Student/in Energietechnik, Wirtschaftsingenieurwesen, Umweltschutztechnik o.ä. (w/m/d) - Konzeptanalyse zum Einsatz thermochemischer Energiespeichertechnologie

Die Wärmeversorgung von Gebäuden zukünftig sicherzustellen und gleichzeitig zu dekarbonisieren ist eine zentrale Herausforderung der Wärmewende. Am DLR entwickeln wir dazu eine Technologie, die in der Lage ist, große Mengen an Energie über lange Zeiträume effizient und kostengünstig zu speichern. Das thermochemische Speichersystem nutzt erneuerbaren Strom, der während der Sommermonate zur Verfügung steht, zur Beladung. Während der Wintermonate wird der Speicher entladen und deckt den Wärmebedarf von Gebäuden. Die Technologie koppelt so den Strom- und Wärmesektor und kann durch die zusätzliche Langzeitspeicherfunktion auch den stark saisonalen Unterschied zwischen Stromangebot und Heizwärmebedarf ausgleichen. Aktuell ist am DLR ein erste Prototypanlage in Betrieb und wird untersucht.

In dieser Arbeit sollen sowohl technische als auch wirtschaftliche Fragen zur Systemintegration des Speichers untersucht und bewerten werden. Dazu gehören die Abbildung der Speichertechnologie und Integration in das Gesamtenergiesystem in der Simulationssoftware TOP-Energy. Mittels der Simulation sollen unterschiedliche Integrationskonzepte und Betriebsweisen für den Speicher untersucht und optimiert werden. Daraus lassen sich wichtige Dimensionierungsgrößen wie die erfoderliche Kapazität und Leistung des Speichersystems bestimmen sowie erste Abschätzungen zur Wirtschaftlickeit ermitteln. Im Einzelnen umfasst die Arbeit folgende Tätigkeiten:

• Einarbeitung und Literaturrecherche zur thermochemischen Energiespeicherung und in die Simulationssoftware TOP-Energy
• Entwicklung technischer Konzepte zur Einbindung des Speichers in verschiedene dezentrale Energiesysteme wie bspw. Einzelgebäude, Quartierswärmenetze oder Industrieparks
• Modellierung der Speichertechnologie und Aufstellen der Energiesystemmodelle in TOP-Energy
• Szenarienanalyse mit dem Simulationsmodell, technische und ökonomische Optimerung
• Interpretation der Ergebnisse und Anfertigen der Masterarbeit