Loewert, Marcel

Hintergrund

Die Speicherung von erneuerbarer elektrischer Energie spielt vor dem Hintergrund der Energiewende und dem stetig zunehmenden Anteil an Wind- und Solarstrom eine wichtige Rolle im zukünftigen Energiesystem. Eine Möglichkeit, um künftig Dunkelflauten zu überbrücken, ist die Speicherung und Wiedergewinnung der elektrischen Energie mittels flüssiger Kohlenwasserstoffe. Diese können beispielsweise über eine dynamisch arbeitende Fischer-Tropsch-Synthese (FTS) erzeugt werden. Der dynamische Betrieb kann mithilfe eines mikrostrukturierten Reaktors gewährleistet werden. Ein Reaktor bzw. auch eine Anlage wurden mit einer Produktionsleistung von 5 Liter pro Tag im Labor des IMVT aufgebaut und bereits betrieben. Konkrete Eigenschaften wie Gaskonzentration, Verweilzeit und andere Prozessparameter können darin vergleichsweise schnell verändert werden.

Aufgabenstellung

Herr Zaghini Francesconi soll im Rahmen seiner Bachelorarbeit ein bestehendes MATLAB-Modell zur Berechnung von Vermischungs- und Strömungseigenschaften innerhalb der beschriebenen Technikumsanalage mit einer separaten Reaktionskinetik verknüpfen, um ein Modell zu entwerfen, das künftig nur noch anhand von eingestellten Prozessgrößen zeitabhängige Produktkonzentrationen und –eigenschaften vorhersagen soll. Das Modell soll anschließend verifiziert werden. Grundlage dazu bieten vorhandene MATLAB-Programme, welche mit einer Vielzahl angefahrener Punkte im aktuellen Anlagenbetrieb angepasst werden sollen. Diese Arbeit trägt zur Entwicklung einer Regelung für den künftigen dynamischen Betrieb einer FTS-Anlage im Pilotmaßstab bei. Die Ergebnisse sollen in einem Seminarvortrag vorgestellt werden. Der Umfang der schriftlichen Arbeit sollte 35 Seiten (exklusive Anhang) nicht überschreiten.