Forschen am ZAE Bayern

Das ZAE Bayern bietet an seinen fünf Standorten die Möglichkeit, wissenschaftliche Arbeiten (Praktika, Studienarbeiten, Diplomarbeiten, Doktorarbeiten, Bachelorarbeiten, Masterarbeiten) durchzuführen bzw. zu bearbeiten. Bei Interesse konsultieren Sie bitte unsere Stellenausschreibungen oder nehmen Sie Kontalt mit den jeweiligen wissenschaftlichen Bereichen auf.

Gerne können Sie uns auch Ihre Initiativbewerbung für Praktikasstellen, Diplom –und Doktorarbeiten zukommen lassen. Schicken Sie uns bitte eine E-Mail mit Angabe Ihrer Interessen, sowie folgenden Unterlagen in PDF-Format:

  • Lebenslauf (tabellarisch)
  • Zeugnisse, soweit vorhanden (Allg. Hochschulreife, Vordiplomszeugnis, ...)
  • Informationen über den voraussichtlichen/angestrebten/erwünschten Arbeitszeitraum

Aktuelle Stellenangebote

Allgemeines

Zukünftige Netzbelastungen
Netzintegration der E-Mobilität

Arbeitsort: Garching

In enger Zusammenarbeit mit einem Netzbetreiber wird ein Modell zur Abbildung der zukünftigen Verbraucherstruktur, des Verhaltens von Ladeleistungen der E-Mobilität und anderen neuartigen Verbrauchern (z.B. Wärmepumpen) in der Netzplanung entwickelt.

Ihre Aufgaben:

  • Konzeption und Umsetzung eines Modells zur Nachbildung der zukünftigen Verbraucherstruktur, Ladeleistungen der Elektromobilität und anderen neuartigen Verbrauchern (z. B. Wärmepumpen)
  • Modellierung und Simulation von Stromnetzen der Verteilnetzebene
  • ...

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Hilfswissenschaftler(in)/Praktikant(in)
in der Gruppe Systementwicklung

Arbeitsort: Garching
Zeitraum: nach Absprache
Beginn: ab sofort

Die Arbeitsgruppe Systementwicklung sucht studentische Mitarbeiter/innen und/oder Praktikanten/innen zur Unterstützung diverser Projekte und Aufgabenstellungen. Das Tätigkeitsfeld der Arbeitsgruppe ist die ganzheitliche Betrachtung von innovativen Energiesystemen und die Sicherstellung eines funktionierenden und energieeffizienten Anlagenbetriebes. Dabei ist sie von der Konzeptentwicklung über die Realisierung bis hin zur Betriebsoptimierung und Monitoring tätig. Die Projekte reichen von einzelnen Gebäuden und Industriebetrieben bis hin zu Quartierslösungen und kommunalen Energieversorgungsstrukturen.

Ihre Aufgaben:

  • Unterstützung bei der Auslegung von anlagentechnischen Versorgungskomponenten (Heizung, Kühlung, Lüftung, Beleuchtung
  • Mitarbeit bei der Erstellung von innovativen energieeffizienten Gebäudeversorgungskonzepten
  • ...

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Praktika

Infrarot-optische Charakterisierung bei hohen Temperaturen

Standort Würzburg

Das Ziel des Praktikums besteht in der infrarot-optischen Charakterisierung keramischer Wärmedämmschichten (englisch: Thermal Barrier Coatings, TBCs) sowie der verwendeten Keramiken und er metallischen Substrate bei hohen Temperaturen.
Neben der Ermittlung der infrarot-optischen Eigenschaften werden auch die Haftungseigenschaften der TBCs analysiert und Ablösungen bzw. Delaminationen erfasst, um die Langzeitbeständigkeit.

