Abschlussarbeit: Auslegung und optimal Wärmepumpenbetrieb für Lastspitzenminimierung im Nahwärmenetz

Fraunhofer-Gesellschaft; Kassel; Hybrid; EUR 60.000 - 80.000; Teilzeit

Zusammenfassung

Ein führendes Forschungsinstitut in Kassel sucht einen Studierenden für eine Masterarbeit zur Optimierung der Wärmeversorgung in einem Nahwärmenetz. Es werden Programmierkenntnisse in Python sowie analytisches Denken erwartet. Der Bewerber hat die Möglichkeit, aktiv zur Energiewende beizutragen und von Expertennetzwerken in der Energiebranche zu profitieren. Die Stelle ist zunächst auf 12 Monate befristet.

Leistungen

Flexible Arbeitszeiten

Möglichkeit zur Arbeit im Home-Office

Zugang zu Expertennetzwerken

Qualifikationen

• Studierende in relevanten technischen oder naturwissenschaftlichen Studiengängen.
• Analytisches Denken und selbstständiges, kreatives Arbeiten.
• Programmierkenntnisse, vorzugsweise in Python.

Aufgaben

• Programmierung von Skripten zur Betriebsoptimierung der Wärmepumpe.
• Unterstützung bei der Erweiterung vorhandener Simulationsmodelle.
• Analyse von Auslegungsmethoden für Heizungsanlagen.

Kenntnisse

Analytisches Denken

Selbstständiges Arbeiten

Programmierkenntnisse in Python

Sicherer Umgang mit Office

Ausbildung

Studium der Ingenieurwissenschaften

Studium der Energiewirtschaft

Studium der Physik

Studium der Informatik

Studium der angewandten Mathematik

Jobbeschreibung

Overview

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.

Du möchtest die Umsetzung der Energiewende mitgestalten und an der Schnittstelle von Wissenschaft und Wirtschaft arbeiten?

In einem sektorengekoppelten Wärmeversorgungssystem besteht die Notwendigkeit, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu steigern. Die simulationsgestützte Entwicklung optimierungsbasierter Betriebsführungsstrategien für Nahwärmenetze, etwa durch die gezielte Lastspitzenminimierung und die stufige Betriebsweise von Wärmepumpensystemen, steht besonders im Fokus. Dabei werden lokal erzeugter Strom aus erneuerbaren Energien, flexible thermische Speicher sowie die Gebäudemasse als thermischer Speicher unter Berücksichtigung des Sanierungszustands optimal genutzt. Ein neuartiges Analyse- und Optimierungswerkzeug unterstützt Wirtschaftlichkeitsanalysen, Bewertungen von Geschäftsmodellen und die strategische Planung für sektorengekoppelte Quartierswärmenetze und steht Akteuren zur Verfügung, die lokale Wärmenetze planen und betreiben.

Was Du bei uns tust

Hauptziel der Masterarbeit ist es, im Kontext der Wärmeversorgung eines Quartiers mit Mehrfamilienhäusern die Optimierung und Dimensionierung großer Wärmepumpen sowie die Entwicklung von Strategien zur Lastspitzenminimierung in einem sektorengekoppelten Nahwärmenetz zu erarbeiten.

Die Aufgabenstellung umfasst:

• Programmierung entsprechender Skripte für die Betriebsoptimierung der Wärmepumpe
• Unterstützung bei der Erweiterung vorhandener Simulationsmodelle in Abhängigkeit von Gebäude- und Wärmepumpentyp
• Analyse von Auslegungsmethoden für Heizungsanlagen mit verschiedenen Wärmepumpen- und Heizstab-Konfigurationen am Bivalenzpunkt
• Vorstellung der Ergebnisse und Erstellung der Masterarbeit

Was Du mitbringst

• Studium der Fachrichtungen Ingenieurwissenschaften, Energiewirtschaft, Physik, Informatik, angewandte Mathematik oder vergleichbarer Studiengänge
• Analytisches Denken und selbstständiges, kreatives und zielorientiertes Arbeiten
• Programmierkenntnisse, vorzugsweise in Python
• Sicherer Umgang mit Office (Excel, Word, PowerPoint)

Was Dich erwartet

• 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 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 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:

• Herr Pedro Girón (Tel.: [phone])

Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

www.iee.fraunhofer.de

Kennziffer: 81317

Bewerbungsfrist: 10.10.2025