Das ieg bietet Studenten die Möglichkeit ihre Bachelor-/Diplom-/ Masterarbeit am Institut anzufertigen. Neben der Annahme der vorgeschlagenen Themen besteht auch die Möglichkeit eigene Vorschläge am ieg zubearbeiten, solange sie den Arbeitsgebieten zugeordnet werden können.
Ansprechpartner: Prof. Dr. W. Stephan
Aktuelle Themenvorschläge
Konzept zur energetischen Optimierung von Produktionsgebäuden für Dauerbackwaren
Hintergrund:
Im Büro- und den Produktionsgebäuden der Firma LEBENSGARTEN GmbH in Adorf werden Dauerbackwaren sowie Müslis und Süßwaren aus kontrolliert ökologischem Landbau produziert und vertrieben. Derzeit sind ca. 100 Mitarbeiter beschäftigt, die Produktion läuft im Zwei-Schicht-Betrieb.
Bei steigenden Außentemperaturen kommt es zur Überhitzung im Innenbereich. Dafür gibt es verschiedene Ursachen, wobei der Wärmeeintrag über die Produktionsmaschinen ausschlaggebend sein dürfte.
Produktionstechnischen Qualitätseinbußen bei der Verarbeitung von Schokolade gilt es vorzubeugen und ein angenehmes Arbeitsklima für die Mitarbeiter bereitzustellen.
Die Abwärme sollte jedoch nicht ungenutzt als reine Fortluft nach außen abgeführt werden. Zielsetzung ist deren Nutzung u.a. für die TWW-Bereitung, die aktuell durch elektrisch beheizte Systeme erfolgt.
Generell ist die energetische Konzeption des gesamten Standortes zu analysieren und zu optimieren. Die Ergebnisse sollen außerdem richtungweisend Empfehlungen für zwei aktuelle Neubauten in Adorf sowie für weitere Standorte des Unternehmens beinhalten.
Aufgaben:
- Grundlagenermittlung (Daten, Schemata)
- Messungen relevanter Verbräuche, z.B. TWW-Verbrauchsprofil
- Erfassung bzw. Abschätzung der verfügbaren Energie in der Abwärme einzelner Produktionsanlagen
- Erstellung eines Energieflussdiagrammes für den Produktionsstandort
- Erarbeitung geeigneter Szenarien (z.B. zur Deckung des Energiebedarfes für TWW-Bereitung)
- Berechnung der Szenarien
Ansprechpartner: Prof. Stephan, Herr Büttner (ieg)
Werkzeug zur Analyse Hydraulischer Probleme in Systemen zur regenerativen Wärme- und Kälteerzeugung
Hintergrund:
In energieeffizienten Versorgungskonzepten werden oftmals unterschiedlichste Wärme und Kälteerzeuger kombiniert. Hierfür sind häufig aufwendige hydraulische Schaltungen erforderlich. Die Effektivität des Gesamtsystems hängt stark vom funktionieren dieser Schaltungen ab. Gesucht werden Planungs- und Analysewerkzeuge für derartige thermohydraulischen Systeme. Es existieren Simulationsprogramme zur Berechnung von hydraulischen Schaltungen (z. B: ROSIM 2000). Ihre Anpassung auf Systeme der regenerativen Wärme und Kälteerzeugung und Anwendung zur Planung ist möglich
Aufgaben:
- Identifikation und Auswahl typischer Hydraulischer Schaltungen
- große Solarthermische Anlagen
- Kollektorfelder
- Speicherlade – und Entladesysteme
- Geothermische Anlagenmit Wärmepumpen
- Erdsondenfelder
- Schaltungen zur freien Kühlung
- Versorgung von Thermisch Aktiven Bauteilen
Voraussetzungen:
- Heizung-, Rohrleitungstechnik
- Programmieren in Visual Basic
Analyse und Optimierung von Heizungssystemen in kirchlichen Gebäuden
Hintergrund:
Die evangelisch-lutherische Kirche in Bayern, Arbeitstelle Klimatechnik und Umweltmanagement, beabsichtigt den Energieverbrauch in den Gebäuden der Kirchengemeinden zu optimieren. Für 2 Pilotprojekte je Kirchengemeinde stehen für die Analyse und Beratung Mittel zur Verfügung. Aus den Ergebnissen der Pilotprojekte soll ein Leitfaden erstellt werden. Der Analyseteil „Heizungssysteme“ soll im Rahmen einer Bachelorarbeit oder eines Praktikums durchgeführt werden.
Aufgaben:
- Vor-Ort Termin (bis zu 100 Gemeinden a‘ 2 Gebäude)
- Bestandsaufnahme und Analyse
- Auswertung
- Beiträge zum Leitfaden
Voraussetzungen:
- Heizung-, Klimatechnik
- Kenntnisse über die korrekte Regelung von Heizungsanlagen
Analyse und Optimierung des Geothermischen Heiz- und Kühlsystems im Fischer Museum - Stadt Neumarkt i.d. O.Pf.