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Betreuung einer Versuchsanlage zur thermischen
Energiespeicherung in flüssigen Sorbenzien

Beginn: Ab Sofort | Standort Garching

Am ZAE Bayern wurde eine Versuchsanlage zur Untersuchung der thermischen Energiespeicherung in flüssigen Sorbenzien aufgebaut.
Im Rahmen dieses Praktikums erhalten Sie einen umfassenden Einblick in die experimentelle wissenschaftliche Tätigkeit im Bereich der Energieforschung. Zu Ihren Aufgaben gehören die Betreuung der Anlage im Betrieb und die Unterstützung bei technischen Erweiterungen und Optimierungen an Hard- und Software.

Qualifikationen

  • Studierende im Fachbereich Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Energietechnik, Automatisierungstechnik o.ä.
  • Selbstständige und sehr gewissenhafte Arbeitsweise
  • ...
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Labortest eines direkt befeuerten HTG‘s
für thermisch angetriebene Wärmepumpensysteme

Standort Garching

Im Rahmen eines vom BMWi geförderten Forschungsprojektes („BioWap“) wird am ZAE Bayern eine neuartige Wärmepumpe entwickelt, welche hocheffizient direkt mit Biomasse (Holzpellets und Hackschnitzel) befeuert und betrieben werden soll. Innovatives Kernstück des Anlagensystems ist ein Hochtemperaturgenerator (HTG), welcher den Absorptionswärmepumpenprozess (Arbeitsstoffpaar: LiBr/H2O) antreibt....

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Erzeugung zeitlich hoch aufgelöster Haushaltslastprofile basierend auf Smart Metering

Standort Hof

... Aus einem Vorgängerprojekt sind umfangreiche Daten aus einem zeitlich hochaufgelösten Smart Metering vorhanden. Diese Daten wurden bereits in einem ersten Ansatz vervollständigt und verstetigt. Außerdem wurden stochastische Vorstudien durchgeführt, auf die aufgebaut werden kann. Die Plausibilität dieser Ansätze soll überprüft werden, u. a. unter Verwendung weitere Messdaten und/oder vergleichbarer Lastprofile aus externen Quellen...

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Hilfswissenschaftler(in)/Praktikant(in) für die Mitarbeit in einem
Forschungsprojekt über Qualitätssicherung von Erdwärmesonden

Standort Garching

Arbeitspakete/Aufgaben

  • Vorbereitung und Hilfe bei der Herstellung von Triaxialzellenproben
  • Vorbereitung und Hilfe bei der Herstellung von Systemproben
  • selbstständige Durchführung und Auswertung von Messungen in den Versuchsanlagen
  • ...
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Bachelorarbeiten

Infrarot-optische Charakterisierung bei hohen Temperaturen

Standort: Würzburg

Das Ziel der Bachelorarbeit besteht in der experimentellen Charakterisierung verschiedener Dämmstoffe und Wärmedämmschichten sowie der theoretischen Modellierung des Wärmestrahlungstransports. Durch Vergleich der gemessenen und simulierten Werte können die Messverfahren sowie Modelle verifiziert und die Materialien optimiert werden....

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Entwicklung und Umsetzung der Anlagensteuerung einer zweistufigen,
mit Biomasse betriebenen Absorptionswärmepumpe

Standort: Garching

In dieser Arbeit soll das bereits skizzierte (siehe Inserat) Regelungskonzept verfeinert und in ein SPS-Programm umgesetzt werden. Die Ansteuerung der Anlage soll über ein LabView-Frontend erfolgen, während im Hintergrund eine mittels TwinCat zu programmierende SPS der Firma Beckhoff arbeitet...

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Optimierung der Fluidfördereinrichtung einer zweistufigen
Absorptionswärmepumpen mit Biomassefeuerung

Standort: Garching

In dieser Arbeit soll der Einsatz einer kostengünstigen Strahlpumpe im Unterdruck (ca. 10 mbar (a)) mithilfe analytischer und numerischer Berechnungen (CFD) geprüft und gegebenenfalls durch einen Versuchsaufbau verifiziert werden. Sollte sich diese Maßnahme als nicht zielführend herausstellen, gilt es weitere Optimierungsvorschläge zu erarbeiten

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Entwicklung eines automatisierten Monitoring- und
Plausibilisierung-Algorithmus für Smart Grid Datenerhebungen

