Brandneue Trendthemen: CO2-neutrale Produktion, dezentrale (Gleichstrom-)Energienetze, Erneuerbare Energien und Speicher, KI & praxisnahe Automation

Im Rahmen der Energiewende verlagert sich der Fokus von fossilen Brennstoffen und Atomenergie zu erneuerbaren Energiequellen. Hybride Netzstrukturen aus einer Kombination aus Gleich- und Wechselstrom vereinen die Vorteile beider Versorgungsstrategien. Sie berücksichtigen jede Art von Verbrauchern, Speichern und Erzeugern.

Um diese Netze zukünftig im Sinne von intelligenten Netzen (Smart Grids) wirtschaftlich und konkurrenzfähig zu gestalten, speisen interoperable Sensornetzwerke mit Anbindung an das Internet der Dinge (IoT) dezentrale Energiemanagementsysteme.

In Kooperation mit über 30 namhaften Partnern der Industrie baut der FAPS in seinen Laborhallen eine Demonstratoranlage mit regenerativen Erzeugern, verschiedenen Speichern und industriellen Verbrauchern auf. Entstandene Simulationen können dort messtechnisch validiert und das Gesamtkonzept auf die praktische Umsetzbarkeit sowie die Wirtschaftlichkeit untersucht werden.

Eine Auswahl möglicher Themenfelder für Projekt- und Abschlussarbeiten:

  • Programmierung und Inbetriebnahme eines KUKA-Roboters (ggf. mit Fernsteuerung über Siemens SPS) wahlweise mit Energieflussmessung oder Simulation von Kinematik oder elektrischen Größen
  • Schaltplanerstellung sowie Inbetriebnahme von diversen leistungselektronischen Wandlern; wahlweise mit Simulationen/Messungen
  • Ansteuerung Supercap-Module in einem Gleichstrom-Netzabzweig
  • Intelligente Netzvorladung (Unterscheidung zwischen großem Gleichstrom und Kurzschluss)
  • Gefährdungsbeurteilung und funktionale Sicherheit in einer gleichstrombetriebenen Produktionszelle
  • EMV-Bewertungen/Anforderungen
  • Analyse der vorhandenen Normenlandschaft in Bezug auf neuartige Gleichstromnetze
  • Programmierung SPS-Ablaufsteuerung in Produktionsprozess mit Förderband, Roboter etc.
  • Energieflusssteuerung in Produktionsprozessen mit Erzeugern (PV), Speichern (Batterie, Supercap) und Verbrauchern
  • Entwicklung Sensorkonzept z. B. mit OPC UA, um Sensoren für Steuerungen (SPS oder Edge-Geräte) und Cloud zugänglich zu machen
  • Frequenzgeregelte Motorenansteuerung und Nutzung von Bremsenergie
  • Berechnung der Wirtschaftlichkeit von steckerfertigen Solaranlagen anhand einer Beispielanlage
  • Mobiler Ladeanhänger für Elektrofahrzeuge aus PV-Anlage und Batteriespeicher
  • Themen im Bereich künstliche Intelligenz z. B. Energieverlaufsprognose, Mustererkennung in Spannungs- und Stromverläufen, maschinelles Lernen zur Energieeinsparung etc.
  • Literaturarbeiten zur Aufbereitung des Standes von Forschung und Technik

Anforderungen:

  • Grundkenntnisse und Begeisterungsfähigkeit für die Elektrotechnik
  • Gutes Deutsch und Englisch in Wort und Schrift
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