Masterarbeit: Entwicklung und Test eines Regelungssystems für eine Fernwärme-Übergabestation

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 Energiesystem-technik mit den Schwerpunkten Energieinformatik, Energiemeteorologie und Geoinformations-systeme, 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 38 Mio. Euro Erträge pro Jahr.

Wir suchen eine motivierte und engagierte Masterstudentin oder einen Masterstudenten, die/der ihre/seine Abschlussarbeit in unserem Team anfertigen möchte. Die Arbeit befasst sich mit der regelungstechnischen Optimierung der Übergabestationen von Fernwärmenetzen, um einen flexiblen, energieeffizienten Betrieb und die Einbindung von erneuerbaren Wärmequellen zu ermöglichen. Speziell sollen hydraulisch-thermisch-induzierter Ventilschwingungen untersucht werden, die in heutigen Systemen bei einer Absenkung der Systemtemperaturen auftreten können. Die Stelle umfasst sowohl theoretische Analysen als auch experimentelle Untersuchungen, um das dynamische Verhalten von Regelungssystemen in Fernwärmestationen unter realen Betriebsbedingungen zu erforschen. Dabei kommen moderne HIL-techniken und Simulationswerkzeuge zum Einsatz.

Wenn Du Interesse an einer praxisnahen und anspruchsvollen Masterarbeit in diesem spannenden Forschungsfeld hast, freuen wir uns auf deine Bewerbung.

Was Du bei uns tust

Ziel der Arbeit: Entwicklung eines Regelungssystems für eine Fernwärme-Übergabestation.

Regelungsaufgabe: Steuerung eines Ventils auf der Primärseite eines Wärmetauschers zur Stabilisierung der Temperatur auf der Sekundärseite unter variablen Bedingungen (Sommer, Winter, hohe/niedrige Leistung).
Phase 1: HIL-System:
Aufbau eines Hardware-in-the-Loop (HIL) Systems für das Regelungssystem der Fernwärmestation.
Das Ventil und der Stellantrieb sind reale Komponenten, die Regelung erfolgt über eine Beckhoff-SPS.
Teile des Systems (z. B. Wärmetauscher) werden in MATLAB modelliert und in Beckhoff integriert, um eine realitätsnahe Simulation zu ermöglichen.
Phase 2: Validierung:
Der entwickelte Regler wird auf einem Teststand eines Industriepartners final validiert.
Zusammenarbeit mit Testingenieuren zur Durchführung der abschließenden Bewertung.

Was Du mitbringst

Abgeschlossenes Bachelorstudium in einem ingenieurwissenschaftlichen Fach mit Bezug zur Regelungstechnik, Automatisierungstechnik oder thermischen Energietechnik
Vorerfahrung mit MATLAB/Simulink
Erfahrung oder Kenntnisse mit SPS-Systemen

Was Du erwarten kannst

Eine abwechslungsreiche und anspruchsvolle Tätigkeit im Bereich der Regelungs-/Automatisierungstechnik
Eine flexible Arbeitszeit
Eine gute Vergütung und die Möglichkeit, sich wichtige praktische Fähigkeiten für die spätere Berufstätigkeit anzueignen
Ein engagiertes und motiviertes Team, in das du sich einbringen können
Die Möglichkeit, sowohl auf dem modernen IEE-Campus als auch aus der Ferne zu arbeiten

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.

Die monatliche Arbeitszeit beträgt zwischen 40 und 80 Stunden. Die Stelle ist zunächst auf 6 Monate befristet. Ausnahmen für eine kürzere Laufzeit sind grundlegende betriebliche Gründe, der persönliche Wunsch des Studierenden oder der Studienabschluss. 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.-Ing. Weiwei Shan
Tel.: +49 151 72401579
Email: weiwei.shan@iee.fraunhofer.de

Dennis Lottis
Tel.: +49(0) 561 7294-1547

Email: dennis.lottis@iee.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

www.iee.fraunhofer.de

Kennziffer: 78632 Bewerbungsfrist: 18.04.2025

Stellensegment: Hydraulics, Testing, Engineering, Technology

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