Im Mittelpunkt unserer Forschung am Institut für Energiesystemtechnik (ICE-1) stehen die optimale Auslegung und der optimale Betrieb integrierter, dezentraler Energiesysteme mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energie. Um trotz der immensen Komplexität solcher Systeme zu effizienten, sicheren und wirtschaftlichen Lösungen zu gelangen, setzen wir Computersimulationen und numerische Optimierungsverfahren ein. Die dafür benötigte mathematische Modellierung von Energiesystemen treiben wir dabei genauso voran wie die Verbesserung von Simulationsverfahren und Optimierungsalgorithmen. Die im ICE-1 entwickelten Methoden und Software-Werkzeuge werden anhand von Betriebsdaten realer Systeme validiert und auf Skalierbarkeit und Leistungsfähigkeit getestet.
Ihre Aufgaben:
Um die Wärmeversorgung durch bestehende Wärmenetze zu dekarbonisieren, müssen bestehende fossil betriebene Heizwerke durch nachhaltige Wärmequellen ersetzt werden. Auf dem Campus des Forschungszentrums Jülich wird zur Zeit der erste europäische Exascale Hochleistungsrechner gebaut, dessen Abwärme im lokalen Wärmenetz integriert werden soll, um die Wärmeversorgung der gasbetriebenen Heizwerke zu reduzieren. Da die Abwärme des Hochleistungsrechners ganzjährig anfällt, soll die im Sommer anfallende überschüssige Abwärme durch eine saisonale Speicherung im Winter nutzbar gemacht werden, wozu das Konzept eines Aquiferwärmespeichers in dieser Arbeit untersucht werden soll. In diesem Kontext werden auch Wärmepumpen betrachtet, die die Abwärme des Hochleistungsrechners auf ein höheres Temperaturniveau beim Einspeise- und ggf. beim Ausspeisevorgang anheben. Im Rahmen dieser Arbeit soll das Energiesystem bestehend aus dem Aquiferwärmespeicher und der benötigten Wärmepumpen simuliert und anschließend energetisch sowie ökonomisch bewertet werden. Daraus ergeben sich folgende Arbeitspakete:
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Einarbeitung in die Problemstellung und Thematik saisonale Wärmespeicherung und Aquiferspeicher
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Erarbeiten verschiedener Konzepte eines Energiesystems mit Aquiferwärmespeicher und Wärmepumpe am Standort des Forschungszentrums Jülich
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Aufbau eines Simulationsmodells, um die verschiedenen erarbeiteten Konzepte zu untersuchen
Energetische und ökonomische Bewertung der saisonalen Wärmespeicherung am Campus des Forschungszentrums Jülich
Ihr Profil:
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Laufendes Masterstudium mit guten Noten der Fachrichtung Maschinenbau, Energietechnik oder vergleichbarem Fachgebiet
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Interesse an Themen der Energietechnik und innovativen Methoden
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Kenntnisse in einer oder mehreren gängigen Programmiersprachen wünschenswert
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Selbstständige, zielorientierte Arbeitsweise
Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
Unser Angebot:
Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir bieten Ihnen:
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Eine dynamische, hochmotivierte Arbeitsgruppe innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen Europas
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Breit aufgestelltes Know-How in den Bereichen Modellierung, Optimierung, Data Science und Cloud-Computing
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Erweiterung der eigenen Fähigkeiten in den zuvor beschriebenen Fachgebieten
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Qualifizierte Betreuung durch wissenschaftliche Kolleg:innen
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Flexible Arbeitsmöglichkeiten bzgl. Standort und Arbeitszeit (nach Absprache) inkl. optionaler Aufwandsentschädigung
Möglichkeit eines vorangehenden Praktikums (bis 3 Monate)
Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: https://go.fzj.de/Benefits
Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.