Masterarbeit: Optimale Auslegung der Elektrolyseurkapazität: Ein technisch-ökonomischer Rahmen

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt für die Abteilung Energiesysteme und Infrastrukturen einen engagierten studentischen Mitarbeiter (m/w/d) zur Mitarbeit an aktuellen Forschungs- und Industrieprojekten mit Fokus auf die Untersuchung von Energie- und Versorgungssystemen.

Was Sie bei uns tun

Literaturrecherche zu Elektrolyseur-Designmodellen, insbesondere zu Teillast-Wirkungsgrad, Degradationsmodellen, Elektrolyseur-Typen, Wasserstoffspeicherung und Systemdynamik.
Analyse erneuerbarer Energiedaten (z. B. PV, Wind), um die Variabilität der Energieerträge und deren Einfluss auf die Elektrolyseur-Kapazität zu bewerten.
Weiterentwicklung und Verbesserung mathematischer Modelle zur Bestimmung der optimalen Elektrolyseur-Kapazität unter Berücksichtigung von Volllast- und Teillastbetrieb.
Durchführung einer techno-ökonomischen Analyse, einschließlich CAPEX- und OPEX-Bewertungen zur Bestimmung der wirtschaftlich sinnvollsten Lösung.
Implementierung des Optimierungsmodells in Python zur Bestimmung der optimalen Elektrolyseur-Kapazität basierend auf verschiedenen Energiequellen und Standortbedingungen.
Sensitivitätsanalyse zur Identifikation der wichtigsten Einflussfaktoren (z. B. PV-/Windparkgröße, Standortabhängige Wetterdaten, Kombination der Energiequellen).
Optional: Untersuchung der API-Integration zur möglichen Kopplung des entwickelten Python-Tools mit DWSIM.

Was Sie mitbringen

Eingeschriebene/r Masterstudent/in der Fachrichtung Wasserstofftechnik, Verfahrenstechnik, Energie-, Versorgungs-, Umwelttechnik, Wirtschaftsingenieurwesen, Maschinenbau, oder vergleichbar
Sehr gute MATLAB- und Python-Programmierkenntnisse
Erfahrung und Kenntnisse im Bereich regenerative Energien sind von Vorteil
Teamfähigkeit
Engagierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
Gute MS-Office Kenntnisse
Gute Englisch- und Deutschkenntnisse in Wort und Schrift

Was Sie erwarten können

Erneuerbare Energien sind eine zentrale Säule der Energiewende, und die Elektrolyse von Wasserstoff bietet eine innovative Lösung zur Energiespeicherung und Nutzung. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung eines technisch-ökonomischen Optimierungsmodells, das auf einem in-house MATLAB Code zur optimalen Kapazitätsauslegung von Elektrolyseuren basiert.

Die Masterarbeit wird sich auf die Erstellung eines Python-Tools zur Optimierung der Elektrolyseur-Kapazität fokussieren, das verschiedene technische und wirtschaftliche Faktoren berücksichtigt. Dabei werden verschiedene Szenarien, wie unterschiedliche PV- und Windbedingungen sowie variierende Energiequellenkombinationen, simuliert und bewertet.

Ziel der Arbeit ist es, eine verbesserte technische Modellierung mit wirtschaftlichen Überlegungen zu verknüpfen, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffproduktion zu optimieren. Abhängig vom Fortschritt der Masterarbeit könnte zusätzlich eine API-Integration zwischen dem entwickelten Python-Tool und DWSIM untersucht werden, um eine erweiterte Prozesssimulation zu ermöglichen.

Sie erwartet eine spannende Arbeit an der Schnittstelle von erneuerbaren Energien, Wasserstofftechnologie und datengetriebener Optimierung!

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Für diese Stelle erfolgt keine Vergütung.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen!

Fragen zu dieser Ausschreibung beantwortet Ihnen gern:

Herr Mostafa Ashkavand

Abteilung: Energiesysteme und Infrastrukturen

Mail: mostafa.ashkavand@iff.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

www.iff.fraunhofer.de

Kennziffer: 74076 Bewerbungsfrist: 30.04.2024

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