Doktorand:in – Synthesegasherstellung durch Hochtemperatur-Ko-Elektrolyse (w/m/d)

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 7.500 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie 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 Hoch- und Nieder­temperatur-Elektrolyse. Hier erfahren Sie mehr über unsere Mission und zukunfts­weisenden Projekte: go.fzj.de/iet-1.

Verstärken Sie diesen Bereich zum nächstmöglichen Zeitpunkt als

Doktorand:in – Synthesegasherstellung durch Hochtemperatur-Ko-Elektrolyse (w/m/d)

Im Rahmen Ihrer Promotion entwickeln Sie innovative Prozesse entlang der Power-to-X-Wert­schöpfungs­kette mit dem Ziel, CO2 und H2O aus industriellen Abgas- und Abwasser­strömen nach­haltig wieder­zuverwerten. Der Fokus liegt dabei auf schwer vermeidbaren CO2-Emissionen, z. B. aus der thermischen Abfall­nach­behandlung und der Zement­industrie. Im Zentrum Ihrer Arbeit steht die Integration der Hoch­temperatur-Ko-Elektrolyse auf Basis von Festoxid-Zellen (SOC) als Schlüssel­technologie. Sie entwickeln systemische Konzepte zur Einbindung dieser Technologie in industrielle Anwendungen und erschließen dadurch neue Wege zur stofflichen Rück­führung von CO2 und H2O. Mit Ihrer Forschung leisten Sie einen direkten Beitrag zur Erreichung nationaler und europäischer Klima­ziele.

Ihre Aufgaben im Detail:

• Auslegung und Analyse von Prozess­verschaltungen zur effizienten und wirt­schaft­lichen Integration der Hoch­temperatur-Ko-Elektrolyse (SOEC) in unter­schied­liche industrielle Anwendungs­szenarien
• Entwicklung von Prozess­simulationen zur Wieder­verwertung von CO2 und H2O aus industriellen Abgasen und Abwässern sowie Identifikation von Optimierungs­potenzialen durch Rück­führung einzelner Stoff­ströme und die Integration verfüg­barer Prozess­wärme
• Durchführung von stationären und dynamischen System­modellierungen zur Bewertung und Optimierung der Leistungs­fähigkeit, Effizienz und Lebens­dauer der entwickelten Technologien
• Validierung der Simulations­ergebnisse anhand experimenteller Daten von Stack- und Komponenten­prüf­ständen sowie aus anwendungs­nahen, container­basierten Power-to-X-Demonstratoren
• Strukturierte Dokumentation und kritische Bewertung der Simulations­ergebnisse im Hinblick auf die Wirtschaftlich­keit sowie kontinuier­liche Einbindung aktueller Forschungs­literatur
• Präsentation und Diskussion der Forschungs­ergebnisse auf nationalen und inter­nationalen Konferenzen sowie Veröffent­lichung in wissen­schaftlich anerkannten Fach­zeit­schriften
• Fachliche Betreuung von Abschluss­arbeiten im Bereich Power-to-X und Prozess­simulation

• Überdurchschnittlich abgeschlossenes Master­studium des Maschinenbaus, der Verfahrens­technik, des Chemie- / Energie­ingenieur­wesens oder eines verwandten Fach­gebiets
• Fundiertes Know-how in der Thermodynamik, Wärme- und Stoff­über­tragung, Strömungs­mechanik sowie Prozess- / Anlagentechnik
• Erfahrungen in der Modellierung und Simulation (z. B. Aspen Plus, DWSIM, Modelica, MATLAB / Simulink oder Python)
• Idealerweise Vorkenntnisse in Festoxid-Elektrolyse (SOEC) und/oder Festoxid-Brennstoff­zellen (SOFC) sowie Grund­kenntnisse in 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:

• Eine hoch motivierte Arbeits­gruppe sowie ein inter­nationales und inter­disziplinäres Arbeits­umfeld in einer der größten Forschungs­einrichtungen in Europa
• Hervorragende wissenschaft­liche und technische Infra­struktur
• Möglichkeit zur Teilnahme an (inter­nationalen) Konferenzen und Projekt­treffen
• Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre:n wissen­schaftliche:n Betreuer:in
• Flexible Arbeitszeiten
• 30 Tage Urlaub sowie alle Brückentage und zwischen Weihnachten und Neujahr immer dienstfrei
• 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“). Die monat­lichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte der Seite des BMI: go.fzj.de/bmi.tvoed.entgelt. Informationen zur Promotion im Forschungs­zentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier: go.fzj.de/Promotion.

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