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Studien-/ Abschlussarbeit

Entwicklung des thermodynamischen Prozessmodells eines Solarturmkraftwerks

Beginn

ab sofort

Dauer

6 Monate

Vergütung

bis Entgeltgruppe 5 TVöD

Beschäftigungsgrad

Teilzeit

Das Institut für Solarforschung des DLR forscht an vier verschiedenen Standorten in Deutschland und Südspanien an der technischen und wirtschaftlichen Optimierung solarthermischer Energiegewinnung. Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten sind stets anwendungsbezogen und industrienah.

In der Abteilung Solare Kraftwerkstechnik werden solarthermische Turmkraftwerke weiterentwickelt und deren Komponenten in Demonstrationsanlagen vor Ort getestet. In solchen Kraftwerken wird das Sonnenlicht von einer Vielzahl von Heliostaten auf einen Strahlungsempfänger konzentriert. Der Strahlungsempfänger, auch Receiver genannt, ist auf einem Turm angebracht und besitzt die Aufgabe die konzentrierte Solarleistung einem konventionellen Kraftwerksprozess zur Stromerzeugung zur Verfügung zu stellen. Das Solarturmkraftwerk Jülich ist als offener volumetrischer Receiver (OVR) ausgeführt. Bei dieser Technologie wird Umgebungsluft durch eine poröse keramische Struktur gesaugt, die das konzentrierte Sonnenlicht in der Tiefe absorbiert und dadurch das Wärmeträgerfluid Luft auf über 600°C erhitzt.

Sie haben die Möglichkeit in Rahmen dieser Masterarbeit am Forschungsprojekt FerVoRec mitzuwirken, welches (unter anderem) das Ziel verfolgt die Technologie des OVR weiter zu entwickeln und zu untersuchen wie sich das System bei einem Scale-Up auf 300MWth+ verhält. In dieser Arbeit interessiert uns vor allem, welchen Einfluss der bei solch großen Anlagen zunehmende Windeinfluss auf die Effizienz und Betriebssicherheit des Kraftwerks hat. Um dies zu untersuchen, werden Sie ein thermodynamisches Prozessmodell des Luftkreislaufs weiterentwickeln und auf die Fragestellung hin zuschneiden. Als Eingangsgrößen werden Ihnen Mess- und Simulationsergebnisse von der Windumströmung des Turms zur Verfügung stehen, auf deren Basis Sie in einer Parameterstudie den Einfluss auf das Luftsystem untersuchen können. Da das Modell in Dymola (Modelica) umgesetzt ist, können in einem weiteren Schritt unterschiedliche Regelstrategien umgesetzt und getestet werden, die den Ertrag des Kraftwerks maximieren und gleichzeitig die Einhaltung sicherheitsrelevanter Kenngrößen garantiert.

Sie können Sich auf ein dynamisches Arbeitsumfeld und eine bedarfsgerechte Betreuung und Unterstützung bei der Bearbeitung der Fragestellung freuen.

Ihre Qualifikation:

  • Studentin oder Student mit Studienschwerpunkt Maschinenbau, Energietechnik, o. Ä.
  • gute Kenntnisse im Umgang mit Dymola (Modelica) oder ähnlicher Modellierungssoftware vorausgesetzt
  • gute Kenntnisse im Bereich Thermodynamik und Regelungstechnik vorausgesetzt
  • strukturierte und verantwortungsbewusste Arbeitsweise, Kommunikationsfähigkeit und Eigeninitiative gewünscht

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 Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Maximilian Drexelius
Institut für Solarforschung

Tel.: +49 2203 601-3915

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