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Promotion

Arbeiten an einem Modell zur Vorhersage der Verschmutzung von Solarkraftwerken

Beginn

ab sofort

Dauer

3 Jahre

Vergütung

bis Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Teilzeit

"Spitzenforschung braucht auf allen Ebenen exzellente Köpfe - besonders noch mehr weibliche! Starten Sie bei uns, wir freuen uns auf Ihre Bewerbung" Ihre Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund - Vorsitzende des Vorstands

Ihre Mission:

In der Solarforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) werden Konzepte und Technologien zur Messung verschiedener für Solarkraftwerke relevante meteorologische Größen entwickelt und die Auswirkung auf den Kraftwerksertrag untersucht. Solarkraftwerke werden zunehmend an Standorten mit hoher Verschmutzungsbelastung geplant. Der Wirkungsgrad der Solarkraftwerke wird durch sich auf den Photovoltaikmodulen, Spiegeln und Strahlungsempfängern ablagernden Staub negativ beeinflusst. Beim Betrieb der Kraftwerke spielen die resultierende Effizienz und die Kosten, die für die Reinigung aufgewendet werden eine wichtige Rolle. Die Verschmutzung kann je nach Standort im Mittel bis zu 1 % Effizenzabnahme pro Tag erreichen (sog. „Soiling-Rate“). Die Verschmutzung ist regional sehr unterschiedlich und eine flächendeckende Kenntnis der Historie und der Vorhersage der Verschmutzung würde die Standortsuche sowie die Planung von Putzvorgängen erheblich verbessern: Bei Kenntnis der aktuellen und der zukünftigen Verschmutzung eines Solarfeldes kann der Kraftwerksertrag durch Anpassung der Putzaktivität optimiert werden. Des Weiteren kann in der Planungsphase der zu erwartende Ertrag eines Projekts mit höherer Genauigkeit bestimmt werden, wenn die Verschmutzungscharakteristik bekannt ist.

In diesem Zusammenhang wurde am DLR ein physikalisch motiviertes Verschmutzungsmodell entwickelt und für mehrere Standorte durch Messdaten validiert. Auf experimenteller Seite soll das einzigartige Messnetzwerk auf der Plataforma Solar de Almeria und an weiteren Standorten in Marokko im Rahmen dieser Arbeit genutzt werden um das bestehende Modell weiterzuentwickeln und zu verfeinern. Dafür sollen Messkampagnen geplant und durchgeführt werden um einzelne Module des bestehenden Modells zu verbessern und zu einem tiefen Verständnis der Ablagerungs- und Anhaftungsprozesse von Partikeln an Oberflächen sowie der optischen Auswirkungen zu gelangen.

In einem weiteren Schritt soll das Modell in ein am Barcelona Supercomputing Center entwickeltes und regelmäßig aktualisiertes atmosphärisches Staubtransportmodell angebunden werden, das Staubbewegungen für die jeweils nächsten 72 Stunden vorhersagt. Ziel soll die Vorhersage der Verschmutzungsrate für verschiedene Typen von Solarkraftwerken sein. Die Vorhersagequalität soll quantifiziert und mit Bodenmessungen abgeglichen werden. Durch Nutzung dieser Staubvorhersagen für die Vergangenheit können Karten der Verschmutzungsbelastungen für alle potenziellen Kraftwerksstandorte im Gültigkeitsbereich des Staubtransportmodells erstellt werden.

Ihre Qualifikation:

  • Master- oder Diplomabschluss in einem naturwissenschaftlichen Fach
  • Studium in Meteorologie, Physik oder Ingenieurwissenschaften
  • grundlegende Programmierkenntnisse z.B. in Matlab, vorteilhaft auch Python und R
  • gute Englischkenntnisse in Sprache und Schrift
  • Kenntnisse in Messtechnik, Modellierung, Datenanalyse wünschenswert
  • Bereitschaft für mehrwöchige Gastaufenthalte an Partnerinstitutionen sowie Kurzbesuche an Messstandorten in Nordafrika erwünscht
  • Spanischkenntnisse sind von Vorteil, die Bereitschaft Spanisch zu lernen ist notwendig
  • selbständige Arbeitsweise

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Frauen und Männern sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Schwerbehinderte Bewerberinnen und Bewerber bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Fabian Wolfertstetter
Institut für Solarforschung

Tel.: +34 950 611877

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