KARRIERE

Bachelor / Master Thesis: Bewertung der Energieeffizienz industrieller Kältesysteme

Entwicklung eines systematischen Ansatzes zur kennzahlenbasierten Analyse und Effizienzbewertung von Kälteversorgungssystemen

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Die Ziele der Europäischen Union zur Klimaneutralität verlangen neben einer Transformation der Energieversorgung auch die Steigerung der Energieeffizienz bestehender und zukünftiger Energiesysteme im Brown- und Greenfield. Die effiziente Bereitstellung von Kälte zur Kühlung von Gebäuden und Industrieprozessen stellt hierbei eine entscheidende Querschnittstechnologie dar. Aktuell entfallen ca. 14 % des Strombedarfes in Deutschland auf den Betrieb von Kälteanlagen. Weltweit wird ein steigender Energiebedarf zur Kältebereitstellung prognostiziert, weshalb neben Zielgrößen wie Störungsfreiheit und Versorgungssicherheit zunehmend die Zielgrößen Energieeffizienz und THG-Emissionen ins Gewicht fallen. Das Forschungsprojekt EISKIG hat eine Reduzierung der THG-Emissionen von Kühl- und Kaltwassersystemen durch KI-basierte Optimierungsverfahren um mindestens 15 % zum Ziel. Um die Systemeffizienz und damit die anfallenden THG-Emissionen für sich einstellende Betriebspunkte beurteilen zu können, soll in dieser Arbeit ein Ansatz zur Effizienzbewertung anhand von Parametern (Kennzahlen) für Kühl- und Kaltwasserversorgungssysteme entwickelt werden. Der Betrieb und damit die Regelung bestehender Systeme soll für den zu entwickelnden Ansatz eine wesentliche Rolle spielen.

Die Forschungsfrage der ausgeschriebenen Arbeit lautet: Wie lässt sich ein kennzahlenbasierter Ansatz zur Effizienzbewertung und Potenzialanalyse für Kühl- und Kaltwassersysteme entwickeln und anwenden?

Arbeitspakete

  • Einarbeitung in die Funktionsweise und Thermodynamik von Kühltürmen (Nass-, Trocken- & Hybridbauweise) und Kompressionskälteaggregaten

  • Literaturrecherche bestehender Ansätze zur Effizienzbewertung von Kühl- und Kaltwassersystemen und deren Komponenten​

  • Bewertung bestehender Ansätze zur Effizienzbewertung und Ableitung von Zielgrößen für den effizienten Betrieb ​

  • Zusammenfassung bestehender und Entwicklung eigener geeigneter Energiekennzahlen zur Effizienzbewertung​

  • Entwicklung eines kennzahlenbasierten Ansatzes zur Effizienzbewertung und Identifikation von Optimierungspotenzialen für Teil- und Gesamtsysteme der Kühl- und Kaltwasserversorgung​

  • Anwendung des erarbeiteten Ansatzes auf Messdaten aus Industriebetrieben u.a. zur Potenzialabschätzung​

  • Evaluierung der Ergebnisse und Identifikation des Weiterentwicklungspotentials​

Methodik

  • Literaturrecherche, Analyse und Einordnung relevanter Publikationen (wissenschaftliche Publikationen, Herstellerangaben, Technologiekataloge)

  • Grundlagen der Thermodynamik, Wärme- und Stoffübertragung​

Organisatorisches

  • Beginn: ab sofort

  • Die Betreuung der Arbeit erfolgt in Kooperation mit uns und dem PTW der TU Darmstadt.

  • Die Bearbeitung kann ggf. mit einer Anstellung (Praktikum/Werkstudierende) verknüpft werden. 

  • Bitte hängen Sie bei der Bewerbung in jedem Fall Ihren Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel an.

Wir freuen
uns auf
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