Job Description
Forschung für eine Gesellschaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im Forschungszentrum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft stellen wir uns großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit und erforschen Optionen für die digitalisierte Gesellschaft, ein klimaschonendes Energiesystem und ressourcenschützendes Wirtschaften. Arbeiten Sie gemeinsam mit rund 7.400 Kolleg:innen in einem der größten Forschungszentren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!
Im Rahmen der Projekte HyInnoLyze2 und HyInnoAEM, die Teil des Zukunftsclusters SupplHyInno Rhineland sind, werden innovative Betriebsführungsstrategien für den dynamischen Betrieb von PEM- und AEM-Elektrolyseuren entwickelt. Ziel ist es, eine hohe energetische Effizienz bei gleichzeitig minimalen Degradationsraten sicherzustellen. Parallel dazu werden neuartige Verfahren für die Beschichtung, Herstellung und das Fügen von Stackkomponenten konzipiert, optimiert und automatisiert. Die Umsetzung der Beschichtungs- und Fügeprozesse erfolgt überwiegend in Kooperation mit Industriepartnern, während die elektrochemische Charakterisierung der gefertigten Komponenten am Institute of Energy Technologies – Electrochemical Process Engineering (IET-4) durchgeführt wird.
Verstärken Sie diesen Bereich zum nächstmöglichen Zeitpunkt als
Doktorand:in – Verfahrenstechnische Optimierung von Elektrolyse-Testständen zur Charakterisierung von Zellkomponenten (w/m/d)
Ihr zentraler Aufgabenschwerpunkt besteht in der verfahrenstechnischen Optimierung und Weiterentwicklung von Elektrolyse-Testständen zur präzisen elektrochemischen Charakterisierung der beschichteten und gefügten Komponenten. Hierbei erforschen Sie systematisch den Zusammenhang zwischen Alterungsprozessen, dynamischen Betriebsweisen und den entwickelten Betriebsführungsstrategien. Besonderes Augenmerk liegt auf der automatisierten Durchführung von Messungen unter reproduzierbaren Bedingungen, deren Einhaltung durch die Optimierung der Teststände weiter verbessert werden soll. Dabei werden potenzielle Störgrößen, die die Validität und Genauigkeit der Messergebnisse beeinträchtigen könnten, identifiziert und minimiert. Die gewonnenen Erkenntnisse liefern die wissenschaftliche Grundlage für die Entwicklung flexibler und robuster Betriebsführungskonzepte, die den Einsatz von Elektrolyseuren im großtechnischen Maßstab ermöglichen. Final werden die Ergebnisse Ihrer Forschungsarbeiten in den Aufbau eines PEM-Short-Stacks einfließen. Dieser wird am Standort eines Industriepartners unter Anwendung der entwickelten Betriebsführungsstrategien evaluiert. Ihre Aufgaben im Einzelnen:
- Optimierung und Weiterentwicklung von Testständen für elektrochemische Elektrolyseprozesse der AEM- und PEM-Technologie
- Datenablage für die Modellierung und Simulation von elektrochemischen Prozessen, insbesondere der AEM- und der PEM-Elektrolyse-Technologien
- Durchführung und Analyse elektrochemischer Messungen zur Charakterisierung von beschichteten und/oder gefügten Materialien und/oder Komponenten
- Messung und Auswertung von Betriebsdaten sowie deren systematische Archivierung und Speicherung
- Entwicklung von Automatisierungsstrategien sowie Implementierung in vorhandene Elektrolyseure
- Nutzung von KI-Methoden zur Analyse und Optimierung von Betriebsführungsstrategien
- Entwicklung und Optimierung von Betriebsführungsstrategien für Elektrolyseure, insbesondere in Bezug auf dynamische Lastprofile im Bereich der sekundären Regelleistung
- Überwachung und Betriebsführung von elektrochemischen Zellen auf Stack-Ebene
- Publikation und Präsentation Ihrer Ergebnisse in einschlägigen Journalen bzw. auf nationalen und internationalen Konferenzen
- Abstimmung mit internen und externen Projektpartner:innen aus Industrie und Forschung
- Präsentation Ihrer Ergebnisse bei Projekttreffen
- Betreuung von Studierenden
- Ein mindestens mit der Gesamtnote „gut“ abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master) im Bereich Verfahrenstechnik, Elektrotechnik, Maschinenbau oder Chemie bzw. eines verwandten Fachgebiets
- Erfahrung in der Modellierung und Simulation elektrochemischer Prozesse
- Kenntnisse im Bereich der AEM- und PEM-Technologie
- Praktische Erfahrung im Bereich von Testständen und im Labor wünschenswert
- Erfahrung in der Automatisierungstechnik und Datenarchivierung (vorzugsweise Python oder LabVIEW)
- Bereitschaft zur Nutzung von KI-Methoden zur Optimierung technischer Prozesse
- Analytisches Denken, selbstständige Arbeitsweise, Teamfähigkeit und die Fähigkeit zur interdisziplinären Zusammenarbeit
- Gute Kenntnisse in Deutsch und Englisch 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:
- Die Möglichkeit, in einem der größten Forschungszentren Deutschlands mit exzellenter wissenschaftlicher Ausstattung auf einem grünen Campus in der Nähe der Städte Köln, Düsseldorf und Aachen zu arbeiten
- Mitarbeit an wegweisenden Projekten im Bereich Wasserstofftechnologie
- Flexible Arbeitszeiten und eine leistungsgerechte Vergütung
- Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
- Möglichkeit zur Teilnahme an (internationalen) Konferenzen und Projekttreffen
- Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre:n wissenschaftliche:n Betreuer:in
- Optimale Voraussetzungen zur Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben sowie eine familienbewusste Unternehmenspolitik
- 30 Tage Urlaub (in Abhängigkeit vom gewählten Arbeitszeitmodell) sowie alle Brückentage und zwischen Weihnachten und Neujahr immer dienstfrei
- Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z. B. im Homeoffice
- Weiterentwicklung Ihrer persönlichen Stärken, z. B. durch ein umfangreiches Trainingsangebot; ein strukturiertes Programm mit Weiterbildungs- und Vernetzungsangeboten speziell für Promovierende über JuDocS, das Jülich Center for Doctoral Researchers and Supervisors: fz-juelich.de/en/judocs
Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: go.fzj.de/Benefits.
Die Position ist auf drei Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt analog der Entgeltgruppe 13 (75 %) des Tarifvertrags für den öffentlichen Dienst (TVöD-Bund) zuzüglich 60 % eines Monatsgehaltes als Sonderzahlung („Weihnachtsgeld“). Alle Informationen zum TVöD-Bund finden Sie auf der Seite des BMI: go.fzj.de/bmi.tvoed. Die monatlichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte dort der Seite 66 des PDF-Downloads. Informationen zur Promotion im Forschungszentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier: go.fzj.de/Promotion.
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