Rechnergestützte Analyse, Simulation und Optimierung...
...am Institut für Energietechnik und Energiemanagement (SWK E2) mit Fokus nachhaltiger Energiesystemtechnik
- Klimafreundlicher Umbau der Energieversorgungssysteme
- Energieeffizienz
- Sektorenkopplung: Vernetzung der Anwendungssektoren Gebäude - Gewerbe/Handel/Dienstleistungen (GHD) - Industrie - Verkehr
- Übergreifende Betrachtung von Energieträgern (Elektrische Energie - Wärme/Kälte - mechanische Energie - nichtenergetische Nutzung)
- Nichfossile Energieträger (Wasserstoff, biogene Substanzen)
...mit problemangepassten Modellansätzen wie z.B.
- phänomenologischen Modellen ("first principles")
- multivariater Statistik
- (gemischt-ganzzahliger) linearer Optimierung (MILP)
...sowie allgemeinere Themen der Systemverfahrenstechnik
- Verbesserung der Nachhaltigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit von Prozessen
- Umbau verfahrenstechnischer Prozesse auf nichtfossile Rohstoffe
- Verknüpfung von Prozessdaten bzw. experimentellen Daten mit rechnergestützter Simulation
Forschungsprojekte
- 2021-2022: Grüne Wärme für Krefeld
- 2018-2021: Erzeugungs- und Lastmanagement in Müllverbrennungsanlagen als Beitrag zur Sektorenkopplung (ELMAR)
- 2016-2019: KWK-Modellkommune Krefeld - KWK-Inno.Net
- 2015-2017: Dynamisches Energiekataster für Krefeld (2015 Teilprojekt energetische Stadtsanierung)
- 2013-2015: Grüne Logistik und Energieeffizienz in der Agrarindustrie - Green2
- 2013-2014: Zeitreihenanalyse für leistungsgemessene Strom- und Gaskunden
- 2013-2014: Hourly Price Forward Curve
Studentische Projekte
2022
- Vermeidung von Mikroplastik im Oberflächenwasser
- Modellierung von Eisbildung bei der Abluftreinigung
2021
- Wasserstoff in der Logistik
- Kommunales Energiekonzept für ein Dorf im rheinischen Revier
- Beitrag von Müllverbrennungsanlagen zur Energiewende (Hochrechnung NRW)
2020
- Nachhaltige Batterieproduktion für E-Autos
- Nachhaltige Energieversorgung für das rheinische Braunkohlerevier
- Online-Kennzahlen zur Kälteversorgung eines Chemieparks
2019
- Energieeffizienz@HSNR (Campus Krefeld-Süd)
- Potenzialermittlung für Objekt-KWK (dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung)
- Energiebaukasten II (Touch-Tisch-Version des Projekts von 2016)
2018
- PV@HSNR - Photovoltaik für die Hochschule Niederrhein
- Interaktiver Touch-Tisch (u.a. zur Visualisierung von Energiesystemen)
- Treibhausgaseinsparpotenzial in den Prozessindustrien
- Klärschlammentsorgung und Phosphorrückgewinnung
2017
- Energieeffizienz von Marinas
- Simulation und Optimierung der Kälteversorgung eines Chemieparks
- Nachhaltige Energieversorgung eines denkmalgeschützten Gebäudekomplexes
2016
- Energiebaukasten (Interaktives Demonstrationsobjekt zur spielerischen Visualisierung der deutschen Energieversorgung) - ausgezeichnet als bestes FB04-Bachelorprojekt 2016/17
- Modellierung und Simulation großer Energiesysteme
2015
- Wärmebedarfsberechnung von Gebäuden zur Nutzung in einem Energiekataster
2014
- Simulation und Optimierung einer Nachbrennkammer
- Konzeption und Aufbau eines flexibel einsetzbaren Energiemonitoringsystems
2013
- Abluft bei kryogenen Anwendungen
- Belüftung eines Laugenraums
- Verfahrenstechnische und energetische Optimierung des Wäschers einer Rauchgasreinigung
- Bewertung des Optimierungspotenzials für die Energieversorgung einer Klinik
- Wärmeatlas für die Stadt Krefeld
2012
- Projektierung einer Feinabscheidungsstufe für die Behandlung von Waschwässern in der Prozessindustrie
- Optimierung einer Versorgung von tiefkaltem CO2 zum Schneestrahl-Reinigen
2011
- Vollautomatische Kalibrierung von IR-Messstellen (VAKIR)
- Klimatisierung einer Produktionshalle
Betreute Abschlussarbeiten (Auswahl)
Aufgeführt sind nur Arbeiten, die einen inhaltlichen Bezug zu den Forschungsthemen haben.
