Doktorand:in – Robuste Modelle und Regelungsstrategien für dynamische Elektrolyse- und Wasserstoffspeichersysteme: HiL-Validierung

Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und res­sour­cen­schüt­zendes Wirt­schaften. Arbeiten Sie gemein­sam mit rund 7.600 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns

Im Rahmen des Projekts HyControl werden zentrale Frage­stellungen zur Modellierung, Regelung und Parameter­definition dynamisch betriebener Elektrolyseure und nach­gelagerter Prozesse im Kontext der Wasser­stoff­speicherung bearbeitet. Ziel ist es, ein tief­gehendes Verständnis für das dynamische Verhalten solcher Systeme zu entwickeln. Darauf aufbauend sollen am Institute of Energy Technologies – Elektro­chemische Verfahrens­technik (IET-4) robuste, echtzeit­fähige Modelle sowie praxis­orientierte Regelungs­strategien entstehen, die eine realitäts­nahe Auslegung und Validierung in HiL-Test­umgebungen ermög­lichen. Die Promotion konzentriert sich auf die Entwicklung und Validierung echtzeit­fähiger Modelle sowie die Implementierung innovativer, anwendungs­orientierter Regelungs­konzepte für dynamisch betriebene Elektrolyseure und deren Integration in gekoppelte Energie­systeme. Die Arbeit leistet einen direkten Beitrag zur wissen­schaftlich fundierten System­entwicklung im Bereich der Wasserstoff­wirtschaft und zur nach­haltigen Transformation des Energie­sektors.

Verstärken Sie diesen Bereich als zum nächstmöglichen Zeitpunkt als
Doktorand:in – Robuste Modelle und Regelungsstrategien für dynamische Elektrolyse- und Wasserstoffspeichersysteme: HiL-Validierung (w/m/d)
Aufgaben

• Entwicklung und Validierung verfahrens­technischer Modelle dynamischer Elektrolyse­systeme auf Basis realer Betriebs­daten in Modelica / PSL, MATLAB oder Python
• Integration realer Anlagen­daten zur Erhöhung der Modell­robustheit und Echtzeit­fähigkeit sowie Unter­stützung bei der Erstellung HiL-kompatibler Modelle
• Entwicklung und Implementierung innovativer Regelungs­konzepte für dynamisch betriebene Elektrolyseure und Über­führung theoretischer Ansätze in praxis­relevante Strategien
• Simulation, Bewertung und Vergleich verschiedener Regelungs­ansätze hinsichtlich Stabilität, Effizienz und Flexibilität
• Analyse der Schnittstellen zwischen Elektrolyse und Folge­prozessen (z. B. Methanol­synthese) sowie Ableitung und Sicher­stellung qualitäts­relevanter Wasserstoff­parameter (Reinheit, Druck, Feuchte) inklusive entsprechender Regelungs­optimierung
• Mitwirkung an der Auslegung, Validierung und Vorbereitung von HiL-Test­umgebungen sowie enge Zusammen­arbeit mit Projekt­partnern

Profil

• Ein mindestens mit der Gesamt­note "gut" abgeschlossenes wissen­schaft­liches Hochschul­studium (Master) im Bereich Verfahrens­technik, Automatisierungs­technik, Maschinenbau oder Chemie bzw. in einem verwandten Fach­gebiet
• Fundierte Kenntnisse in der Modellierung dynamischer und verfahrens­technischer Systeme
• Erfahrung in der Modellierung und Simulation elektro­chemischer Prozesse
• Fundierte Kenntnisse in der Automatisierungs- und Regelungs­technik
• Erfahrung mit Simulations­umgebungen, wie Modelica, Dymola, Python, MATLAB / Simulink
• Kenntnisse in Thermodynamik, Reaktions­technik und Elektrolyse­verfahren von Vorteil
• Praktische Erfahrung im Bereich von Test­ständen und im Labor wünschenswert
• Analytisches Denken, selbst­ständige Arbeits­weise, Team­fähigkeit und Fähig­keit zur inter­disziplinären Zusammen­arbeit
• Gute Kenntnisse in Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

Wir bieten
Wir Arbeiten An Hochaktuellen Gesell­schaftlich Relevanten Themen Und Bieten Ihnen Die Möglich­keit, Den Wandel Aktiv Mitzugestalten Sie Erwartet Ein Vielseitiges Angebot

• Team und Umfeld: Sie arbeiten in einem motivierten Team mit inter­nationaler und inter­disziplinärer Ausrichtung – an einer der größten Forschungs­einrichtungen Europas.
• Forschung und Infrastruktur: Für Ihre Arbeit steht Ihnen eine exzellente wissen­schaft­liche und technische Ausstattung zur Verfügung.
• Vernetzung und Austausch: Sie nehmen an (inter­nationalen) Konferenzen und Projekt­treffen teil und bauen Ihr wissen­schaft­liches Netzwerk aktiv aus.
• Betreuung und Unterstützung: Auf Ihrem Promotionsweg erhalten Sie eine kontinuier­liche und fach­lich fundierte Begleitung durch Ihre:n wissen­schaftliche:n Betreuer:in.
• Work-Life-Balance: Bei uns haben Sie die Möglich­keit zur flexiblen Arbeits­zeit­gestaltung, die die Verein­barkeit von Beruf und Privat­leben unter­stützt. Zudem besteht die Möglich­keit zum (orts-)flexiblen Arbeiten. Dieses ist grund­sätzlich nach Abstimmung und im Einklang mit den anstehenden Aufgaben und (Vor-Ort-)Terminen gegeben.
• Urlaub: Sie erhalten bei uns 30 Tage Urlaub.
• Wissen und Weiterbildung: Ihre Weiter­entwicklung ist uns wichtig – wir fördern Sie gezielt und individuell, z. B. durch Trainings- und Vernetzungs­angebote speziell für Promovierende (JuDocS):
• Faire Vergütung: Die Vergütung erfolgt analog der Entgelt­gruppe %) des Tarif­vertrags für den öffentlichen Dienst (TVöD-Bund) zuzüglich 60 % eines Monats­gehaltes als Sonder­zahlung ("Weihnachts­geld"). Alle Informationen zum TVöD-Bund finden Sie auf der Seite des BMI: Die monat­lichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte dort der Seite 69 des PDF-Downloads.
• Befristung: Die Position ist auf drei Jahre befristet.

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr:

Important note
Please be advised that a valid work permit for Germany is required for non-EU citizens. Unfortunately, applications without a valid work permit and sufficient German language skills may not be considered.

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