Praxissemester und Abschlussarbeiten

Thema
Optimierung der biologischen Phosphorelimination im Hauptklärwerk Trier

Ergebnis
Durch die Ergebnisse der Arbeit konnte die Bewirtschaftung der Schlammbehandlung geändert und so Fällmittel eingespart werden.

Thema
Stoffstromanalyse und Optimierung des Hauptklärwerks

Ergebnis
Die Daten aus den Abwasseranalysen und Prozessdaten der letzen fünf Jahre wurden ausgewertet. Mit den so gewonnenen Erkenntnissen konnten Verfahrensschritte in der Stickstoffeliminierung optimiert und die Denitrifikation (Abbau von Nitrat zu Stickstoff und Sauerstoff durch Bakterien) besser gesteuert werden.
Weiterhin wurden Pilotversuche (Tests) durchgeführt, um herauszufinden, wie die internen und externen Kohlenstoffquellen zur Denitrifikation besser genutzt werden können.
Mit entsprechenden Umbauten und Investitionen im Klärwerk können die Ergebnisse der Pilotversuche vorteilhaft für SWT umgesetzt werden.

Thema
Wirtschaftlichkeitsuntersuchung zur Neustrukturierung der Kanalinspektion der SWT Stadtwerke Trier
 
Ergebnis
Im Rahmen der Arbeit wurde die Wirtschaftlichkeit, Qualität, Beschaffung und Betrieb eines eigenen TV-Kamerafahrzeugs zur Überwachung des Kanalnetzes untersucht. Zusätzlich wurde die Einbindung des TV-Kanalkamerafahrzeugs in bestehende Ressourcen sowie der Aufbau eines Schichtbetriebs der Gruppe in der Kanalunterhaltung beschrieben.
SWT ist für rund 480 Kilometer Kanalnetz verantwortlich. Als Netzbetreiber haben wir die Aufgabe, die Netze regelmäßig zu überwachen, instand zu halten und zu sanieren. Laut gesetztlichen Vorgaben muss das Kanalnetz alle zehn Jahre inspiziert und befahren werden, hinzu kommen Sanierungs- und Gewährleistungsbefahrungen.

Thema
Analyse monatlier Tiefenprofile der Riveristalsperre, ihrer Zuflüsse und des Niederschlags hinsichtlich der Isotopensignaturen von Deuterium und Sauerstoff-18

Ergebnis
In der Arbeit wurde untersucht,  ob es möglich ist anhand der im Tiefenprofil entnommenen D/H- und 18O/16O-Werte das Schichtungs- und Durchmischungsverhalten der Riveristalsperre zu erkennen. Dies ist gelungen. Dafür wurden Wasserproben von März bis Juli 2014 aus dem SWT-Labor verwendet. Zudem ist anhand der Tiefenprofile auch ein möglicher Einfluss der Zuflüsse zur Talsperre zu sehen. Diese schichten sich je nach Temperatur in unterschiedlichen Höhen des Talsperrenwassers ein. Direkte Qualitätsmerkmale des Wassers wurden nicht untersucht.

Thema
Erste Erfahrung aus dem Betrieb des WW Irsch mit neuer Verfahrenstechnik. Auswertung und Bewertung der Betriebsparameter und der Wasserqualität.

Ziel
In der Arbeit werden die neue Ultrafiltrationsanlage und die Calciumcarbonatfilter über ein Jahr Betrieb betrachtet. Durch die Überprüfung der Betriebsparameter und der Wasserqualität sollen Optimierungsansätze für den weiteren Betrieb der Anlage aufgezeigt, sowie der Betrieb auf seine Effektivität überprüft werden.

Die Ergebnisse der Bachelorarbeit folgen nach Abschluss der Arbeit.

