Startseite » Stud. Arbeiten » Konzeptionierung und Simulation einer flexiblen bidirektionalen Wärmeübergabestation für die Industrie

Konzeptionierung und Simulation einer flexiblen bidirektionalen Wärmeübergabestation für die Industrie

Aufgabenstellung

Neben der Stromwende muss in Deutschland auch die Wärmewende gedacht und angegangen werden, um die Klimaziele noch erreichen zu können. Zur Versorgung von Wohnquartieren kommt hierbei zukünftig Fernwärmenetzen eine entscheidende Bedeutung zu. Gleichsam fallen in industriellen Prozessen erhebliche Abwärmemengen an, die heutzutage größtenteils ungenutzt an die Umgebung abgegeben oder mit zusätzlichen Energieaufwand rückgekühlt werden müssen.

Um einen industriellen Betrieb flexibel an ein Wärmenetz anzuschließen, müssen technische Möglichkeiten zur flexiblen Anbindung dieser Fabrik dargestellt werden. Am Beispiel der ETA-Fabrik mit drei verschiedenen thermischen Netzen entsteht eine hohe kombinatorische Vielfalt bei der Einbindung einer bidirektionalen Wärmeübergabe, die technisch untersucht werden soll. Daraus ergibt sich ein konzeptioneller Aufbau einer flexiblen bidirektionalen Wärmeübergabestation bestehend aus Wärmepumpen, Wärmeübertragern und optional thermischen Speichern. Aufgrund der strombetriebenen Wärmepumpen soll die technische Umsetzung der Sektorkopplung mit dem Stromnetz im Fabrikbetrieb untersucht werden.

Schwerpunkte

Das Arbeitspaket umfasst die Punkte

  •  Literaturrecherche zum Stand der Forschung zu Fernwärmenetzen, flexiblen Wärmeübergabestationen und Wärmepumpen im industriellen Kontext,
  • Analyse von thermischen Netzen in Fabriken,
  • Konzeptionierung einer flexiblen bidirektionalen Wärmeübergabestation (Wärmepumpen, Wärmeübertrager, evtl. Speicher),
  • Aufbau von modularen Simulationsmodellen für verschiedene Kopplungen zwischen Fabrik und Fernwärmenetz,
  • Integration von Betriebsstrategien für die einzelnen Komponenten,
  • Aufbau einer ökonomischen und ökologischen Validierungsmethodik und
  • Validierung der Ergebnisse anhand der Simulation und Erprobung verschiedener Szenarien.

Stichworte: Industrielle Abwärme, Energieeffizienz und-flexibilität, bidirektionale Wärmeübergabestation, Modulare Simulation

Notwendige Vorkenntnisse

Kontakt

Teile diese Ausschreibung

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on print
Share on email