Doktorand : in – Digitaler Zwilling für das Energiemanagement von Power-to-X-Anlagen (w / m / d)

Forschung für eine Gesellschaft im Wandel : Das ist unser Antrieb im Forschungszentrum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft stellen wir uns den großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit und erforschen interdisziplinär die digitalisierte Gesellschaft, ein klimaschonendes Energiesystem und nachhaltiges Wirtschaften. Arbeite gemeinsam mit knapp 7.600 Kolleginnen und Kollegen in einem der größten Forschungszentren Europas und gestalte den Wandel mit uns!

Im Institute of Energy Technologies – Grundlagen der Elektrochemie (IET-1) forschen wir zu hochaktuellen Themen rund um die Energiewende und den Strukturwandel. Dabei beschäftigen wir uns zum Beispiel mit der Batterie der Zukunft und erforschen neuartige Batteriekonzepte. Wie man das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) vom Klimakiller zum Rohstoff der Zukunft machen könnte, ist ein weiteres spannendes Projekt, mit dem wir uns befassen. Ziel der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind kostengünstige Batterien, Brennstoffzellen und Elektrolyseure mit verbesserter Energie- und Leistungsdichte, längerer Lebensdauer und maximaler Sicherheit! Von zunehmender Wichtigkeit ist für uns die auf erneuerbaren Energiequellen basierende Wasserstoffproduktion mittels AEM- und PEM-Elektrolyse. Hier erfahren Sie mehr über unsere Mission und zukunftsweisenden Projekte : Verstärken Sie diesen Bereich zum nächstmöglichen Zeitpunkt als Doktorand : in – Digitaler Zwilling für das Energiemanagement von Power-to-X-Anlagen (w / m / d)

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Gestalten Sie die Energiewende aktiv mit! Im Rahmen Ihrer Promotion entwickeln Sie digitale Zwillinge und fortschrittliche Diagnoseverfahren für Power-to-X-Systeme – von der Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC) bis hin zur Brennstoffzellentechnologie (SOFC). Ziel ist es, diese Schlüsseltechnologien in industrielle Anwendungen zu integrieren und innovative Methoden zur Überwachung, Diagnose und Betriebsoptimierung zu erarbeiten. Der Fokus liegt dabei auf reversiblen SOC-Systemen, der Biogas-Valorisierung sowie der Synthesegaserzeugung mittels Ko-Elektrolyse. Mit Ihrer Forschung leisten Sie einen direkten Beitrag zur Umsetzung nationaler und europäischer Klimaziele. Ihre Aufgaben im Detail :

• Entwicklung eines Digitalen Zwillings einer rSOC-Anlage auf Systemebene zur Simulation, Analyse und Optimierung unterschiedlicher Betriebsmodi
• Systematische Simulation realitätsnaher Betriebsweisen auf Basis dynamischer Lastprofile (markt-, system- und netzdienlicher Betrieb)
• Entwicklung eines Energiemanagementsystems (EMS) für den reversiblen Betrieb (rSOC) und Validierung am Demonstrator unter dynamischen Lastprofilen mit Fokus auf alterungsarmen Betrieb
• Entwicklung und Aufbau eines SOC-Stackemulators, um Anlagenhardware und Managementsoftware vor Stack-Einbau zu testen
• Untersuchung von Normal- und Störfallszenarien im HiL-Betrieb ohne Risiko der Stack-Schädigung und Ableitung robuster Betriebs- und Schutzstrategien
• Aufbau von Modellen / Methoden für Echtzeit-Zustandsschätzung und -Vorhersage interner Systemzustände (z. B. Degradation, State-of-Health, Betriebsgrenzen)
• Präsentation der Forschungsergebnisse auf nationalen und internationalen Fachkonferenzen sowie Veröffentlichung in renommierten Fachzeitschriften
• Sehr gut abgeschlossenes Masterstudium in Elektrotechnik, Energietechnik, Informatik, Physik, Maschinenbau, Mechatronik oder verwandten Fachrichtungen
• Fundiertes Know-how in Thermodynamik, Wärme- & Stoffübertragung, Strömungsmechanik und Prozess- / Anlagentechnik
• Erfahrungen in der Modellierung / Simulation dynamischer Systeme (z. B. Matlab / Simulink, Modelica, Python)
• Idealerweise Vorkenntnisse in Festoxid-Elektrolyse (SOEC) und / oder Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) sowie Grundkenntnisse der Elektrochemie
• Selbstständige, strukturierte Arbeitsweise, ausgeprägte Team- und Kommunikationsfähigkeit
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch :

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr : freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. xjliken Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.

Über die folgenden Links erhalten Sie weitere Informationen zu Vielfalt und Chancengerechtigkeit : sowie zur gezielten Förderung von Frauen :