KARRIERE

Bachelor / Master Thesis: Bewertung der Energieeffizienz industrieller Kältesysteme

Entwicklung eines systematischen Ansatzes zur kennzahlenbasierten Analyse und Effizienzbewertung von Kälteversorgungssystemen

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
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