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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Regelungs- und Steuerungskonzepte für zwei Pilotanlagen

Beginn

ab sofort

Dauer

3 Jahre

Vergütung

bis Entgeltgruppe 14 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

Während in der Vergangenheit erhebliche Fortschritte bei der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien erzielt und innovative Technologien für die Elektromobilität entwickelt wurden, verlagert sich der Schwerpunkt nun auf die Dekarbonisierung energieintensiver industrieller Prozesse, wie die Stahl- oder Aluminiumproduktion. Dazu gehört auch die Umwandlung von Kohlekraftwerken in kohlenstoffarme Energiewandlungssysteme. Eine wirtschaftlich tragfähige Transformation industrieller Prozesse in kohlenstoffarme Technologien ist die Motivation für den Aufbau des DLR Instituts für CO2-arme Industrieprozesse an den beiden Standorten Cottbus und Zittau.

Ein besonderer Schwerpunkt des neuen Instituts liegt auf dem Technologietransfer und der Zusammenarbeit mit regionalen Industriepartnern und Forschungseinrichtungen, da dies für den Strukturwandel in der Region Lausitz von besonderer Bedeutung ist.

Das Institut erwartet, dass Hochtemperaturwärmepumpen eine zentrale Rolle bei der Dekarbonisierung industrieller Wärme spielen werden. Ein Aufgaben- und Forschungsgebiet ist dabei, diese Anlagen so zu konzipieren und zu bauen, dass sie als flexible elektrische Lasten für das Stromnetz funktionieren können. Gleichzeitig haben viele Industrieprozesse Abwärme bei sehr niedriger Temperatur, was dazu führt, dass Hochtemperaturwärmepumpen mit Solarthermie verbunden werden müssen. Normalerweise werden Energieumwandlungssysteme iterativ dadurch ausgelegt, dass erst der Kreisprozess mit seinen einzelnen Komponenten optimiert und nachfolgend das dazugehörige Regelungssystem konzipiert wird bzw. an dem schon thermodynamisch optimierten System sich anpasst. Bei Anwendungen wie die oben genannten, sind die Anforderungen an der Regelbarkeit von Hochtemperaturwärmepumpen sehr hoch. Um gleichzeitig eine hohe Leistungszahl der Hochtemperaturwärmepumpe und eine Regelbarkeit sicherzustellen, welche die entsprechenden Anforderungen erfüllen, müssen diese iterativen Prozesse vereint und simultan durchgeführt werden. Bislang gibt es keine solchen simulativen Ansätze. Darüber hinaus müssen die Anforderungen des Kundenprozesses berücksichtigt werden und die resultierenden Regelungssysteme in diesen realen Anlagen getestet und konkret mit dem klassischen Auslegungsverfahren verglichen werden.

Sie werden in der Abteilung “Hochtemperaturwärmepumpen“ am Standort Cottbus oder Zittau für die regelungstechnische Auslegung und Optimierung der Pilotanlagen zuständig sein. Schwerpunkt der Arbeit ist die Erarbeitung und Realisierung verschiedener Regelungskonzepte für sehr unterschiedliche Anwendungsszenarien von Hochtemperaturwärmepumpen unter Berücksichtigung und (mindestens teilweisen) Bearbeitung der oben umrissenen Forschungsfragen.

Darüber hinaus erwarten wir, dass Sie Ihre Berufserfahrung weitergeben und Mitarbeitende unseres Institutes bei ihrer Promotion unterstützen werden.

Wir bieten Ihnen im Institut die Möglichkeit des mobilen Arbeitens bis zu 60% Ihrer wöchentlichen Arbeitszeit.

Zu Ihren Aufgaben im Detail gehören:

  • Entwicklung, Modellierung und experimentelle Umsetzung von neuen und innovativen Regelungs- und Steuerungskonzepten für die zwei Pilotanlagen zu Hochtemperaturwärmepumpen des Institutes in Cottbus und in Zittau
  • Integration dieser Konzepte in Auslegungs- und Optimierungsalgorithmen von Energieumwandlungsanlagen mit dem Ziel, bei der thermodynamischen Optimierung von Hochtemperaturwärmepumpen ihre Regelung aktiv zu berücksichtigen
  • Konzipierung und Durchführung verschiedener Messkampagnen zur Beurteilung der Installation einer Hochtemperaturwärmepumpe sowie die Integration dieser Wärmepumpen in einen industriellen Prozess direkt beim Anwender

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (universitäres Diplom oder Master) der Fachrichtungen Maschinenbau, Regelungstechnik, Energietechnik, Verfahrenstechnik oder andere für die Tätigkeit relevante Studiengänge
  • vertiefte Forschungserfahrung und vertiefte Fachkenntnisse auf dem Gebiet der Regelungstechnik (Promotion auf diesem Gebiet ist erwünscht)
  • Erfahrung in der Forschung und Entwicklung industrieller Produktionsverfahren
  • fundierte Kenntnisse auf dem Gebiet der Steuerung und Regelung von Anlagen
  • profunde Kenntnisse im Bereich, Thermodynamik, Energietechnik sowie der Konstruktion
  • fundierte Kenntnisse und Erfahrungen zum Betriebsverhalten von wärmetechnischen Industrieprozessen und deren Steuerung
  • mehrjährige experimentelle Erfahrung mit Betrieb von thermischen Anlagen, vorzüglich unter industriellen Bedingungen erwünscht
  • hochgradiges technisches Verständnis für Industrieanlagen und ausgeprägtes Interesse an den Forschungsfeldern des Institutes (Hochtemperaturwärmepumpen)
  • strukturierte und selbständige Arbeitsweise
  • konzeptionelles Handeln sowie die Fähigkeit, komplexe Sachverhalte zu priorisieren und systematisch zu bearbeiten
  • Organisationsgeschick, ausgeprägte Teamfähigkeit und Flexibilität
  • Deutsch- und Englischkenntnisse
  • Bereitschaft zur kontinuierlichen Weiterbildung und zu gelegentlichen Dienstreisen

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

Dr. Eberhard Nicke
Institut für CO2-arme Industrieprozesse

Tel.: +49 3583 58545-57

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