Einfluss von Sandstürmen und Luftverschmutzung auf Photovoltaikerträge in Ghana

Masterprojekt Elektrotechnik - Schwerpunkt Elektrotechnische Systementwicklung

Masterprojekt Maschinenbau - Schwerpunkt Mechatronik

Masterprojekt Maschinenbau - Schwerpunkt Virtuelle Produktentwicklung


KURZBESCHREIBUNG:

Im Gegensatz zur deutschen Stromversorgung ist die Stromversorgung in Ghana sehr instabil, häufige Stromausfälle, die teilweise über Tage anhalten sind keine Seltenheit. Gerade in Einrichtungen, wie z. B. Krankenhäusern ist eine stabile Stromversorgung lebenswichtig. Zur Kompensation der Stromausfälle werden häufig Dieselgeneratoren genutzt. In Zukunft sollen diese Systeme zunehmend mit 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 die wetterbedingte Variabilität der Erzeugung besser zu verstehen.  So gibt es große Schwankungen zwischen Regen- und Trockenzeit, zwischen Tagen mit hohen und geringen Staubbelastungen – verursacht durch Sandstürme (Harmattan) oder urbane Luftverschmutzung.

Im Rahmen der angebotenen Arbeit soll ein spektrales PV-Leistungsmodell genutzt werden, um zu untersuchen, wie sich die PV-Leistung unter unterschiedlichen Extremsituationen (Harmattan, Waldbrand, urbaner Smog,  Regenzeit), verhält. Ziel ist die Verbesserung der PV-Ertragsvorhersage für ausgewählte Standorte in Ghana auf der Basis von Wettervorhersagen unter Berücksichtigung verschiedener Wettersituationen (Trockenzeit, Regenzeit, Sandstürme). Die Masterarbeit ist eingebunden in das Forschungsprojekt "Energy Self Sufficiency for Health Facilities in Ghana" und ist angesiedelt am Internationalen Zentrum für Nachhaltige Entwicklung (IZNE). Im Rahmen des Projektes gibt es die Möglichkeit der Mitarbeit als wissenschaftliche Hilfskraft.


PROJEKTPHASEN:

  • Masterprojekt 1: Einbindung von Staub- und Luftverschmutzungsdaten für Afrika in ein Modell zur Berechnung der PV-Leistung.
  • Masterprojekt 2: Entwicklung von Modellszenarien und Untersuchung des Unterschieds von Wüstenstaub und urbaner Luftverschmutzung auf den PV-Ertrag.
  • Masterthesis: Verbesserung der PV-Ertragsvorhersage für ausgewählte Standorte in Ghana auf der Basis von Wettervorhersagen unter Berücksichtigung verschiedener Wettersituationen (Trockenzeit, Regenzeit, Sandstürme).

Anzahl Plätze: 1