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Masterarbeit zur "Erstellung KI-basierter Flexibilitätsprognosen für einen optimierten Wärmepumpenbe

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Stellenbeschreibung

Abschlussarbeit
Homeoffice: Nach Absprache

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2,9 Milliarden Euro.  
Die Digitalisierung, Automatisierung und der Einsatz intelligenter Systeme werden zu immer wichtigeren Faktoren für den Erfolg als Akteur in der Energiewirtschaft. Dies trifft im Besonderen bei der Integration erneuerbarer Energien (EE) sowie bei schwankenden Energieverbräuchen zu, wofür präzise und verlässliche Prognosen der zu erwartenden Energieerzeugung und des -verbrauchs unerlässlich sind. Dadurch können die Effizienz gesteigert, Risiken minimiert und Kosten gespart werden. Unsere Online-Hochrechnungen und Prognosen der nächsten Minuten bis Tage sind ein Herzstück innovativer Lösungen für den zuverlässigen Netzbetrieb und die vorausschauende Planung mit wetterabhängigen Energieträgern. Highlights unserer Prognoselösungen basieren auf Jahrzehnten kumulierter Projekterfahrung unserer Entwicklungs-Teams. Daher verstehen wir die intelligente Kombination von KI-Methoden, statistischen Optimierungen & Physikalischer Modellierung.

Was Sie bei uns tun

Du forschst an der Schnittstelle zwischen Industrie und Forschung. Für eine erfolgreiche Transformation des Energiesystems ist eine weitgehende Dekarbonisierung des Wärmesektors sowie eine Flexibilisierung des Stromverbrauchs aufgrund der überwiegend wetterabhängigen Erzeugung unabdingbar. Zur Bewältigung beider Herausforderungen stellen Wärmepumpen eine unverzichtbare Schlüsseltechnologie dar. 

Mit deiner Arbeit begleitest Du das Projektteam des IEE, nimmst an regelmäßigen Projekttreffen teil und lernst die Prozesse der anwendungsorientierten Forschung kennen. Du entwickelst Algorithmen zur Prognose zeitlich hochaufgelöster Flexibilitätspotenziale anhand realer Messdaten aus dem Wärmepumpenbetrieb. Dabei setztst Du innovative Verfahren der künstlichen Intelligenz (KI) sowie genauste Wetterprognosen ein, um die Prognose zu verbessern. Hierzu greifst Du auf die etablierte Prognose- und Datenplattform des Fraunhofer IEE zurück.  

Hauptziel der Masterarbeit ist es, mit Hilfe maschineller Lernverfahren Prognosen zur Abschätzung der Innenraumtemperatur und des Flexibilitätspotenzials von Wärmepumpen abzuleiten. Speziell sollen in der Entwicklung Verfahren des Deep-Learning wie Long Short-Term Memory (LSTM) und Gated Recurrent Unit (GRU) neuronale Netzwerke eingesetzt werden.

Aufgabenstellung:

  • Einarbeitung in die Thematik Prognosen für Energiesysteme
  • Einarbeitung in KI-Prognoseplattformen
  • Eigene Erstellung von Experimenten zur Prognose von Flexibilitätspotenzialen auf Basis neuartiger KI und genausten Wetterprognosen
  • Vorstellung und Diskussion mit dem Projektteam des Fraunhofer IEE 
  • Anpassung und Optimierung der Prognosen sowie Vergleich mit bestehenden Systemen
  • Vorstellung der Ergebnisse und Erstellung der Masterarbeit

Was Sie mitbringen

  • Studium der Fachrichtungen angewandte Mathematik, Data Science, Physik, Ingenieurswissenschaften, Informatik, Meteorologie, Energiewirtschaft oder vergleichbarer Studiengänge 
  • Analytisches Denken und selbstständiges, kreatives und zielorientiertes Arbeiten
  • Vorkenntnisse in wissenschaftlicher Programmierung wünschenswert, vorzugsweise in Python oder MATLB inkl. der einschlägigen Toolboxen (z.B. PyTorch, TensorFlow)  
  • Gute Englischkenntnisse

Was Sie erwarten können

  • Unterstützung durch eine gezielte und individuelle Betreuung
  • Enge Zusammenarbeit mit unseren Kolleg*innen der Forschung
  • Flexible Arbeitszeiten sowie die Möglichkeit zur Arbeit in Remote

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.

Die monatliche Arbeitszeit beträgt 40 bis 80 Stunden. Die Stelle ist auf 6 Monate befristet. 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 Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen! 

Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

Kennziffer: 72499                Bewerbungsfrist: 15.04.2024

  Anstellungsart
Abschlussarbeit
  Homeoffice
Nach Absprache

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