Prof. Dr. Michael Rath

Im Modul "Digitale Systeme des Energie- und Quartiersmanagements" geht es um die Kombination und Anwendung von digitalen Werkzeugen, um Quartiere und Energie effizient zu managen und zu nutzen. Der Kurs findet immer freitags von 12:00 bis 15:45 Uhr in Raum H5-20 statt. Die Studierenden lernen Anforderungen an digitale Systeme des Energie- und Quartiersmanagement kennen und können Empfehlungen für deren Implementierung und Umsetzung geben. Sie lernen die unterschiedlichem Akteure und Schnittstellen in Stadtquartieren kennen und können Ausschreibende, Anwender und Anbieter urbaner Quartiersprojekte zum geordnetes Zusammenspiel der digitalen Systeme des Quartiersmanagements beraten. Mit Abschluss dieses Moduls werden Sie...

• Kontext und Grundlagen des digitalen Quartiersmanagements kennen
• Anforderungen bzgl. Datenschutz, Datensicherheit und Datenhoheit kennen
• Technisches Energiemanagement und Energiemanagement nach DIN EN ISO 50001:2018 verstehen
• Strukturen der Gebäudeautomation kennen
• Komponenten der Gebäudeautomation wie Anlagen, MSR, Bussysteme, Automation, Management kennen und erklären können
• Aufbau und Funktion prognosebasierter Steuerungen erläutern können
• Lastprognosen mit Scikit-Learn durchführen können
• Mit Machine Learning Algorithmen erstellte Lastprognosen einordnen können
• Abstimmungsbedarf mit anderen Fachplanerinnen und Fachplanern erkennen

>>> Moodlekurs Digitale Systeme des Energie- und Quartiersmanagements <<<

Lernziele:

Die Studierenden können den Nachweis des energiesparenden Wärmeschutzes und der energiesparenden Anlagentechnik für Nichtwohngebäude führen. Sie kennen die energetisch relevante Anlagentechnik und können Vorschläge für energieeffiziente Gebäude erarbeiten.

Inhalte:

• Heizkessel, Wärmepumpen, Heizkörper und Flächenheizungen
• Rohrnetze und Pumpen, hydraulischer Abgleich
• Heizlastberechnung
• Grundlagen Raumlufttechnik und Klimatechnik
• Thermische Solaranlagen
• Kompressionskältemaschinen und sorptionsgestütze Klimatisierung
• Bilanzierung nach DIN V 18599
• Nachweisführung

>>> Moodlekurs Grundlagen der Gebäudeenergietechnik <<<

Lernziele:

Die Studierenden können sich in Gruppenarbeit und bevorzugt auch interdisziplinär mit einer Projektaufgabe auseinandersetzen, sie planerisch umsetzen und die Ergebnisse zum Abschluss vor der Gruppe präsentieren. Unter Vorgabe von Meilensteinen, Abgabefristen und klar definierten Rollenverteilungen werden die bauphysikalischen und anlagentechnischen Entwürfe in interdisziplinären Teams erarbeitet.

>>> Moodlekurs Projektseminar <<<

Studiengang Regenerative Energiesysteme, Lehrbeauftragter Dr. Matthias Utri

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Studiengang Regenerative Energiesysteme

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In ingenieurwissenschaftliche Studien werden Studierende in die Lage versetzt, ingenieurwissenschaftlichen Aufgabenstellungen im Rahmen von aktuellen Forschungsprojekten unter enger Anleitung zu bearbeiten, die Ergebnisse zu dokumentieren und sie zu kommunizieren. Wenn Sie eine Themenidee und/oder Interesse an einer Studie im Spektrum des Fachgebiets Gebäudeenergietechnik oder angrenzenden Gebieten haben, sprechen Sie mich gerne an oder schreiben Sie eine Mail an michael.rath(at)hs-bochum.de

Bisher angebotene Studien:

• Ökologische & ökonomische Bewertung regenerativer Gebäudeenergiesysteme (WiSe 2022/23, SoSe 2023 & WiSe 2023/24)
• Machine Learning in Energy Systems (Stattgefunden im WiSe 2022/23 & WiSe 2023/24)
  • Paper als Ergebnis im WiSe 2022/23: Rath, M., Gunturu Venkata, N. L., George, K., Prince, J. (2023). Application of Machine Learning in Energy Systems – a Comparative Analysis of Three Case Studies. In Proceedings of ECOS 2023 - 36TH International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, June 25-30, 2023, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, https://doi.org/10.52202/069564-0280

Tobias Wolf (B. Sc.)

