KARRIERE

Master Thesis: Integration von Wärmepumpen in industrielle Energiesysteme

Integration von Wärmepumpen in industrielle Energiesysteme: Praxisorientierte Weiterentwicklung und Anwendung

Die Wärmepumpe gilt als Schlüsseltechnologie der Energiewende. Neben ihrer traditionellen Rolle in der Gebäudewärmeversorgung spielt sie eine zunehmend wichtige Rolle in der Dekarbonisierung der Kälte- und Wärmeversorgung industrieller Prozesse und Quartiere. Die Integration von Wärmepumpen in komplexe industrielle Energiesysteme stellt jedoch hohe Anforderungen im Rahmen der Planung und erfordert spezialisierte Werkzeuge zur Analyse und Optimierung. Bestehende Tools unterscheiden sich wesentlich hinsichtlich des Funktionsumfangs sowie der Anschlussfähigkeit an in der Praxis etablierte Planungsprozesse. Insbesondere die praxisorientierte Modellierung verschiedener Wärmepumpentechniken, die automatisierte Variantenerstellung sowie die Berücksichtigung von Planungsunsicherheiten zählen nicht zu den Standardfunktionen.

Die Forschungsfrage der ausgeschriebenen Arbeit lautet: Wie können bestehende Ansätze und Tools zur Integration von Wärmepumpen in industrielle Energiesysteme hinsichtlich einer praxistauglichen Anwendbarkeit weiterentwickelt werden?

Arbeitspakete

Einarbeiten in relevante Grundlagen zur Wärmepumpentechnologie
Einarbeiten in relevante Aspekte der Planungspraxis (Energiesystemplanung, Transformationsprojekte zur Dekarbonisierung der Wärme- und Kälteversorgung industrieller Standorte)
Literaturrecherche zu bestehenden Ansätzen/Anwendungshilfen zur Planung, Integration und Bewertung von Wärmepumpenanlagen für industrielle Anwendungen und in Industriequartieren
(Weiter-)Entwickeln eines Analysetools zur Wärmepumpenintegration zum Einsatz entlang des Planungsprozesses
- Einarbeiten in ein bestehendes Tool (Energiebilanzierung als mathematisch-analytische Tabellenkalkulation in MS Excel)
- Ableiten von Verbesserungsansätzen (z.B. Objektorientierung, Modellierung versch. Wärmepumpentechniken, automatisierte Variantenerstellung und -berechnung, Unsicherheitsbetrachtung)
- Implementieren erweiterter Funktionen (bspw. in Python)
Exemplarische Anwendung des Tools an industriellen Fallbeispielen (Mess- und Technologiedaten verfügbar)

Organisatorisches

Beginn: ab sofort
Die Betreuung der Arbeit erfolgt in Kooperation mit uns und bspw. 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.