Climate-Energy-Health Nexus: Einfluss von Staub und Bewölkung auf die regenerative Energieversorgung von Gesundheitseinrichtungen in Entwicklungs- und Schwellenländern

Masterprojekt Maschinenbau - Virtuelle Produktentwicklung

Masterprojekt Nachhaltie Ingenieurwissenschaft

KURZBESCHREIBUNG:

Im Gegensatz zur deutschen Stromversorgung ist die Stromversorgung in Entwicklungs- und Schwellenländern nicht immer stabil. Häufige Stromausfälle, die teilweise mehrere Stunden anhalten sind keine Seltenheit. Gerade für kritische Infrastrukturen, wie z. B. Krankenhäuser ist eine stabile Stromversorgung lebenswichtig. Zur Kompensation der Stromausfälle werden häufig Dieselgeneratoren genutzt. In Zukunft sollen diese Systeme zunehmend mit Photovoltaik (PV)-Anlagen und Speicher ergänzt werden, dadurch soll der Generator im Bedarfsfall weniger bzw. gar nicht genutzt werden müssen. Für Planung und Betrieb solcher Systeme ist es notwendig den Einfluss von groß- und kleinskaliger Luftverschmutzung mit zu berücksichtigen. So kann die PV-Leistung durch Waldbrände und urbane Luftverschmutzung stark reduziert werden. Auch Wolken haben einen großen Einfluss auf den Ertrag.

Im Rahmen der angebotenen Arbeiten soll der Einfluss von Wolken und Aerosol (Staub, Waldbrand, urbaner Smog, …) auf die PV-Leistung näher untersucht werden. Ziel ist die Verbesserung der PV-Ertragsvorhersage auf der Basis von Wettervorhersagen unter Berücksichtigung verschiedener Szenarien. Die verbesserten Vorhersagen sollen in die Entwicklung modellprädiktiver Steuerungsalgorithmen einfließen. Die Masterarbeiten sind eingebunden in die Forschungsaktivitäten am Internationalen Zentrum für Nachhaltige Entwicklung (IZNE).

PROJEKTPHASEN:

• Masterprojekt 1: Einbindung von Aerosolen und Wolken in ein Modell zur Simulation eines PV-Hybrid-Systems.
• Masterprojekt 2: Einflusses von Aerosolen und Wolken auf das Systemverhalten: Case Study.  
• Masterthesis: Verbesserung der modelprädiktiven Systemsteuerung durch Berücksichtigung von Aerosol- und Wolkeneffekten.

Anzahl Plätze: 2