Auftragsforschung im Unterauftrag im Verbundvorhaben EnOB: ARCHE - Architekturen und Entwurfsmethodik für selbstoptimierende Regelverfahren in verteilten Energiesystemen; Teilvorhaben: sEMS-Architekturen und Demonstratoren 2

Ergebnisse aus dem Projekt:

• Rath, M., Ray, H., van Treek, M., Meeder, A., (2022). Untersuchung verschiedener Lastprognoseverfahren für die prognosebasierten Steuerung dezentraler Energieanlagen. In: Proceedings of BauSim Conference 2022: 9th Conference of IBPSA-Germany and Austria. ISBN: 978-3-00-073975-0. https://publications.ibpsa.org/conference/paper/?id=bausim2022_Rath_Michael
• Meeder, A., Rath, M. (2022). Lastprognose- und strommarktorientierte Anlagensteuerung von Wohngebäuden. Abschlussworkshop »BIM-basierte Gebäude- und Anlagensimulation als Beitrag zur Reduktion des Energiebedarfs im Bausektor« 26./27.9.2022. https://www.eas.iis.fraunhofer.de/de/anwendungsfelder/leben-gesundheit/fmi4bim.html
• Rath, M., Neumann, J., Meeder, A. (2022). Flexible Energieanlagen im Betrieb. In: Fidelis Reisch, E., Schlattmann, D., Alfons W. Gentner Verlag (Hrsg.), SBZ 13/2022. S. 46-50, https://www.sbz-online.de/heftarchiv/ausgabe-13-2022

In der Wärmestudie NRW des LANUV erarbeiten das Fraunhofer IEG, IFAM, UMSICHT, das Solar-Institut Jülich und die Hochschule Bochum eine regionale Wärmeplanung für NRW. Dabei wird  das Wärmebedarfsmodell grundlegend überarbeitet, erneuerbare Potenziale ermittelt und Szenarien für die klimaneutrale Wärmeversorgung erstellt. Für den letzten Punkt wurden u.a. in einem Teilarbeitspaket der Kostenrahmen für Sanierungsmaßnahmen entwickelt, vgl.:

https://www.energieatlas.nrw.de/site/Media/Default/Dokumente/Foliensatz_Veranstaltung_Waermestudie-NRW_20240126.pdf 

• Seit 02/2022 | Professor für Gebäudeenergietechnik Hochschule Bochum
  • Nebentätigkeit & Ehrenamt:
    • Seit 03/2022 | Leiter Competence Center Integrierte Gebäudeenergietechnik Fraunhofer IEG
    • Seit 11/2023 | Vorstand GZB-Trägervereinigung Internationales Geothermiezentrum Trägervereinigung e.V.
• 08/2020 – 01/2022 | Leiter IT-Applikationen & Automatisierung GASAG Gruppe, Geschäftseinheit Großkunden/Energiedienstleistungen
• 02/2020 – 08/2020 | Leiter IT-Applikationen GASAG Gruppe, Geschäftseinheit Großkunden/Energiedienstleistungen
• 10/2019 – 03/2020 | Lehrbeauftragter Informatik für Technisches Facility Management Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin, Technisches Facility Management
• 05/2019 – 03/2021 | Projektleiter WindNODE, Teilvorhaben Power to Heat / Cold Anlage am EUREF-Quartier GASAG Solution Plus GmbH
• 05/2018 – 08/2020 | Leiter Abteilung Steuerungs- und Softwareentwicklung Geo- En Energy Technologies GmbH
• 05/2016 – 05/2018 | System Engineer Geo-En Energy Technologies GmbH, Konzeptabteilung
• 07/2015 – 05/2016 | Ingenieur für Anlagendesign und Prozessoptimierung Geo-En Energy Technologies GmbH, Konzeptabteilung
• 10/2010 – 07/2015 | Doktorand & wissenschaftlicher Mitarbeiter Philipps-Universität Marburg, Fachbereich Physik, AG Komplexe Systeme
• 10/2004 – 10/2010 | Paralleles Studium von Physik auf Diplom und Mathematik auf Diplom Westfälische Wilhelms-Universität Münster (Vordiplom Physik, Vordiplom Mathematik, Diplom in Physik) 