Thema
Beurteilung der Phytoplanktonelimination im Wasserwerk Irsch anhand des Leitparameters Chloroplhyll-a unter Berücksichtung der Einflussfaktoren des Einzugsgebietes an der Uni Trier

Ergebnis
Im SWT Wasserlabor wurde die sehr empfindliche Methode Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (engl. High-performance liquid chromatography oder HPLC) für die Bestimmung des pflanzlichen Pigments Chlorophyll-a optimiert. Die Methode wird seitdem für die Überwachung der Zuflüsse, Vorsperren, Hauptsperre, Rohwasser und Reinwasser eingesetzt.

Parallel sind Zeitreihen verschiedener Daten der Vorsperren, der Riveristalsperre, des Rohwassers, des Filtrats und des Reinwassers ausgewertet worden. Mit diesen Langzeittrends konnten die Rohwasserqualitätsentwicklung und die Leistungsfähigkeit des Wasserwerks Irsch noch genauer beleuchtet werden. Die Ergebnisse sind in die Planung, Steuerung und Überwachung des Wasserwerks Irsch eingeflossen.

Im Einzugsgebiet der Riveristalsperre wurden zudem detaillierte Untersuchungen sowie Abflussmessungen in allen Bächen und Zuflüssen durchgeführt, um deren physikalisch-chemischen und chemischen Einflüsse auf die Talsperre festzustellen. Auch die prozentualen Mengenanteile aller Seitenbäche des Riverisbaches und der Bonerather Seitenbäche konnten ausgearbeitet werden. Diese Ergebnisse sind sehr wichtig für eine optimale Bewirtschaftung des Einzugsgebiets und in das Überwachungsprogramm integriert worden.

Thema
Möglichkeiten zu Optimierung der Talsperren-Bewirtschaftung im Rahmen des Water Safety Plans (WSP) unter besonderer Berücksichtigung ausgewählter Risikofaktoren am Beispiel der Riveristalsperre

Ziel
Auf Grundlage der Diplomarbeit "Beurteilung der Phytoplanktonelimination im Wasserwerk Irsch" (siehe oben) wird eine ganzeinheitliche Bewertung des Systems (Einzugsgebiet, Zuflüsse, Talsperre, Rohwasser, Verfahren der Trinkwasseraufbereitung) durchgeführt. Dadurch werden die Gefahrenquellen bei der Trinkwassergewinnung und -aufbereitung minimiert und die hohe Trinkwasserqualität weiter erhöht. Ziel ist es, die Bewirtschaftung der Talsperre zu optimieren. Die Promotion befindet sich derzeit in der Endphase. Weitere Details folgen nach Abschluss der Arbeit.

Thema:

Verfahren und Maßnahmen zur Überwachung und Reduzierung von Wasserverlusten am Beispiel der Wasserversorgung der Stadt Trier

Ziel/Ergebnis:
In dieser Bachelorarbeit wird aufgezeigt, wie man auf Undichtigkeiten im Versorgungsnetz aufmerksam wird und welche Verfahren zur Eingrenzung und punktgenauen Ortung von Leckagen angewendet werden. Die einzelnen Druckzonen des Versorgungsgebietes wurden betrachtet und Lösungsvorschläge erarbeitet um die Wasserverluste in den verschiedenen Bereichen der Stadt Trier zu reduzieren.

Ziel

Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde aus der Perspektive der SWT eine Wirtschaftlichkeitsberechnung für den Bau eines Solarkraftwerks in Saarburg auf Basis der dynamischen Investitionsrechnung durchgeführt. Zudem sollte mittels der Kennzahlen der dynamischen Investitionsrechnung festgestellt werden, ob die Investition in das Solarkraftwerk für die unterschiedlichen Eigenkapitalgeber rentabel ist und eine eigens für das Projekt zu gründende Projekt- und Betreibergesellschaft zustande kommt.