2021
- Auslegung und Betriebsoptimierung eines Elektrolyseurs in Kombination mit einer Müllverbrennungsanlage als Beitrag zur Energiewende (Masterarbeit)
- Optimierung der Performance bei gleichzeitiger Energieeinsparung durch Regelung der Abluftmengen zur Herstellung von Flockungshilfsmitteln
2020
- Technische und wirtschaftliche Bewertung von Energierückgewinnungskonzepten für den Versuchsbetrieb mit hydraulischen Pumpen
- Analyse des Optimierungspotentials eines Trennprozesses zur Wasserstofftrocknung im Hinblick auf die Desorption (Masterarbeit)
- Prozessanalyse zur Optimierung einer industriellen Schmierstoffproduktion (Masterarbeit)
2019
- Simulation und Optimierung des Energieversorgungssystems einer Hauptfeuerwache auf Basis von Kraft-Wärme-Kältekopplung
- Auslegung von Blockheizkraftwerken unter technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten für drei Standorte (Masterarbeit)
- Potentiale von Abwärmeströmen zur Beheizung von Bestandsgebäuden in der chemischen Industrie
- Simulative Untersuchung eines Prozesses zur Herstellung von Polyoxymethylendimethylether (OME) (Masterarbeit)
- Entwicklung und Implementierung eines Maßnahmenkonzeptes bei Ausfall einer Produktionsanlage zur automatisierten Absicherung der Kundenversorgung an einem Pipelineverbund (Masterarbeit)
- Prozessanalyse und -optimierung der Erdgasnachverbrennungsanlage in der Kläranlage Bürrig (Masterarbeit)
- Energetische Betrachtung des Klärschlammaufbereitungsprozesses mit Fokus auf der flexiblen Speichernutzung von Energie am Beispiel der Kläranlage Krefeld
- Vergleichende Analyse von Simulationsmodellen zur Leckage-Erkennung in Pipelines
- Simulation und Optimierung eines adsorptiven Trennprozesses zur Wasserstofftrocknung (Masterarbeit)
- Energetische und verfahrenstechnische Betrachtung einer Kondensationsstufe in der Rauchgasreinigung (Zweitbetreuung)
- Untersuchung atmosphärischer Einflüsse auf die Windenergieproduktion und Vergleich mit dem Windenergieprognosemodell in der Software TopEnergy (Zweitbetreuung)
- Dorf der Zukunft: Ein nachhaltiges Energiekonzept für Holzweiler (Zweitbetreuung)
- Systematische Effizienzanalyse der Drucklufterzeugung am Beispiel einer Bestandsanlage (Zweitbetreuung)
2018
- Änderung der biologischen Stufe einer mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlage von einer Teilstrom- in eine Vollstromvergärung
- Analyse alternativer Kälteversorgungskonzepte für einen industriellen Produktionsstandort (Masterarbeit)
- Klärschlammverwertungsanlagen zur Unterstützung der Smart Grid-Technologie (Masterarbeit)
- Konzept zur Modernisierung vorhandener Kältemaschinen unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten (Zweitbetreuung)
2017
- Energetische Optimierung eines Wärmeübertragerversuchsstandes durch konstruktive und betriebstechnische Maßnahmen (Masterarbeit)
- Energieoptimierung der Warm- und Heizwasserversorgung in einer Brauerei
- Modellierung und Simulation der Energieversorgung eines Lackierbetriebes
- Gegenüberstellung der theoretischen und praktischen Energieverbräuche in Trocknungsöfen
- Verbesserung der Kühlwasserversorgung in einem integrierten Hüttenwerk zur Sicherstellung der Kühlleistung bei hohen Außentemperaturen (Masterarbeit)