Veröffentlichungen & Konferenzbeiträge

1. Rath, M., Gunturu Venkata, N. L., George, K., Prince, J. (2024). "Application of Machine Learning in Energy Systems – a Comparative Analysis of Three Review Case Studies." Entropy: Thermodynamics – Energy – Environment – Economy 4, Special issue ECOS. ISSN 2634-1476. ISTE OpenScience. https://doi.org/10.21494/ISTE.OP.2024.1134 

2. Sporleder,, M., Rath, M., Ragwitz, M. (2024). "Solar thermal vs. PV with a heat pump: A comparison of different charging technologies for seasonal storage systems in district heating networks" Energy Conversion and Management: X, Volume 22, 100564, ISSN 2590-1745. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2024.100564 

3. Koch, J., Bensmann, A., Eckert, C., Rath, M., Hanke-Rauschenbach, R. (2024). "Planning of Reserve Storage to Compensate for Forecast Errors" Energies 17, no. 3: 720. https://doi.org/10.3390/en17030720 

4. Rath, M. (2023). Strommarktorientierte Betriebsplanung- und Optimierungsstrategie der geothermischen Wärmepumpensysteme des Energiecampus am Bochumer Standort des Fraunhofer IEG. Der Geothermiekongress 2023, https://doi.org/10.24406/publica-2140

5. George, K. N., Rath, M., Bracke, R. (2023). Quantifying demand flexibilities of buildings for an optimal design and operation of integrated district energy systems. In Proceedings of ECOS 2023 - 36TH International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, June 25-30, 2023, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, https://doi.org/10.52202/069564-0310

6. Sporleder, M., Rath, M., Xu, Y., van Beek, M., Ragwitz, M. (2023). Utilizing Historical Operating Data to increase Accuracy for Optimal Seasonal Storage Integration and Planning. In Proceedings of ECOS 2023 - 36TH International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, June 25-30, 2023, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, https://doi.org/10.52202/069564-0202

7. Rath, M., Gunturu Venkata, N. L., George, K., Prince, J. (2023). Application of Machine Learning in Energy Systems – a Comparative Analysis of Three Case Studies. In Proceedings of ECOS 2023 - 36TH International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, June 25-30, 2023, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, https://doi.org/10.52202/069564-0280

8. Sporleder, M., Rath, M., Jansen, M., & Mann, R. (2023). "Chapter 15: A mixed-integer linear programming approach for an optimal-economic design of renewable district heating systems: a case study for a German grid". In Handbook on the Economics of Renewable Energy. Cheltenham, UK: Edward Elgar Publishing. Retrieved Aug 26, 2023, from https://doi.org/10.4337/9781800379022.00024

9. Born, H., Bracke, R., Eicker, T., Rath, M. (2022). Roadmap for Near-Surface Geothermal Energy. Fraunhofer IEG. https://doi.org/10.24406/publica-552 

