Wie können Energie- und Stoffströme ökomisch und ökologisch beeinflusst werden? Das ist die Kernfrage des Labors für Stoffstrommanagement. Das Labor beschäftigt sich mit der technischen und ökonomischen Gestaltung von Kombi-Kraftwerken auf Basis erneuerbarer Energien. In Forschungsprojekten werden beispielsweise Biogas-Thematiken erforscht.
In Bachelor- und Masterarbeiten beschäftigen sich Studierende mit den verschiedenen Fragestellungen aus den Themenbereichen (virtuelle) Kombi-Kraftwerke, Energieverbrauch, Biogasanlagen sowie Energie- und Stromspeicher. Der Laborleiter Prof. Dr. Hartmann hat bereits mehrere kooperative Promotionsverfahren im Labor betreut. Die Dissertationen setzen sich mit wissenschaftlichen Fragestellung rund um die Thematik Biogas auseinander.
Die Themen im Forschungsfeld Energie- und Stoffstrommanagement erweitern sich ständig durch neue Entwicklungen. Daher entstehen immer wieder neue wissenschaftliche Fragestellungen, die in verschiedenen Projekten erforscht werden.
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"Think and produce" statt "Produce and forget"
Im Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) wird die Marktintegration der erneuerbaren Energien mit untauglichen Mitteln (geförderte Direktvermarktung, Ausschreibungen) versucht. Diese Ansätze führen zu einer weiteren Verkomplizierung des Fördersystems und machen aus dem Energiemarkt ein mit Regeln überfrachtetes planwirtschaftliches System. Die Folgen sind fallende Stromerlöse, eine steigende EEG-Umlage und eine immer geringere Anzahl an Marktteilnehmern, die das System stützen.
Wie eine echte Marktintegration der erneuerbaren Energien im Strombereich könnte folgendermaßen aufgebaut sein:
- Think and produce
- konstante EE-Leistung durch Kombination verschiedener EE (Kombikraftwerk)
- viel billige EE (60% Wind, 23% Sonne) gestützt durch wenig teure EE (17% Biogas) dadurch geringere Kosten
- Vermarktung der konstanten Leistung am Terminmarkt (85% der Energiemenge), Vermarktung der Überschüsse am Spotmarkt (15%) oder alternativ Speicherung
- Stabilisierung des Strommarkts durch "echten" Wettbewerb
- Reduktion der EEG-Umlage auf < 3,0 ct/kWh
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Forschungsprojekt SoBiBaKo - Solar-Biogas-Batterie-Kombi-Kraftwerk
Im Projekt SoBiBaKo werden Lösungen für die marktwirtschaftliche Integration erneuerbarer Energien in den Strommarkt entwickelt. Neben der Simulation verschiedener Systeme werden die Ergebnisse im praktischen Betrieb an einer Versuchsanlage getestet:
- Prognoseinstrumenten für Last- und Leistungsverläufe
- Optimierungsalgorithmen für den Einsatz der Kraftwerkskomponenten
- IKT-Struktur für die Anbindung der Kraftwerkskomponenten
- Web-Front-Ends für die Visualisierung der Kraftwerkskomponenten
- Aufstellung von Kostenfunktionen für die Kraftwerkskomponenten
- Einbindung von Strompreisen (Spot) als Referenzgröße
- Optimierung der Hochleistungs-Biogasanlage
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Bachelor- und Masterarbeiten
Studierende können im Labor Bachelor- und Masterarbeiten in folgenden Themengebieten absolvieren:
- Kombikraftwerke auf Basis erneuerbarer Energien
- Marktintegration erneuerbarer Energien
- Einsatz erneuerbarer Energien in dezentralen Energiesystemen
- Power purchase agreements auf Basis erneuerbarer Energien
Sie haben Interesse Ihre Abschlussarbeit in einem dieser Themengebiete zu schreiben? Melden Sie sich gerne bei Prof. Dr. Hartmann.
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Promovieren im Labor für Stoffstrommanagement
An der TH Aschaffenburg haben Studierende die Möglichkeit, eine kooperative Promotion durchzuführen. Bei Fragen zur kooperativen Promotion im Labor für Stoffstrommanagement steht Ihnen Prof. Dr. Hartmann gerne zur Verfügung.
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Abgeschlossene Promotionen
- CANDRA, Dodiek Ika (2020): Development of a virtual power plant based on a flexible biogas plant and a photovoltaic-system, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Universität Rostock
- WILCHES, Camilo (2019): Technical optimization of biogas plants to deliver demand-oriented power, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Universität Rostock
- HAHN, Henning (2015): Economic and ecological evaluation of biogas plant configurations for a demand oriented biogas supply for flexible power generation, Department of Grassland Science and Renewable Plant Resources, Universität Kassel
- DRESSLER, Daniela (2014): Einfluss regionaler und standortspezifischer Faktoren auf die Allgemeingültigkeit ökologischer und primärenergetischer Bewertungen von Biogas, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Universität Rostock
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Kann ich meine Bachelor- oder Masterarbeit im Labor schreiben?
Ja, das ist möglich. Sprechen Sie gerne Prof. Dr. Hartmann an.
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Wie kann ich während des Studiums im Labor mitarbeiten?
Bereits im Studium gibt es Möglichkeiten, sich aktiv in einem Labor zu beteiligen. Es besteht die Möglichkeit, sich in einer Studienarbeit, der Bachelor- oder Masterarbeit mit einem Forschungsthema des Labors zu beschäftigen. Wenden Sie sich hierzu an die Laborleitung.
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Laborleiter
Prof. Dr. Kilian Hartmann
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Würzburger Straße 45
Raum C1/43/105
63743 Aschaffenburg - kilian.hartmann(at)th-ab.de
- (0 60 21) 4206 - 933
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Würzburger Straße 45
