Postdoc Chemieingenieurwesen, Maschinenbau, Physik o.ä. (w/m/d) - Simulation und Design von solar betriebenen thermochemischen Reaktoren

Location

Köln | Germany

Job description

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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Simulation und Design von solar betriebenen thermochemischen Reaktoren

DLR-Standort Köln

Beginn

1. März 2024

Dauer

2 Jahre

Vergütung

bis Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

Möchten Sie einen Beitrag zur nachhaltigen Produktion von wichtigen Grundstoffen und Brennstoffen leisten?

Das DLR-Institut für Future Fuels erforscht Verfahren, die die Produktion von Brennstoffen oder Grundstoffen aus erneuerbaren Energie- und Rohstoffquellen ermöglichen. Wir nutzen konzentrierende Solartechnik, um solare Wärme oder Strom in chemische Prozesse zu integrieren. Die Vision des Institute für Future Fuels ist es, technologische Lösungen zu entwickeln, die eine kostengünstige Produktion im Sonnengürtel der Erde im industriellen Maßstab ermöglichen. Die Nutzung der konzentrierten Sonnenenergie ermöglicht es uns, eine Vielzahl von energieintensiven Anwendungen nachhaltig zu betreiben und zu gestalten. 

In der Abteilung Solare Verfahrensentwicklung beschäftigen wir uns mit Verfahren und Anlagenkomponenten zur Herstellung von "solaren Brennstoffen", z. B. Wasserstoff, unter Nutzung konzentrierter Sonneneinstrahlung in Hochtemperaturprozessen bei über 1000 °C. Dazu entwickeln wir beispielsweise Technologien auf Basis der Reformierung von Kohlenwasserstoffen, eine membranbasierte Synthesegaserzeugung oder thermochemische Prozesse zur Wasserspaltung. Unsere Arbeit umfasst auch nachhaltige Recyclingverfahren, z. B. für Aluminiumschrott, und die solare Herstellung von Zement, Klinker und anderen Grundstoffen. Ein wichtiger Bestandteil unserer Tätigkeiten ist die Erforschung und Erprobung neuer Verfahren und Technologien sowohl im Labor- als auch im Pilotmaßstab. Wir verfügen über eine einzigartige Infrastruktur zur Entwicklung von Reaktorsystemen in verschiedenen Größenordnungen: Von einem Sonnenofen von 25 kW bis zur weltweit größten künstlichen Sonne "Synlight" mit 300 kW Leistung simulierter Sonnenbestrahlung.

Der Schwerpunkt Ihrer Arbeit liegt in der Auslegung und Simulation von solarbetriebenen thermochemischen Reaktoren zur Wasserstoff-, Zement- und/oder Synthesegasproduktion. Sie unterstützen uns dabei in nationalen und internationalen Projekten. Ihre Aufgaben umfassen:

• die Auslegung von solarbetriebenen Membranreaktoren zur Synthesegaserzeugung
• die Simulation und Gestaltung der solaren Flussverteilung in einem solarbetriebenen Reaktor mittels Ray-Tracing
• Simulation und Auslegung der solaren Behandlung von Feststoffen in Drehrohröfen (z. B. Kalzinierung von Kalkstein, Pyrolyse von Biomasse)
• Bau von solaren thermochemischen Reaktoren, Planung und Durchführung der Versuche sowie Auswertung der Ergebnisse

• abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master/Diplom) im Bereich Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Energietechnik, Physik oder andere für die Tätigkeit relevante Studiengänge, mit Promotion
• gute Kenntnisse zur Auslegung von Reaktoren (mechanische und thermische Auslegung, Werkstoffauswahl, etc.)
• gute Kenntnisse im Bereich Wärmeübertragung, Thermodynamik und Reaktionskinetik
• Kenntnisse im Bereich der numerischen Modellierung (FEM, CFD)
• Kenntnisse in der Konstruktion für Hochtemperaturanwendungen, z. Bsp. Ofenbau sind von Vorteil
• Kenntnisse und Erfahrung im Bereich Solartechnik und insbesondere zum Ray-Tracing sind wünschenswert
• praktische Erfahrung im Betrieb von Testanlagen und Experimentplanung von Vorteil
• Erfahrung der Untersuchung thermophysikalischer und chemischer Materialeigenschaften (z.B. Thermogravimetrie, Quecksilberporosimetrie) bevorzugt
• Erfahrung in der Durchführung und Leitung kooperativer Projekte und in der Zusammenarbeit mit internationalen Partnern vorteilhaft

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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