10. Sporleder M., Rath M., Ragwitz M. (2022). Design optimization of district heating systems: A review. Frontiers in Energy Research (10). https://doi.org/10.3389/fenrg.2022.971912  
11. Rath, M., Ray, H., van Treek, M., Meeder, A., (2022). Untersuchung verschiedener Lastprognoseverfahren für die prognosebasierten Steuerung dezentraler Energieanlagen. In: Proceedings of BauSim Conference 2022: 9th Conference of IBPSA-Germany and Austria. ISBN: 978-3-00-073975-0. https://doi.org/10.26868/29761662.2022.70
12. Rath, M., Neumann, J., Meeder, A. (2022). Sektorkopplung in der Praxis: Flexible Energieanlagen im Betrieb. In: haustec.de - Das Fachportal für die Gebäudetechnik, Alfons W. Gentner Verlag (Hrsg.), https://www.haustec.de/energie/heizen-mit-erneuerbaren-energien/sektorkopplung-der-praxis-flexible-energieanlagen-im 
13. Meeder, A., Rath, M. (2022). Lastprognose- und strommarktorientierte Anlagensteuerung von Wohngebäuden. Abschlussworkshop »BIM-basierte Gebäude- und Anlagensimulation als Beitrag zur Reduktion des Energiebedarfs im Bausektor« 26./27.9.2022. https://www.eas.iis.fraunhofer.de/de/anwendungsfelder/leben-gesundheit/fmi4bim.html
14. Rath, M., Neumann, J., Meeder, A. (2022). Flexible Energieanlagen im Betrieb. In: Fidelis Reisch, E., Schlattmann, D., Alfons W. Gentner Verlag (Hrsg.), SBZ 13/2022. S. 46-50, https://www.sbz-online.de/heftarchiv/ausgabe-13-2022 
15. Born, H., Bracke, R., Eicker, T., Rath, M. (2022). Roadmap Oberflächennahe Geothermie. Fraunhofer IEG. https://doi.org/10.24406/publica-70 
16. Heuser, L., Dickgießer, D., Meevissen, M., Bosak, G., Rapp, H., Schemmann, G., Kubale, S., Schickel, C., Kehren, D., Alefs, M., Krüger, T., Ruess, P., Lämmel, P., Tcholtchev, N., Herrmann, C., Rath, M., Schonowski, J., Hübner, B. , Hülsmann, C., Pollmann, W., Groß, B., Schaffrin, R., Berndt, M., Höffken, S., Chevalier, M., Heyder, M., Koch, A., Horster, B., Feil, R., Weiß, W. (2022). DIN SPEC 91397:2022-03 - Leitfaden für die Implementierung von digitalen Systemen des Quartiersmanagements. https://dx.doi.org/10.31030/3332314 
17. Rath, M. (2022). Effizienter Anlagenbetrieb durch thermische Lastprognosen. zeero-day 2022. https://en-agentur.de/events/zeero-day-2022
18. Rath, M. (2022). Energiewende? Das wird nur was mit regenerativen Energiesystemen! Public Climate School, 07.11. - 11.11.2022. https://publicclimateschool.de/do-faf-regenerative-energie/
19. Rath, M., Neumann, J. (2021). CO­₂-neutrale Versorgung von Neu- und Bestandsbauten mitten in Berlin. In: Erdmann G., M. Graebig, N. Rogler und I. Uhlig (Hrsg.), Strom, Netz, Fluss. S. 113-116, https://bit.ly/2UnngOH
20. Rath, M., Neumann J., Wilhelm G. (2021). Carbon-neutral District Supply in the 21st Century. In: Showcasing smart energy systems from Northeastern Germany : WindNODE - #WindNODEreport2020, S. 144-147. https://doi.org/10.2314/KXP:1778635547
21. Beuker S., Doderer, H., Funke, A., Koch, C., Kondziella, H., Hartung, J., Maeding, S., Medert, H., Meyer-Braune, G., Rath, M., Rogler, N. (2021). Summary report – Flexibility, markets and regulation. https://www.windnode.de/fileadmin/Daten/Downloads/FMR_eng.pdf
22. Rath M., Neumann J., Wilhelm G. (2021). CO2-neutrale Quartiersversorgung im 21. Jahrhundert. In: Das Schaufenster für intelligente Energie aus dem Nordosten Deutschlands 2017-2020 : WindNODE - #WindNODEJahrbuch2020. (2020). 50Hertz-Transmission GmbH, S. 144-147. https://doi.org/10.2314/KXP:1759026476
23. Beuker S., Doderer, H., Funke, A., Koch, C., Kondziella, H., Hartung, J., Maeding, S., Medert, H., Meyer-Braune, G., Rath, M., Rogler, N. (2021). Synthesebericht Flexibilität, Markt und Regulierung. https://www.windnode.de/fileadmin/Daten/Downloads/FMR.pdf
24. Korek, K., Rath M. (2020). Berlin - Innovative Solutions for a Decentralized Energy Transition. 16th Japanese German Industry Forum, Vortrag & Diskussion, 11.11.2020