Hochschule Trier
Fachbereich Wirtschaft

Thema:

Akzeptanzanalyse zum geplanten Pumpspeicherkraftwerk Rio in der Region Trier

Ergebnis:

Im Rahmen der Arbeit wurde eine Akzeptanzanalyse zum geplanten Pumpspeicherkraftwerk Rio durchgeführt. Dazu wurde zunächst aufgezeigt, dass Pumpspeicherkraftwerke eine sinnvolle Option zur Energiespeicherung darstellen. Darüber hinaus können sie einen wesentlichen Beitrag zur Netzintegration der Erneuerbaren Energien leisten. Bei der Untersuchung mit Hilfe einer Expertenbefragung konnte festgestellt werden, dass eine hohe Akzeptanz für das Projekt Pumpspeicherkraftwerk Rio vorliegt. Der Hauptgrund liegt hierfür in der vorbildlichen Kommunikationspolitik der SWT. Für die erfolgreiche Umsetzung des geplanten Pumpspeicherkraftwerks Rio ist der Rückhalt in der Bevölkerung wichtig.

Thema:

Technisch wirtschaftlicher Vergleich von zentraler und dezentraler Wechselrichtertechnik bei Photovoltaikanlagen mit installierter Leistung größer 1 MW

Ziel:

Die SWT planen, projektieren und bauen Freiflächen-Photovoltaikanlagen im MW-Bereich. Bisher wurden zentral Wechselrichter mit Einheiten ab 300kWp eingesetzt. Erste Überlegungen gehen dahin, von der zentralen zur dezentralen Wechselrichtertechnik zu wechseln. Hier sollen anstatt der größeren, zentralen Wechselrichter, sog. Stringwechselrichter mit Leistungen um die 20kWp in entsprechender Anzahl eingesetzt werden. Detaillierte Erfahrungen bei Projektierung, Bau und Betrieb mit der dezentralen Technik liegen SWT bisher nicht vor. Aus diesem Grund soll mit Hintergrund eines möglichen Umstiegs die Bachelorarbeit ein technisch / wirtschaftlicher Vergleich zwischen zentraler und dezentraler Wechselrichtertechnik unter Berücksichtigung der folgende Punkte liefern:

• Technische Auslegung, insb. in Bezug auf Parkinfrastruktur (Energieverteilung, Gebäude usw.)
• Wirtschaftlichkeit in Bau und Betrieb, z. B. Investition, Lagerhaltung von Komponenten, Ersatz- / Reparaturdauer usw.
• Anlagenzertifizierung und Parkregelung gemäß BDEW Mittelspannungsrichtlinie, TAB
  

Die Ergebnisse der Arbeit sollen den SWT als Planungsgrundsätze bei Projektierung, Ausschreibung und dem späteren Betrieb der dezentralen Variante dienen, sofern sich diese Variante als sinnvoll erweist.

Thema:

Technisch / wirtschaftlich optimale Auslegung von Leistungstransformatoren in Wind-Umspannwerken in Bezug auf Beschaffung und Betrieb

Ziel:

Im Rahmen von Kooperationen für regionale Windprojekte sind die SWT für die Planung des Mittelspannungs-Windparknetzes sowie des Netzanschlusses, welcher i. d. R. als Umspannanlage ausgeführt wird, verantwortlich. Der Netzanschluss dient zur Einspeisung der produzierten Energiemenge ins Hochspannungsnetz, u. a. der Westnetz GmbH. Hier gilt es  unter Beachtung aller technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen die optimale Auslegung von Leistungstransformatoren in „wind“- Umspannwerken in Bezug auf Beschaffung / Betrieb zu ermitteln.

