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Hintergrund

Die in den 1960er Jahren errichtete Immobile wurde punktuell lediglich durch Austausch einzelner Fenster saniert und 2020 mit einem gasbetriebenen BHKW zur Strom- und Wärmeerzeugung sowie einer Gas-Brennwertheizung aufgewertet. Der Besitzer beabsichtigt die Wärmeerzeu-gung CO2 – neutral zu gestalten und vollkommen unabhängig von fossilen Brennstoffen zu werden.
Sofern eine Umrüstung des vorhandenen BHKW technisch und betriebswirtschaftlich sinnvoll möglich ist soll dieses weiterverwendet werden.

Aufgabe

Es ist ein Konzept zu erstellen in dem auf Basis des Energiebedarfes die Dimensionierung (Berechnung) folgender Systemkomponenten erfolgt

• PV-Anlage zur Stromerzeugung
• Anlage zur H2-Erzeugung- und Speicherung zur Nutzung des Solarstroms
• Bewertung der Umrüstung des BHKW in Abstimmung mit dem Hersteller

Dazu ist ein Entwurf für die bauliche Realisierung und eine einfache betriebswirtschaftliche Betrachtung des Gesamtkonzeptes zu erstellen.

Im Detail sind für die Arbeit die folgenden Schritte herauszuarbeiten:

• Aufnahme und Dokumentation der „Ist-Situation“ bzgl. des Energie-verbrauches und der vorhandenen baulichen und technischen Voraussetzungen.
• Ermittlung des Wärmebedarfes zur Dimensionierung des benötigten technischen Equipments (PV-Anlage, Anlage zur H2-Erzeugung und -Speicherung).
• Bestimmung der Anlagengrößen und -Kosten mit Vorschlag zur Auswahl von Herstellern entsprechender technischer Lösungen.
• Ggf. Entwicklung eines Alternativvorschlages zum BHKW-Ersatz falls eine Umrüstung technisch/betriebswirtschaftlich nicht sinnvoll.
• Aufzeigen möglicher baulicher Lösungen auf dem zur Verfügung stehenden Areal mit Vorschau auf genehmigungsrechtlich zu berücksichtigende Aspekte (z.B. Brandschutz).
• Erstellen einer „einfachen Amortisationsrechnung“ entsprechend der Vorgaben des Besitzers/Betreibers.

Anforderungen

Wir erwarten eigenverantwortliches, kreatives und selbstständiges Arbeiten, sowie:

• Interesse an energetischer Gebäudetechnik
• Grundkenntnisse im Bereich Energietechnik und/oder Bauingenieurwesen
• Fachrichtungsübergreifendes denken und ingenieursmäßige Herangehensweise
• Sorgfältige und zuverlässige Arbeitsweise

Unterstützung/Begleitung

Die vielfältige Aufgabenstellung wird von folgenden Unterstützern begleitet:

• Heizungsfachbetrieb des deutschen Handwerks
• Diplom Ingenieur mit langjähriger Berufserfahrung
• Bilanzfachmann und Steuerexperte mit langjähriger Berufserfahrung

Start

Ab sofort

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Ulf Herrmann | Raum 104

T 0241-6009-53529| ulf.herrmann(at)sij.fh-aachen.de

Motivation

Beim Carbon Accounting werden direkte und indirekte Treibhausgasemissionen von Prozessen oder Produkten systematisch erfasst. Carbon Accounting funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie das Life Cycle Assessment, jedoch wird nur eine Wirkungskategorie, die Treibhausgasemissionen, betrachtet.

Je nachdem wie Carbon Accounting durchgeführt wird, können sich für den gleichen Prozess / das gleiche Produkt unterschiedliche Emissionswerte ergeben. Ein Beispiel für dynamisches Carbon Accounting ist, dass die Emissionswerte des Netzstroms über der Zeit verändert angenommen werden. Dadurch steht beispielsweise ein Prozess, für den Strom aus dem Netz bezogen wird, in 5 Jahres Jahren besser da als heute. Solche Unterschiede zwischen Vorgehensweisen beim Carbon Accounting sollen mittels einer Literaturrecherche herausgearbeitet und analysiert werden. Auf Grundlade Grundlage der Ergebnisse soll die Typisierung der Carbon Accounting Methoden erfolgen.

