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Studien-/ Abschlussarbeit

Modellbasierte LCC-Bewertung von SPNV-Triebzügen mit batterie- und brennstoffzellenelektrischen Antrieben

Beginn

ab sofort

Dauer

6 Monate

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

Am Institut für Fahrzeugkonzepte werden innovative Fahrzeugsysteme und -technologien für Straßen- und Schienenfahrzeuge erforscht, entwickelt und bewertet. Im Forschungsfeld Fahrzeugsysteme & Technologiebewertung werden Konzepte für Schienenfahrzeuge mit alternativen Antrieben analysiert und bewertet. Die Substitution dieselbetriebener Verbrennungsantriebe auf nicht- bzw. teilelektrifizierten Strecken im Schienenpersonennahverkehr (SPNV) mit Brennstoffzellentriebzügen (HEMU) und batterieelektrischen Triebzügen (BEMU) unter Berücksichtigung der streckenseitigen Anforderungen ist Gegenstand techno-ökonomischer Bewertungen (z. B. mittels Life-Cycle-Costing-Ansätzen - LCC).

Das in der Arbeitsgruppe bestehende LCC-Bewertungs-Tool für Triebzüge mit alternativen Antrieben umfasst die Grob-Dimensionierung und Kostenmodellierung der Tank- und Ladeinfrastruktur (Stromladung über Oberleitungsinselanlage/-verlängerung; H2-Vorhaltung und -Tankstelle). Verschiedene Pfade der Energiebereitstellung für die BEMU-Nachladung und die H2-Betankung von HEMU werden durch ein Energiepreismodell abgebildet.

Im Rahmen Ihrer Masterarbeit soll das bestehende LCC-Bewertungs-Tool um eine Kostenmodellierung der relevanten Komponenten des Antriebsstrangs für ausgewählte Antriebstopologien erweitert werden. Dabei soll ein Teilmodell zur Abbildung der Lebensdauer und Kosten für den Komponententausch entwickelt werden.

Ihre Aufgaben umfassen im Einzelnen:

  • Einarbeitung in das LCC-Bewertungs-Tool und die beinhalteten Teilmodelle
  • Erarbeitung einer geeigneten Produktaufbruch- und Kostenstruktur des Antriebstrangs von SPNV-Triebzügen mit alternativen Antrieben (HEMU, BEMU und Oberleitungs-HEMU)
  • Implementierung der Produktaufbruch- und Kostenstruktur in das LCC-Tool verknüpft mit den Parametern der Fahrzeugkonfiguration (Masse, Länge, Passagierkapazität)
  • Recherche von komponentenspezifischen Daten und Modellierungsansätzen zur Quantifizierung der Lebensdauer und der Kosten des Komponententauschs von Traktionsbatterie und Brennstoffzelle
  • Entwicklung Teilmodell Lebensdauer und Kosten Komponententausch, Integration in das LCC-Tool
  • Verifikation des LCC-Bewertungs-Tools am Beispiel ausgewählter SPNV-Linien und streckenseitiger Elektrifizierungsvarianten und Sensitivitätsanalyse der Modellparameter

Ihre Qualifikation:

  • laufendes Studium Wirtschaftsingenieurs-/Verkehrswesen, Fahrzeugtechnik/Maschinenbau, Computer/Systems Engineering oder verwandte Studiengänge
  • Kenntnisse in batterie- oder brennstoffzellenelektrische Anwendungen (insb. Fahrzeugantriebe) wünschenswert
  • Programmierkenntnisse (insbesondere Python) wünschenswert
  • Kenntnisse in ökonomischen und/oder ökologischen Bewertungsmethoden wünschenswert
  • Interesse am Themenfeld zukünftige Schienenfahrzeuge mit alternativen Antrieben und der Entwicklung von softwaregestützten Tools
  • selbständige und motivierte Arbeitsweise

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Christoph Streuling
Institut für Fahrzeugkonzepte

Tel.: +49 30 67055-8055

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