25. Rath, M. (2020). Flexible Quartiersversorgung mit einer kombinierten PtH-/PtC-Anlage. SINTEG-Abschlusskonferenz, 29.10.2020. http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.25924.65922
26. Rath, M. (2020). Errichtung, Integration und Betrieb einer Power to Heat/Power to Cold Anlage am EUREF Quartier mit Schaufensterfunktion. WindNODE-interne Abschlusskonferenz, Ergebnispräsentation AP6, Vortrag, 10.9.2020
27. Meyer-Braune, G., Dreke, C., Meinl, A., Olschewski, D., Banas, A., Dickert, J., Herrmann, A., Gertje, J., Richter, M., Wolf, A., Rath, M., Knoth, L., Richter, A., Hartung, J., Hüttner, A. (2020). DIN SPEC 91410-1:2020-07 - Energieflexibilität - Teil 1: Flexibilitätsbereitstellung für die Engpassbewirtschaftung von Stromnetzen - Anforderungen an die freiwillige Teilnahme von Anbietern an einer Flexibilitätsplattform. https://dx.doi.org/10.31030/3165667
28. Meeder, A., Rath, M., Schuldt-Gruner, M., Koch, M., Kalkuhl, S. (2019). Leitstandwarte hybrider Energieanlagen. Projektabschlussbericht, https://www.berlin.de/sen/uvk/umwelt/foerderprogramme/berliner-programm-fuer-nachhaltige-entwicklung/bene-projekte/wissenschaftliche-abschlussberichte/ 
29. Meeder, A., Rath, M., Koch, M., Schuldt-Gruner, M. (2019). Control system for intelligent cross-sector coupling in an urban quarter. ICREN 2019, ISSN 2609-­374X, S.109, https://premc.org/doc/ICREN2019/ICREN2019_Book_Of_Abstracts.pdf
30. Viernickel, M., Bognar, C., Rath, M. (2018). Ganzheitliche Energiekonzepte in der Umsetzung. Vortrag, 20. November 2018, https://aktionskreis-energie.de/events/geoen/
31. Rath, M. (2018). Low-dimensional Models for Subcritical Turbulence in Channel Flow - A Model Hierarchy Built on Production, Transfer and Dissipation of Turbulent Kinetic Energy. Philipps-Universität Marburg. https://doi.org/10.17192/z2018.0230
32. Rath, M., Viernickel, M., Zänger, T., Ewald, R. (2017). „Umbau der Fernwärme auf regenerative Energien am Beispiel der Bauhausstadt Dessau. In Acksel, D., Huenges, E., Kastner, O. (Hrsg.), Wärmewende am Beispiel Quartier: ein Beitrag zur Energiewende, Potsdam : Deutsches Geo-Forschungs-Zentrum GFZ, S. 34-39, https://doi.org/10.2312/GFZ.7.0.2017.001
33. Rath, M., Pausch, M., Eckhardt, B. (2015). Mean field model for turbulence transition in plane Poiseuille flow. 15TH European Turbulence Conference, 25. – 28. August 2015, DELFT, THE NETHERLANDS, conference proceedings https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid:5510c371-8b5b-45e9-a950-0e3ac53a0c23/
34. Rath, M., Eckhardt, B (2014). A model for subcritical turbulence in channelflow. Euromech Colloquium EC565 on Subcritical Transition to Turbulence, 6. - 9. Mai 2014, CARGÈSE, Corsica, France, Vortrag & Proceedings, S. 68, https://perso.limsi.fr/duguet/Cargese/master.pdf
35. Rath, M., Eckhardt, B. (2013). Mean Field Model for Turbulence Transition in Plane Poiseuille Flow. European Turbulence Conference 14, 1.-4. September 2013, Vortrag & Proceedings http://etc14.ens-lyon.fr/openconf/modules/request.php?module=oc_proceedings&action=summary.php&a=Accept&id=520
36. Rath, M. (2010). Stochastische Punktwirbeldynamik – Stochastic Point Vortex Dynamics. Diplomarbeit, Betreuer Rudolf Friedrich, https://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/physik_tp/theses/friedrich/da_rath.pdf
37. Rath, M. (2010). Stochastic point vortex dynamics. Self-Organization in Turbulent Plasmas and Fluids, Summer School and Workshop: 3. -14. Mai 2010. Posterbeitrag, https://www.pks.mpg.de/~turb10/
38. Rath, M. (2009). Stochastische Punktwirbeldynamik. Selbstorganisation und Komplexität, Kleinwalsertal (Österreich), 16-22 August 2009, Vortrag, https://www.uni-muenster.de/Physik.TP/research/retired/friedrich/veranstaltungen/zaferna-2009/vortraege.html