Fragestellung

• Recherche geeigneter Literatur
• Einordnung der Literatur in unterschiedliche Typen von Carbon Accounting
• Vergleich der Typisierungen von Carbon Accounting

Anforderungen

Wir erwarten eigenverantwortliches, kreatives und selbstständiges Arbeiten, sowie:

• Selbstständige, zielorientierte, strukturierte Arbeitsweise
• Grundwissen über Treibhausgasemissionen wünschenswert
• Grundwissen im Bereich Carbon Accounting / LCA von Vorteil
• Kenntnisse im Umgang mit einem Literaturverwaltungsprogramm (z.B. Citavi) vorteilhaf

Angebot

• flexible Arbeitszeiten
• angenehmes Arbeitsklima
• Möglichkeit von Praxisprojekten

Ansprechpartner

Tobias Blanke, M.Sc. | Raum 01310 (Bayernallee 9, 52070 Aachen)

T 0241-6009-51208| blanke(at)sij.fh-aachen.de

Hintergrund

Das Projekt SolarFuels zielt darauf ab, kohlenstoffneutrale Kraftstoffe zu synthetisieren, indem erneuerbare Sonnenenergie als Wärmequelle für die Reformierung von Biogas genutzt wird. Zu diesem Zweck wird eine Pilotanlage im industriellen Maßstab im neuen Brainergy Park in Jülich gebaut. Am SIJ modellieren wir die gesamte Anlage dynamisch mit Dymola (Modelica), um das System besser zu verstehen und optimale Betriebsstrategien abzuleiten. Da dieser Anlagenprozess die Reformierung von Biogas und Dampf zu Synthesegas (H2/CO-Gasgemisch) beinhaltet, müssen auch einige chemische Reaktionen modelliert werden. Bislang wird dies mit Python durchgeführt. Ein Dymola-Tool für die Berechnung bestimmter thermochemischer Gleichgewichte ist notwendig, um diese Reaktionen besser in das Anlagenmodell zu integrieren und die Gesamtberechnungszeit zu reduzieren.

Aufgabe

Ihre Hauptaufgaben sind eine Literaturrecherche zu verschiedenen Modellierungsansätzen thermochemischer Gleichgewichte und die Implementierung des vielversprechendsten Ansatzes in Dymola. Je nach Umfang Ihrer Arbeit wäre auch die Reaktionskinetik von Interesse.
Wir würden uns freuen, uns mit Ihnen zusammenzusetzen, um weitere Details zu besprechen.

Anforderungen

• Studienrichtung: Maschinenbau, Energietechnik, Verfahrenstechnik, Chemie, Physik oder ähnliches
• Gute Kenntnisse der Thermodynamik erforderlich
• Erfahrung mit Simulationswerkzeugen (z.B. Dymola) ist von Vorteil
• Grundkenntnisse in Chemie sind von Vorteil
• Gute Kenntnisse in den Standard MS-Office Anwendungen
• Gute Beherrschung der deutschen oder englischen Sprache (die Arbeit kann in beiden Sprachen verfasst werden)
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Wir bieten

• Die Möglichkeit, die Ergebnisse Ihrer Arbeit bei unseren Industriepartnern in einer groß angelegten Anwendung zu sehen
• Flexible und selbständige Arbeitszeiten, freundliches Arbeitsumfeld und Mitarbeit in einem jungen und dynamischen Team
• Möglichkeit, anschließend als bezahlte studentische Hilfskraft oder vielleicht sogar als Vollzeitmitarbeiter:in beim SIJ weiterzuarbeiten

Bitte fügen Sie Ihrer Bewerbung ein einziges PDF-Dokument bei (Inhalt: Anschreiben, Lebenslauf, Transcript, Zeugnisse, Referenzen etc.; max. Größe 7 MB). Bitte teilen Sie uns auch die Art und den gewünschten Zeitrahmen Ihrer Arbeit mit.

Kontakt

Falko Schneider, M. Sc. | Raum N112 |  Heinrich-Mußmann-Str. 5 | 52428 Jülich

T +49.241.6009 53544 | f.schneidersij.fh-aachen.de

Motivation |

Ökobilanzen / Lebenszyklusanalysen sind ein wichtiges Werkzeug um die Nachhaltigkeit von Produkten und Dienstleistungen zu bewerten. Diese wird auch bei Gebäuden und Quartieren angewandt. Wegen der zu erwartenden drastischen Änderungen des Energiesystems in den nächsten Jahren werden neue Verfahren entwickelt, um den Einfluss der Dekarbonisierung auf optimale Bau- und Versorgungslösungen abbilden zu können.

Fragestellung |

Ziel der Arbeit soll es sein, die energetische Gebäudetechnik (Photovoltaik, Batterie, Wärmepumpe, Solarthermie, …) ökobilanziell zu bewerten und die Unterschiede des/der neuen Verfahren herauszuarbeiten. 

Anforderungen |

Wir erwarten eigenverantwortliches, kreatives und selbstständiges Arbeiten, sowie:

• Interesse an energetischer Gebäudetechnik
• Grundkenntnisse im Bereich Energietechnik sowie regenerativer und elektrischer Energieversorgung sind wünschenswert
• Sorgfältige und zuverlässige Arbeitsweise

Angebot |

• flexible Arbeitszeiten,
• angenehmes Arbeitsklima,
• Möglichkeit von Praxisprojekten

Ansprechpartner |

Tobias Blanke, M. Sc. | Raum N01310 (Bayernallee 9, 52070 Aachen)
blankesij.fh-aachen.de
T +49.241.6009 51208