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Master theses / Diploma theses

Techno-ökonomische Bewertung eines lastflexiblen Power-to-Methanol Prozesses (Id 300)

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Das Institut für Fluiddynamik des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) beschäftigt sich unter anderem mit Fragen der Modellbildung und Simulation von verfahrenstechnisch eng gekoppelten Power-to-X-Systemen bestehend aus den Teilprozessen Hochtemperaturelektrolyse (Solid Oxide Electrolyzer Cells) und heterogen katalysierten Syntheseprozessen von Energieträgern der Zukunft (Methanol, Methan, usw.) unter stofflicher Nutzung anthropogener Kohlenstoffdioxidemissionen und regenerativ produziertem Strom. Auf Basis eines existierenden transienten Systemmodells eines kleinskaligen Power-to-Methanol-Prozesses in der Softwareumgebung Matlab SIMULINK soll ein techno-ökonomisches Teilmodell entwickelt werden, um die Wirtschaftlichkeit der dezentralen Produktion von Methanol unter verschiedenen Marktsituationen zu bewerten.

Zur Realisierung dieser Aufgabe bietet die Abteilung Experimentelle Thermofluiddynamik für Studierende der unten genannten Studiengänge studienbegleitende Tätigkeiten zur beschriebenen Thematik an. Die Voraussetzung ist die Anfertigung einer Diplom- oder Masterarbeit.

Folgende Teilarbeiten sind durchzuführen:

  • Ausführliche Literaturrecherche zu den nachfolgenden Teilaufgaben,
  • Entwicklung eines vereinfachten stationären Teilmodells zur destillativen Trennung des dezentral produzierten Rohmethanols (Bspw. mit Aspen Plus bzw. Matlab SIMULINK) zur Bewertung des zur Trennung notwendigen Energiebedarfs,
  • Entwicklung eines techno-ökonomischen Modells in Matlab SIMULINK zur Bewertung der OPEX/CAPEX des dezentralen Gesamtprozesses und der Ableitung des potentiellen Methanolpreises für den fluktuierenden Betrieb in einem regenerativen Energiesystem.

Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics

Contact: Dr. Fogel, Stefan

Requirements

  • Student (w/m/d) der Studiengänge Wirtschaftsingenieurwesen, Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Energietechnik, Maschinenbau oder ähnlicher fachlicher Ausrichtung
  • Idealerweise Erfahrungen/Kenntnisse in verfahrenstechnischer Modellierung und/oder techno-ökonomischer Systembewertung sowie Grundkenntnisse in Matlab und/oder Aspen Plus
  • Sorgfältige und selbstständige Arbeitsweise
  • Freude an der wissenschaftlichen Arbeit
  • Gute Englischkenntnisse

Conditions

Die Bearbeitungszeit beträgt 6 Monate (Beginn ab sofort möglich)