Standort: Hof

... In einem vorangegangenen Modellprojekt wurde eine umfangreiche Datenerhebung aufgebaut. Die Messwerte beinhalten elektrische Kenngrößen von Smart Metern oder aus Ortsnetzstation, meteorologische Daten aus Wetterstationen und Be- triebsdaten aus Energiewandlungskomponenten wie Speicher, Wasserstofftechnologien oder PV-Anlagen. Einige dieser Daten stehen in einem Zusammenhang (z. B. Strahlungsintensität und PV-Leistung, Spannungsverlauf in verschiedenen Messpunkten des gleichen Niederspannungsnetzes etc.) und können somit herangezogen werden, um Synchronität der verschiedenen Messeinrichtungen oder die Plausibilität der Werte abzuleiten...

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Entwicklung und Implementierung einer
multipurpose operation strategy im Quartierspeicher

Standort: Hof

... Im Rahmen eines der SINTEG-Projekte wird ein vorhandener Speicherverbund, bestehend aus drei Redox-Flow-Großbatterien, eingesetzt, um gleichzeitig lokale Netzdienstleistungen sowie Flexibilität über einen neuartigen Netzbetreiber- bzw. Marktmechanismus anzubieten. Die dafür notwendige Informations- & Kommunikationstechnologie (IKT), basierend auf der Smart Meter Gateway (SMGW) Architektur wird im Projekt von Partnern entwickelt und ist in der bestehenden Anlage zu integrieren...

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Abschlussarbeit im Bereich Spannungsqualität
Auswirkungen von Kurzunterbrechungen auf Produktionsanlagen und Prozesse der Industrie

Standort: Hof (Außenstelle des ZAE-Bayern)

Die Aufgabe dieser Abschlussarbeit ist es, zu recherchieren, welche Prozesse von einer Kurzunterbrechung gestört werden, und welcher Schaden dabei entsteht. Dabei sind die verschiedenen Industrieprozesse hinsichtlich der Störfestigkeit, d. h. ab welcher Höhe und Dauer des Spannungseinbruches der Prozess beeinträchtigt wird, sowie dem Schadenspotenzial zu analysieren. Die Informationen sind hier in Zusammenarbeit mit ausgewählten Industriebetrieben in Erfahrung zu bringen.

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Experimentelle Validierung eines Kalibrations- und Auswertemodells zur Messung der Schmelzenthalpie von Phase Change Materials (PCM) mittels der T-History Methode

Standort Würzburg

Ziel der Arbeit

Im Rahmen der Arbeit soll eine neu entwickelte Methode zur Kalibration und Auswertung von T-History Messungen experimentell getestet und anhand von Referenzmaterialien validiert werden.
Die Masterarbeit richtet sich an Studierende der Physik oder technischer Studiengänge (z.B. Energietechnik, Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Materialwissenschaft). Ein Verständnis für Wärmetransportvorgänge und Wärmeübergangsmechanismen wird vorausgesetzt. Kenntnisse im Umgang mit Messtechnik und numerischer Simulation sind vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig. Die Arbeiten sind eingebunden in ein wissenschaftliches und kompetentes Team und erlauben Einblicke in hochaktuelle Forschungsthemen.

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Monitoring eines Gebäudes mit Heiz-/Kühlanlage mit Eisspeicher

Standort Würzburg

Ziel der Arbeit

Ziel der Arbeit ist die Inbetriebnahme des Monitorings mit Unterstützung aller Projektbeteiligten. Das Monitoring besteht aus einem heterogenen System aus auf der einen Seite bauseits gestellten Komponenten, die über KNX Daten vom Gebäude (Temperaturen, Beleuchtung) und von der Eisspeicheranlage liefern. Auf der anderen Seite kommen vom ZAE ermittelte Daten (Hauptsächlich Wärme-/Kältemengenzähler, Elektrozähler) via MOD-Bus dazu. Die Archivierung und Auswertung der Daten erfolgt in einem vom ZAE bereits erfolgreich erprobten System.