Als Randbedingungen für die Arbeit gelten folgende Punkte:

• Grudsätzliche Festlegung der Dimensionierung unter Berücksichtigung der typischen Auslastungsprofile „Wind“
• Festlegung von Leistungsstufen für die Beschaffung, insb. auch unter Berücksichtigung der Kühlung (ONAN/ONAF/OFAF)
• Berücksichtigung der Festlegungen zur Sternpunktbehandlung in den Windparknetzen
• Anschlusstechnik Hoch- / Mittelspannung
• Traforegelung zur Spannungshaltung, insb. in Verbindung mit den gängigen Windparkreglern
• Verluste / Verlustbewertung
• Ausführung (Wander-/Industrie-Trafo)
• Konzept für den Störungsfall (Provisorium, Pool, ggf. Kooperation Netzbetreiber) -> technische / wirtschaftliche Gesamtlösung
• Grobkonzept bzw. Hinweise für den späteren Betrieb und die Instandhaltung erstellen
• Die im Gegensatz zum öffentlichen Verteilnetz anders gestaltete Zuverlässigkeitsanforderung und Betriebsweise
• Wirtschaftlichkeit in Bau und Betrieb, z. B. Investition, Lagerhaltung von Komponenten, Ersatz- / Reparaturdauer usw.
  

Die Ergebnisse der Arbeit sollen in das Muster-LV für Wind-Leistungstransformatoren einfließen und als Planungsgrundsätze bei Projektierung, Ausschreibung und dem späteren Betrieb von Leistungstransformatoren in Wind-Umspannwerken dienen.

Thema:

Technisch / wirtschaftlich optimale Auslegung und Verlegung von Mittelspannungskabeln im Spannungsbereich 20 kV und 30 kV in Windparknetzen

Ziel:

Im Rahmen von Kooperationen für regionale Windprojekte sind die SWT für die Planung, den Bau und die spätere Betriebsführung des Mittelspannungs-Windparknetzes zuständig. Dieses Netz (Nennspannung 20 kV oder 30 kV) dient zur Aufnahme der produzierten Energiemenge und den Transport zum Netzverknüpfungspunkt des übergeordneten Netzbetreibers, z. B. der Westnetz GmbH. Ziel der Arbeit ist es, Kriterien für die optimale Auslegung des Mittelspannungs-Windparknetzes im Hinblick auf den Bau und den späteren Betrieb festzulegen. Hierbei sollen folgende Randbedingungen beachtet werden:

• Technische und gesetzliche Grundlagen zur Auslegung von Mittelspannungkabelnetzen sowie der Verlegung (z. B. DIN-Normen, VDE-Richtlinien, BDEW-Richtlinien etc.)
• Auswertung von vorhandenen Lastprofilen von vorhandenen WIKW (Windgutachten, Leistungskennlinien etc.)
• Auslegung von Mittelspannungskabeln anhand der Auslastung der ermittelten Lastprofile und unter Berücksichtigung von Parknetzspannung, spezifischem Wärmewiderstand, Umgebungstemperatur, Gleichzeitigkeitsfaktor etc.
• Bewertung der Auslegung bzgl. der Verlegearten (in Erde / im Rohr / Grabenprofile / Häufung / Bündelung etc.)
• Betrachtung und Bestimmung des Lebensdauerverbrauches
• Verluste / Verlustbewertung / Wirtschaftlichkeit bei Auslegung
• Beispielhafte Netzberechnungen mittels Planungssoftware NEPLAN an bestehenden und geplanten Windparknetzen
• Erstellen eines Planungsleitfadens für Parknetzberechnung
  

Die Arbeit soll in zwei Teile aufgeteilt werden. Der Teil 1 (Projektarbeit) soll die Themen Grundlagen, Auswertung der Lastprofile sowie die grundsätzliche elektrotechnische Auslegung der Kabelnetze betrachten. Im zweiten Teil (Bachelorarbeit) wird die Projektarbeit um die Punkte der optimalen Verlegung, Wirtschaftlichkeit, Betrieb und die Erstellung eines Planungsleitfadens erweitert.

Die Ergebnisse der Arbeit sollen SWT als Planungsgrundsatz dienen und in das Muster-LV für die Auslegung, den Bau und den Betrieb von Mittelspannungs-Windparknetzen einfließen.