- Konzeptstudie zur Energieeinsparung/Rückgewinnung einer thermischen Abgasreinigung (Masterarbeit)
- Energetische Quartierskonzepte - vergleichende Analyse aus technisch-wirtschaftlicher Sicht (Zweitbetreuung)
2016
- Auswirkung der Veränderung des deutschen Kraftwerksparks auf die Spotmarktpreise für Strom (Masterarbeit)
- Prognose der Stromerzeugungsstruktur für das Jahr 2050 und deren Auswirkung auf die Stromwirtschaft in Deutschland (Zweitbetreuung)
- Dokumentation von holzgefeuerten Biomassekesselanlagen insbesondere von Rostbrennstoffaufgabe und Luftverteilung unter Berücksichtigung der Brennstoffeigenschaften (Zweitbetreuung)
2015
- Technische und wirtschaftliche Bewertung einer Power-to-Gas-Anlage für Schulungszwecke
- Energetische Bewertung eines Prozesses zur Herstellung von Verbundglas
- Energietechnische Analyse gekoppelter Anlagenkomponenten von Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungssystemen (KWKK) (Masterarbeit)
- Simulation des Betriebsverhaltens einer Klärschlammverbrennungsanlage (Masterarbeit, Zweitbetreuung)
2014
- Automatisierte Leistungscharakterisierung von Brennstoffzellen auf Basis eines modellbasierten Versuchsplanes (Masterarbeit, Zweitbetreuung)
- Prozesssimulation und Untersuchung einer Verdampfungs- und Kristallisationsanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung zwecks Energieeinsparung (Zweitbetreuung)
2013
- Entwicklung und energetische Optimierung eines Hybridverfahrens zur Aufbereitung von Destillationsrückständen (Masterarbeit)
- Konzeption des Energiemonitorings für ein Niedrigenergiehotel
2012
- Analyse der Abwärmepotentiale einer Aluminiumgießerei
- Nutzung von Kühlwasserabwärme für industrielle Lüftungsanlagen
- Kühl- und Heizkonzept für eine industrielle Fettproduktion
- Standardisierung der Massen- und Energiebilanzen von Kristallisationsanlagen für die Prozesssimulation (Masterarbeit)
- Aufbau und Inbetriebnahme einer automatisierten Kalibriereinrichtung für IR-Messstellen (Masterarbeit)
2011
- Technische und wirtschaftliche Bewertung von Prozesskonzepten zur Synthesegaserzeugung in Ammoniakanlagen
- Online-Darstellung des Kesselwirkungsgrades eines Circofluid-Dampferzeugers
- Verbesserung des Auswerteverfahrens für die Flottenstatistik von Gasturbinen
- Verbesserung der Kühlleistung von Luftkühlern durch Vermeidung von Fouling oder teilautomatische Reinigung
- Ausarbeitung eines Verfahrens zur Aufreinigung eines Aromaten
- Vorhersage des Reaktionsendes einer Hydrierung im Batchbetrieb durch eine statistische Datenanalyse (Masterarbeit)
- Einsatz faseroptischer Sonden zur Infrarotspektroskopie bei der Extraktion (Masterarbeit)
- Simulation und Ermittlung von Kennwerten eines Druckluftspeicherkraftwerks
- Untersuchungen an einer betrieblichen Klima- und Kälteanlage zwecks Steigerung der Kapazität und Effizienz
- Verfahrenstechnische Untersuchung und Bewertung eines Konzeptes zur Trockenentaschung mit Wärmeverschubsystem für Steinkohlekessel
2010
- Automatisierte Online-Überwachung von Pumpen in einer Chemieanlage
- Wärmerückgewinnung aus einem toluolhaltigen Brüdenstrom