Interviews & sonstige Medienpräsenz

1. "Energiewende in Berlin: Die Zukunft beginnt in Schöneberg", Interview im Tagesspiegel, https://www.tagesspiegel.de/gesellschaft/die-zukunft-beginnt-in-schoneberg-5396464.html, abgerufen am 13.6.2023 20:34 Uhr

2. "Long and short term storages in energy concepts", Ringvorlesung BACCARA "Electrochemistry and Energy Storage“, WWU Münster, 03.07.2023, https://www.uni-muenster.de/de/veranstaltungskalender/prod/ausgabe/termine.php?layout=toptermin-detail&id=34990&einrichtungsid=56  

3. "Klimaneutrale Energiesysteme der Zukunft – Geothermie, Wasserstoff, Sektorenkopplung", Vortrag bei Veranstaltung "Grüne Wärme für Soest", 14.6.2023, https://klimanotstand-soest.info/events/gruene-waerme-fuer-soest/  

4. "Wie entstehen Gebäudeenergiekonzepte im Quartier?", Vortrag bei Veranstaltung "1. HAR-Wissensmarkt „Nachhaltigkeit im Gebäudebestand“ am 28.1.2023, https://trikon-online.w-hs.de/dialog/artikelansicht/1-har-wissensmarkt-nachhaltigkeit-im-gebaeudebestand 

5. "Möglichkeiten der Wärmeversorgung mit Geothermie im Mehrfamilienhausbestand", Haus & Grund Ruhr, Michael Rath, Bastian Welsch, https://www.hug-ruhr.de/erdwaerme_2-2023.html
6. Kurzer Plus-Minus-Beitrag zur Geothermie, ab Minute 6:30 https://www.ardmediathek.de/video/plusminus/plusminus-vom-19-04-2023/das-erste/Y3JpZDovL2Rhc2Vyc3RlLmRlL3BsdXNtaW51cy9mM2Y2YzA3Zi1mOWY3LTQ2ZmQtOTU1MC04ZTVmM2JmMjk1OWQ
7. "Nachhaltigkeit und Klimaschutz – Erfahrungen beim Aufbau einer Smart City", Podiumsdiskussion bei der DIV-Erfahrungswerkstatt am 24.5.2022, https://div-konferenz.de/div-erfahrungswerkstatt-ii/ 
8.  „Die Wende intelligent gestalten“, Interview in Artikel, Berliner Wirtschaft, das Magazin der Industrie- und Handelskammer zu Berlin, Ausgabe 9/2019, S. 46, http://www.ihk-berlin.org/ebook/Berliner-Wirtschaft-09-2019/46/index.html, abgerufen am 04.02.2020 19:17
9. „EUREF-Campus als Reallabor für die Energiewende“, Interview in Artikel, Industrieanzeiger Ausgabe 02.20, https://industrieanzeiger.industrie.de/technik/euref-campus-als-reallabor-fuer-die-energiewende/, abgerufen am 12.07.2020 22:48