Die Studienarbeit richtet sich an Studierende technischer Studiengänge (z.B. Physik, Bauphysik, Energietechnik). Ein grundlegendes technisches Verständnis (z.B. Wärmetransportvorgänge, Wärmeaustauschmechanismen) wird vorausgesetzt. Grundkenntnisse gängiger Bus-Systeme (KNX, Mod-Bus) sind von Vorteil, können aber auch innerhalb der Arbeit erworben werden.

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Forschung für energieoptimierte Gebäude

Standort Würzburg

Forschungsthemen für Bachelor- und Masterarbeiten: Im Rahmen von Studienarbeiten können im Energy Efficiency Center des ZAE Bayern sowohl bereits installierte Komponenten und Systeme untersucht und optimiert, sowie auch an der Entwicklung völlig neuartiger Systeme gearbeitet werden. Mögliche Themenbereiche sind beispielsweise:

Arbeitspakete

  • Einsatz von Phasenwechselmaterialien (PCM) zur Gebäudekühlung,
  • Passive Infrarot Nachtkühlungsanlage (PINC),
  • ...

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Theoretische Parameterstudie zur Bestimmung des Einflusses von Inhomogenitäten auf die effektive makroskopische Wärmeleitfähigkeit

Standort Würzburg

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll der Einfluss von verteilten Inhomogenitäten, z. B. eine lokale Variation der Materialdichte, auf die effektive Wärmeleitfähigkeit eines Materials untersucht werden. Hauptaugenmerk liegt dabei auf Simulationen zum Wärmefluss durch das Material. Es soll eine Parameterstudie durchgeführt werden, die den funktionalen Zusammenhang zwischen der Verteilung der Inhomogenitäten und der effektiven Wärmeleitfähigkeit beleuchtet...

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Master-/ Diplomarbeiten

Konstruktion einer Versuchsanlage zur Untersuchung
der Kristallisation von wässriger Lithiumbromidlösung
in der Speicheranwendung

Standort Garching
Beginn: ab sofort
Bearbeituungszeitrum: flexibel, mind. 6 Monate

Arbeitspakete:

  • Konzeption, Konstruktion und Aufbau einer Versuchsanlage zur experimentellen Untersuchung des Kristallisationsverhaltens von wässriger Lithiumbromidlösung
  • Inbetriebnahme der Versuchsanlage und Durchführung erster experimenteller Untersuchungen
  • ...

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Konstruktive Optimierung der Wärme- und Stoffaustauschfläche
eines thermischen Absorptionsspeichers

Standort Garching
Beginn: ab sofort
Bearbeituungszeitrum: flexibel, mind. 6 Monate

Arbeitspakete:

  • Experimentelle Untersuchung des aktuellen Absorbers
  • Identifikation und Umsetzung von konstruktiven Optimierungsmaßnahmen
  • ...

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Strahlungsthermometrie – berührungslose Temperaturmessung

Standort Würzburg

Das Ziel der Masterarbeit besteht im Aufbau eines Teststandes zur berührungslosen Temperaturmessung unter definierten Umgebungsbedingungen und in der Durchführung strahlungsthermometrischer Untersuchungen an unterschiedlichen Oberflächen. Dazu werden verschiedene Proben hinsichtlich ihrer infrarot-optischen Eigenschaften charakterisiert und bzgl. der auftretenden Temperaturen vermessen.
Die erzielten Ergebnisse werden ausgewertet und mit theoretisch zu erwartenden Werten verglichen, um die untersuchten Materialien zielgerichtet zu optimieren. Einsatzgebiete sind Hochtemperaturanwendungen, wie beispielsweise Hochtemperaturöfen, Kraftwerk- und Flugzeugsturbinen sowie additive Fertigung.

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Development of solution processed packaging materials based on
glass flakes and synthetic clay for protection of printed organic photovoltaics (OPV)

location Erlangen

In this work, glass flakes or synthetic clay will be introduced as filler material in polymeric matrices to develop novel packaging materials based on the “tortuosity effect”. The resulting barrier materials will be characterized with respect to their moisture and oxygen permeabilities. In a further step, the most promising barrier materials will be coated directly on OPV devices. The lifetimes of the packaged devices will be determined in accelerated lifetime tests. The correlation of the measured lifetimes with the barrier properties will form the basis for further improvement of the barriers.

