. Die Ergebnisse geben EFCO eine fundierte Entscheidungsgrundlage zur Modernisierung der Wärme‑ und Kühlversorgung in den nächsten fünf Jahren.

Der Bearbeiter soll sich intensiv mit aktuellen HEMS-Systemen und deren Parametrierung (z.B. über die Eingabe von Preisschwellen und Verhaltensdaten) auseinandersetzen. Im Ergebnis sollen aus der Nutzung des Online-Tools individuelle Preisschwellen, verfügbare und nicht verfügbare Zeitfenster von HEMS-Nutzern und potenziellen HEMS-Nutzer ermittelt werden. Um insbesondere Studierenden die Spielteilnahme zu ermöglichen, sollen zudem typische USER-Profile mit unterschiedlichen Arbeits- und Lebenssituationen erarbeitet werden, die dann im Rahmen des Spiels von Studierenden genutzt werden können.

The objective of this thesis is to assess how alternative energy supply systems can reduce CO₂ emissions in packaging paper production while meeting the thermal requirements of the process. A process model will be developed or refined using Python and/or Modelica to represent the main production steps and their material, water, and energy balances. Relevant operating parameters and modelling assumptions will be reviewed, and the calculated demands will be checked against available reference data. Selected energy supply options, such as heat pumps and electric steam generation, will then be compared in terms of electricity and heat demand and associated CO₂ emissions. The scope and level of modelling detail will be adapted to a bachelor’s or master’s thesis.

This project aims to establish a consistent basis for modelling the main process steps in packaging paper production. The work includes reviewing relevant literature, identifying operating parameters and material and energy flows, and assessing available modelling approaches. The findings will support the development or improvement of selected process models using Python and/or Modelica, with clearly documented assumptions and data requirements.

In der Arbeit wird der Einfluss verschiedener Silierungsmethoden auf die Eignung diverser Pflanzen als Substrat für Biogasanlagen untersucht. Das Substrat wird in einem automatisierten Prozess auf sein Biogaspotenzial untersucht. Abhängig davon, ob Du das Thema in einer Bachelor- oder Masterarbeit bearbeiten möchtest, stehen weitere Vertiefungen des Themas zur Auswahl. Dies könnten z.B. das Scale-Up zu einem kontinuierlichen Prozess im Labormaßstab oder die Implementierung passender Analysemethoden sein.

Im Rahmen eines regionalen Verbundprojektes werden Pflanzen marginaler Böden sowie regionale Reststoffe als Substrat in der Biogasproduktion genutzt. Anschließend sollen Nährstoffe aus den entstehenden Gärprodukten zurückgewonnen werden. Um dies zu ermöglichen, sollen im Rahmen dieser Abschlussarbeit passende Methoden zur Fest-Flüssig-Separation etabliert werden.

Gesucht werden Studierende (Bachelor/Master) für experimentelle Arbeiten zur Proteinproduktion mit Mikroalgen. Die Tätigkeiten umfassen Kultivierung, Prozessoptimierung (z. B. C-Quellen, Wachstumsbedingungen) sowie analytische Untersuchungen zur Proteinquantifizierung und -qualität. Die Arbeiten sind praxisnah und eignen sich für Abschlussarbeiten oder Projektarbeiten im Bereich Biotechnologie/Mikrobiologie/Lebensmitteltechnologie.

Geeignet als Bachelor- oder Masterarbeit, auch in Kombination mit Praxisprojekt möglich. Die konkreten Arbeitsschritte und der Umfang werden passend zum Studiengang und individuellen Interessen abgestimmt. Mögliche Themen: - Literaturrecherche zu gesetzlichen und technischen Grundlagen zum Einsatz und zur Zulassung organisch-mineralischer Gärprodukte in Beton - Methodik-Recherche und Aufbereitung der Festphase im Labor für den Einsatz in Beton und/oder Mörtel – Rezepturentwicklung und Herstellung eines Betons oder Mörtels und Untersuchung der technischen Eigenschaften