Masterarbeit - Effiziente Steuerung von Wärmenetzen im Digitalisierten Wärmekraftwerk

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Das Fraunhofer IEE in Kassel forscht in den Bereichen Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik mit den Schwerpunkten: Energieinformatik, Energiemeteorologie und Geoinformationssysteme, Energiewirtschaft und Systemdesign, Energieverfahrenstechnik und -speicher, Netzplanung und Netzbetrieb, Netzstabilität und Stromrichtertechnik sowie thermische Energietechnik. Rund 450 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Angestellte, Studentinnen und Studenten entwickeln Lösungen für die Energiewende und erwirtschaften rund 40 Mio. Euro Erträge pro Jahr.

Die Abteilung Energieinformatik und Informationssysteme am Fraunhofer IEE forscht und entwickelt innovative Lösungen im Kontext der Digitalisierung der Energiewende.

Durch die Digitalisierung der Wärmeversorgung und im speziellen der Fernwärme, entstehen neue Möglichkeiten die Versorgungssysteme effizienter, sicherer, flexibler und nachhaltiger zu gestalten. Daher beschäftigen wir uns mit der effizienten Erschließung, Monitoring sowie Steuerung von Energieanlagen für die Wärmeversorgung von Gebäuden, Quartieren und der Industrie. Wir erarbeiten in Kooperation mit unseren Partnern innovative Softwarelösungen und Beratungsdienstleistungen an der Schnittstelle zwischen Informations- und Kommunikationstechnologien und der Wärmewirtschaft.

Was Du bei uns tust

Mit deiner Mitarbeit gestaltest du die Wärmewende aktiv mit. In dieser Masterarbeit entwickelst du Konzepte dafür, wie digitale Technologien die Steuerung von Fernwärmenetzen intelligenter und effizienter machen können.
Die zunehmende Digitalisierung bietet große Potenziale für eine effizientere Steuerung von Fernwärmesystemen. Ziel ist es, Erzeugung, Verteilung und Verbrauch mithilfe moderner Kommunikationstechnologien und Datenstandards besser zu vernetzen und aufeinander abzustimmen. Das sogenannte „Digitalisierte Wärmekraftwerk“ (DWK) überträgt dabei das Konzept virtueller Kraftwerke aus dem Stromsektor auf die Fernwärme: Einzelne Anlagen werden digital zusammengeschaltet, um gemeinsam möglichst flexibel und effizient zu arbeiten.

Konkret wirst du untersuchen:

Flexibilitätspotenziale im Fernwärmesystem: Welche Arten von Flexibilität (z. B. thermische Speicher, Lastverschiebung) lassen sich technisch erfassen und vermarkten?
Entwicklung und Bewertung möglicher Schnittstellen-Konzepte zwischen den Fernwärme- und der Strom-Domänen
Erarbeitung von Konzeptvarianten zur Flexibilitätsnutzung und Bewertung
Auswahl und Ausarbeitung des am besten geeigneten Konzepts – optional mit prototypischer Umsetzung (z. B. als Simulations- oder Regelungsmodell)
Untersuchung, wie eine smarte Regelung zusätzliche Flexibilität erschließen kann – technisch, oder quantitativ

Was Du mitbringst

Laufendes Masterstudium der Ingenieurswissenschaften (z.B. Maschinenbau), Energieinformatik, Informatik oder vergleichbare Studiengänge.
Bereitschaft und Fähigkeit sich in neue und komplexe Themen einzuarbeiten.
Analytisches Denken und Freude am experimentellen und selbständigen Arbeiten.
Gutes Deutsch und Englisch in Wort und Schrift (mind. B2 Niveau)

Was Du erwarten kannst

Einblick in anwendungsorientierte Forschung der Energiebranche mit direkter Relevanz für Industrie und Gesellschaft
Zugang zu Expertennetzwerken in der Energiewirtschaft und Forschung
Verpflichtung zur Charta der Vielfalt – Wir fördern aktiv Vielfalt und Inklusion in allen Bereichen
Option auf eine Weiterbeschäftigung (z. B. als wissenschaftliche Hilfskraft oder für eine Promotion)
Flexible und individuelle Anpassung der Arbeitszeit an Vorlesungs- und Klausurzeiten sowie die Möglichkeit zur Arbeit im Home-Office oder im modernen Institutsgebäude mit New Work Konzept in zentraler Lage

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Im Rahmen der Masterarbeit besteht außerdem die Möglichkeit als wissenschaftliche Hilfskraft, mit einem dir passenden Stundenumfang (40 bis 80 Stunden) tätig zu sein. Die Stelle ist zunächst auf 12 Monate befristet, wobei wir eine längerfristige Zusammenarbeit anstreben. Ausnahmen für eine kürzere Laufzeit sind grundlegende betriebliche Gründe, der persönliche Wunsch des Studierenden oder das Ende des Studiums. Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Haben wir Dein Interesse geweckt? Dann bewirb Dich jetzt online mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen (inkl. Lebenslauf, Anschreiben und Arbeitszeugnisse/Leistungsnachweis). Wir freuen uns darauf, Dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position beantwortet Dir gerne:

Dr. Dietrich Schmidt (+49 561 7294-1517)
Dr. Feodora Lenz (+49 561-7294-1671

Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

www.iee.fraunhofer.de

Kennziffer: 81017 Bewerbungsfrist: 30.09.2025

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