The thesis can be written in German or English and can be started as soon as possible.

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Entwicklung einer Software zur Steuerung einer Apparatur für die Bestimmung des g-Wertes von Verglasungssystemen

Standort Würzburg

Ziel der Arbeit: Im Rahmen der Arbeit soll die Steuerungssoftware für den Messstand in Python entwickelt werden, welches die Bestimmung des g-Wertes nach DIN EN 410 sowie unter anderen Bedingungen ermöglicht. Auch sind Änderungen in der Hardware des Messtandes angedacht. Die Funktionsweise soll mit Hilfe von Messungen evaluiert werden. Die Masterarbeit richtet sich an Studierende technischer Studiengänge (z.B. Energietechnik, Maschinenbau, Technische Informatik, Materialwissenschaft, Funktionswerkstoffe, Physik).

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Aufbau einer Apparatur zur Bestimmung des Einflusses von Inhomogenitäten auf die effektive makroskopische Wärmeleitfähigkeit

Standort Würzburg

Im Rahmen dieser Masterarbeit soll eine Apparatur entwickelt und gebaut werden, bei der es möglich ist, den unterschiedlichen Wärmefluss durch die Probe experimentell zu analysieren, damit geprüft werden kann, ob über den Wärmefluss ein Rückschluss auf die Struktur der Probe gezogen werden kann. Diese Messwerte dienen zusätzlich als Grundlage für weitere Simulationen des Prüfkörper...

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Theoretische Parameterstudie zur Bestimmung des Einflusses von Inhomogenitäten auf die effektive makroskopische Wärmeleitfähigkeit

Standort Würzburg

Im Rahmen dieser Masterarbeit soll der Einfluss von verteilten Inhomogenitäten, z. B. eine lokale Variation der Materialdichte, auf die effektive Wärmeleitfähigkeit eines Materials untersucht werden. Hauptaugenmerk liegt dabei auf Simulationen zum Wärmefluss durch das Material. Es soll eine Parameterstudie durchgeführt werden, die den funktionalen Zusammenhang zwischen der Verteilung/Form/Wärmeleitfähigkeit der Inhomogenitäten und der effektiven Wärmeleitfähigkeit auf eine analytische Basis stellt. Zusätzlich sollen weitere Messungen durchgeführt werden, um die Simulationen mit diesen Daten zu vergleichen...

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Bestimmung der effektiven Wärmeleitfähigkeit von Phasenwechselmaterialien im Phasenwechsel

Standort Würzburg

Aufgabe ist es Messergebnisse für die Wärmeleitfähigkeit, die mit verschiedenen etablierten Messverfahren nahe am oder im Schmelzbereich ermittelt werden zu vergleichen und die Einflussfaktoren für mögliche Unterschiede zu ermitteln und zu bewerten. Schlussendlich soll eine Bewertung erfolgen, ob mit den experimentell ermittelten effektiven Werten für die Wärmeleitfähigkeit die realen Wärmetransportvorgänge im PCM genau beschrieben werden. Hierzu können neben analytischen Methoden auch numerische Modelle zum Einsatz kommen. Im experimentellen Bereich soll die effektive Wärmeleitfähigkeit von Paraffinen im Schmelzbereich mit unterschiedlichen vorhandenen Messmethoden bestimmt werden und verglichen werden.

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ZAE Bayern

Wir arbeiten an der Schnittstelle zwischen erkenntnisbasierter Grundlagenforschung und angewandter Industrieforschung. Unter dem Leitbild „Exzellente Energieforschung – Exzellente Umsetzung“ realisieren wir komplette Innovationspakete, die auf Synergien zwischen Erzeugung, Speicherung und Effizienzmaßnahmen bauen.

Tätigkeitsbericht 2017


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