Hintergrund:
Erdreich besitzt ab einer Tiefe von 10 m eine konstante Temperatur von ca. 10 °C. Das Erdreich kann daher als Wärmesenke für Kühlaufgaben und als Wärmequelle (in Verbindung mit Wärmepumpen) dienen. Effektiv arbeiten Systeme die mit niedrigen Temperaturen zum Heizen und hohen Temperaturen zum Kühlen askommen. Thermisch aktivierte Bauteile (TABS) erfüllen diese Anforderungen. Ein solches System ist im Fischer Museum in Neumarkt i.d. O.Pf. installiert. Das Gebäude wird vom Bauamt der Stadt Neumarkt betrieben. Am Institut für Energie und Gebäude (ieg) wurde zu Beginn des Jahres 2011 ein Forschungsvorhaben zur Analyse und Optimierung von geosathermischen Systemen in Verbindung mit thermisch aktivierten Bauteilen gestartet. Die Arbeiten sollen im Rahmen des Umweltinstituts Neumarkt in Zusammenarbeit mit der Stadt Neumarkt und dem ieg durchgeführt werden.
Aufgaben:
- Bestandsaufnahme und Analyse der Betriebsdaten
- Erweiterung des Regelungs- und Monitoringkonzepts (neue MSR Technik, in Zusammenarbeit mit dem Hochbauamt der Stadt Neumarkt)
- Messkonzept für Langzeitmessungen
- Kurzzeit-Messungen (Temperaturen, Durchfluss Wärmeleistungen) auf der Wärmequellen, -Senken und verbraucherseite)
- Auswertung Beurteilung der Messergebnisse
- Optimierungsvorschläge
- (Option: Simulation des Gesamtsystems und Abgleich mit den Messergebnissen)
Voraussetzungen:
- Heizung-, Klimatechnik
- Messtechnik
Bewertung des dynamischen Aufheizverhaltens eines trägen und schnellen Heizungssystems infolge Stoßlüftung durch Simulation.“
Hintergrund:
Im Rahmen einer Bachelorarbeit soll das dynamische Aufheizverhalten eines schnellen Radiators und eines trägen Deckenflächenheizsystems infolge einer Stoßlüftung untersucht werden. Dabei soll die ISO 7730 berücksichtigt werden.
Aufgaben:
- Dynamische Simulation mit dem Programm EES
- Untersuchung des Aufheizverhaltens nach Stoßlüftung eines Radiators und Deckenheizung
Voraussetzungen:
- Heizung-, Klimatechnik
Voraussichtlicher Beginn der Bachelorarbeit: September/Oktober 2011. Die ARbeit ist in Zusammenarbeit mit Fa. REHAU AG+Co., Erlangen
Nachträglicher Hydraulischer Abgleich von Heizungsverteilsystemen
Durch fehlenden Hydraulischen Abgleich wird die Regelfähigkeit von Heizungsanlagen vermindert und ein überhöhter Wärme- und Strombedarf stellt sich ein.
In bestehenden Heizungsanlagen existieren besondere Schwierigkeiten, wie fehlende Gebäude- und Anlagenpläne und Daten.
Ziel der Diplomarbeit ist es, Vorgehensweisen zu finden, die es erlauben nachträglich einen Hydraulischen Abgleich durchzuführen und einen Leitfaden auszuarbeiten.
Arbeitspunkte:
- Literaturstudie
- Bewertung unterschiedlicher Verfahren zum hydraulischen Abgleich
- Datenaufnahme an einem Beispielobjekt (Schulgebäude)
- Erprobung der unterschiedlichen Verfahren an einem Beispielobjekt
- Zusammenfassung und Erstellung eines Leitfadens
Sanierung von Heizungsanlagen und Rohrnetzen
Zahlreiche Heizungsanlagen im Bestand bieten ein sehr großes Sanierungspotenzial. Exemplarisch soll aufgezeigt werden wie eine neue Heizungsanlage in ein bestehendes Rohrnetz eingebunden werden kann.
Speziell dabei soll die Rohrnetzhydraulik und der hydraulischer Abgleich untersucht werden.
Ziel ist es mögliche Fehlerursachen bei der Sanierung und die erzielbare Energieeinsparung abzuleiten.
Mögliche Methodik:
- Planung und Dimensionierung einer Heizungsanlge
- Überprüfung und Darstellung von Fehlerursachen mittels der Software Simbad
Rationeller Energieeinsatz in der aluminiumverarbeitenden Industrie
Es soll die Deckung des Heizwärmebedarfs eines Herstellers von Druckgussteilen durch die Abwärme von Schachtschmelzöfen untersucht werden. Insbesondere soll der Auslegung und Dimensionierung von Wärmetauschern und Wärmespeichern sowie deren Steuerung und Betriebsüberwachung besonderes Augenmerk gewidmet werden.
Es ergeben sich folgende Aufgaben:
- Erfassen, Auswerten und Optimieren von Energieströmen
- Entwicklung eines in die Schachtschmelzöfen integrierbaren Abwärmenutzungssystem mit Auslegung und Dimensionierung von Wärmetauschern, Speichern und den Komponenten und Abwärmenutzung
- Entwicklung eines Systems zur Steuerung und Betriebsüberwachung
Ansprechpartner:
Prof. Stephan
