Doktorand Maschinenbau, Chemieingenieurwesen, Physik o.ä. (m/w/d)

Ihre Mission:

Systemanalyse und Design eines solaren Membranreaktors zur Synthesegasproduktion Doktorand/in Maschinenbau, Chemieingenieurwesen, Physik o.ä. (w/m/d)
Climate-neutral syngas production vis solar membrane technology
Beginn: 15. Januar 2024
Dauer: 3 Jahre
Vergütung: Ihre Vergütung erfolgt im Rahmen des TVöD
Beschäftigungsgrad: Teilzeit
Wollen Sie einen aktiven Beitrag für eine nachhaltige Zukunft leisten? Dann sind Sie bei uns am richtigen Ort!

In einer Welt, in der die Dringlichkeit der Eindämmung des Klimawandels noch nie so offensichtlich war, steht der Weg hin zu einer klimaneutralen Wirtschaft und Gesellschaft als einer der tiefgreifendsten und drängendsten Herausforderungen unserer Zeit. Dazu gehört die grundlegende Transformation wichtiger industrieller Prozesse, insbesondere in der chemischen Industrie. Die Substitution von konventionellem Synthesegas (Mischung aus CO und H2), welches aktuell aus fossilen Ressourcen gewonnen wird, durch nachhaltige Alternativen stellt einen entscheidenden Hebel dar, insbesondere da dies ein Ausgangsstoff zahlreicher chemischer Produkte wie Methanol oder DME ist.
Die Membrantechnologie bietet dafür eine innovative Lösung. Angetrieben durch einen Konzentrationsgradienten des Sauerstoffs über die Membran kann kontinuierlich Synthesegas aus den Ausgangsstoffen CO2 und H2O gewonnen werden. Dafür wird der Membranreaktor durch konzentrierte Solarstrahlung bei über 800 °C betrieben, wodurch sich der Einsatz dieser Technologie vor allem im Sonnengürtel der Welt eignet. Die Nutzung von konzentrierender Solarstrahlung hat den Vorteil, dass durch Kopplung mit günstigen thermischen Energiespeichern hohe Vollaststundenzahlen erreicht werden.
Im Rahmen der Promotion wird ein solar betriebener Membranreaktor entwickelt und unter solaren Bedingungen getestet.

Ihre Qualifikation

• Hochschulabschluss (Master) in Maschinenbau, Chemieingenieurwesen, Physik oder ähnlichem
• Erfahrung in experimentellen Arbeiten sowie mit Versuchsplanung und Reaktordesign
• fortgeschrittene Kenntnisse in Wärme- und Stoffübertragung, Thermodynamik, Reaktionskinetik
• Erfahrung mit der numerischen Simulation von Wärme- und Stoffübergang wäre ein Plus
• Erfahrung in der Anwendung von FEM / CFD-Tools (z.B. Ansys, Comsol, OpenFoam)
• Programmiererfahrung (z.B. Python) von Vorteil
• selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
• gute Kommunikationsfähigkeiten
• fließende englische Sprachkenntnisse (Deutsch ist ein Plus)

Ihre Aufgaben:

• Festlegung der Betriebsparameter für den Synthesegasproduktionsprozess basierend auf thermodynamischen und kinetischen Berechnungen
• Wirtschaftlichkeit und Materialauswahl der Membran
• Design des solarbetriebenen Membranreaktors und Komponentenplanung
• numerische Modellierung des Reaktorkonzepts zur thermischen Auslegung
• Ausarbeitung eines Bestrahlungskonzepts für den solar betriebenen Reaktor mittels Strahlverfolgung (ray tracing)
• Dokumentation, Publikation und Präsentation von wissenschaftlich-technischen Ergebnissen

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.