Masterarbeit Datengetriebene Identifikation und Prognose thermischer Flexibilität in Wärmepumpensystemen für Wohngebäude

Wohngebäude mit Wärmepumpen können elektrische Flexibilität bereitstellen, indem sie die in Gebäuden, Trinkwarmwasserspeichern (TWW) und Pufferspeichern vorhandene thermische Speicherkapazität nutzen.

Im Rahmen dieser Masterarbeit beschäftigen Sie sich mit der automatisierten Abschätzung und Prognose des Flexibilitätspotenzials von Wärmepumpensystemen im Wohnbereich. Aufbauend auf bestehenden Konzepten und Methoden untersuchen Sie, wie thermische Eigenschaften und Speicherkapazitäten aus Monitoringdaten identifiziert und zur Quantifizierung der durch ein Wärmepumpensystem bereitstellbaren Flexibilität genutzt werden können.

• Du analysierst bestehende Ansätze, wertest Felddaten aus Monitoring-Systemen aus und definierst geeignete Datenverarbeitungs-Workflows. Auf Basis dieser Daten identifizierst du wesentliche thermische Parameter von Gebäuden und Speichersystemen, und nutzt diese, um die verfügbare Flexibilität über die Zeit abzuschätzen.
• Darüber hinaus integrierst du die entwickelten Modelle in einen Workflow zur Flexibilitätsprognose und bewertest deren Leistungsfähigkeit anhand realer Messdaten. Die Analyse umfasst sowohl einzelne Haushalte als auch aggregierte Wärmepumpenflotten. Dabei untersuchst du insbesondere den Einfluss der Aggregation auf die Genauigkeit der Flexibilitätsschätzung und -prognose.
• Im Rahmen der Masterarbeit erweiterst und validierst du einen automatisierten End-to-End-Workflow, der folgende Aspekte umfasst:• Datenvorverarbeitung und Qualitätsbewertung
• Thermische Systemcharakterisierung
• Abschätzung der thermischen Speicherkapazität
• Flexibilitätsschätzung und -prognose
• Analyse einzelner Systeme sowie aggregierter Wärmepumpenflotten

• Abschließend evaluierst du den entwickelten Ansatz hinsichtlich seiner Genauigkeit, Robustheit und Praxistauglichkeit.

Function: Research
Experience Level: Not Applicable