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Studien-/ Abschlussarbeit

Künstliche Intelligenz gesteuerte Spiegelvermessung an solaren Turmkraftwerken

Beginn

15. September 2022

Dauer

6 Monate

Vergütung

bis Entgeltgruppe 5 TVöD

Beschäftigungsgrad

Teilzeit

Im Institut für Solarforschung des DLR tragen die WissenschaftlerInnen und IngenieurInnen mit ihren Leistungen und Arbeitsergebnissen dazu bei, eine rationelle und umweltfreundliche Energieversorgung technisch und wirtschaftlich zu ermöglichen. In der Abteilung Solare Kraftwerkstechnik betreiben wir experimentelle und rechnergestützte Forschung, Entwicklung und Erprobung für das intelligente und weitgehend autonome Solarkraftwerk der Zukunft. Simulationen sind dafür elementar und bilden schon heute operative Grundlagen des Kraftwerksbetriebs. Künstliche Intelligenz (KI) spielt dabei eine immer größere Rolle.

In einem Turmkraftwerk konzentrieren eine Vielzahl von zweiachsig nachgeführten Spiegeln, sogenannte Heliostate, das einfallende Sonnenlicht auf eine Strahlungsempfänger, der auf einem Turm angebracht ist. Jeder dieser Spiegel hat dabei individuelle Fehler, welche den individuellen Brennfleck verzerren und so Komponenten durch Temperaturspitzen beschädigen können. Um diese Oberflächenfehler detektieren bzw. korrigieren zu können, wird bisher die sogenannte Streifen-Deflektometrie verwendet. Dabei wird ein Streifenmuster mit einem Projektor auf eine weiße Projektionsfläche geworfen und durch den Spiegel beobachtet. Aus der Verformung der Streifen lassen sich Rückschlüsse über die Form der beobachteten Oberfläche ziehen. Die Methodik ist sehr genau, aber durch äußere Umwelteinflüsse auch anfällig.

Neuartige Methoden der künstlichen Intelligenz, etwa neuronale Netzwerke und inverses Rendern bieten die Möglichkeit, das Verfahren erstmals autonom und verlässlich zu gestalten und den Aufwand dieser Messung erheblich zu reduzieren.

Ihre Aufgabe ist es mittels künstlicher Intelligenz und differenzierbaren Raytracing die Deflektometrie entsprechend dieser Eigenschaften zu gestalten und damit einen sicheren und effizienten Kraftwerksbetrieb zu gewährleisten.

  • Sie arbeiten mit modernsten KI-Algorithmen und den neuesten wissenschaftlichen Veröffentlichungen zu der Thematik
  • Sie arbeiten an einem interdisziplinären Thema und verknüpfen Methoden der Bereiche Künstliche Intelligenz, Maschinenbau und Computer Vision
  • Sie verwenden Simulationsdaten und reale Daten, die am solaren Versuchskraftwerk Jülich aufgezeichnet werden und können eigene Experimente an einem realen Kraftwerk durchführen.

Ihre Qualifikation:

  • Sie haben sehr gute Noten in Fächern wie Computer Science, Computer Vision etc.
  • Sie haben ein tiefes Verständnis von Raytracing.
  • Sie haben ausgezeichnete Programmierkenntnisse in Python, idealerweise ein Machine Learning Framework (z.B., Pytorch, Tensorflow).
  • Sie haben sehr gute Fähigkeit zur kooperativen Zusammenarbeit, zum interdisziplinären und themenübergreifenden Denken.

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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  • Sie können sich diese Stellenanzeige per E-Mail zusenden und Ihre Bewerbung am stationären Computer oder Laptop erstellen.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Max Pargmann
Institut für Solarforschung

Tel.: +49 2203 601-4803

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