Reversibel betreibbare 5 kW SOFC/SOE Anlage

Hintergrund:
Wissenschaftlich-technische Kernkompetenz der Abteilung ist die Entwicklung und Optimierung von Stacks und Systemen für Hochtemperatur Brennstoffzellen für stationäre und mobile/portable Anwendungen. Hierzu werden Stacks sowie Anlagen und Anlagenkomponenten konzipiert, ausgelegt, konstruiert, modelliert, aufgebaut und getestet. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen werden thermomechanische und verfahrenstechnische Modelle entwickelt zur Optimierung der Komponenten und der Anlagen und zur Bewertung unterschiedlicher Konzepte. Eine wichtige neue Komponente im Rahmen der Energiewende sind die Elektrolyseure zur Erzeugung von Wasserstoff zur Zwischenspeicherung von regenerativ erzeugtem Strom. Aufbauend auf der Brennstoffzellentechnology der SOFC wurden in den letzten Jahren auch Hochtemperaturelektrolyse (SOE) -Stacks betrieben.

Ihr Aufgabengebiet
Basierend auf der Jülicher SOFC Technologie wurde 2012 eine 20 kW Anlage realisiert und ca. 7.000 Stunden betrieben. Im nächsten Schritt soll eine Anlagentechnik im 5 kW Maßstab entwickelt und realisiert werden, die es ermöglicht im SOFC Modus Wasserstoff in elektrische Energie umzuwandeln und anschließend im SOE Modus Wasserstoff aus elektrischer Energie zu erzeugen. Die verfahrenstechnische Auslegung dieser reversiblen Anlage soll im Rahmen einer Promotion erfolgen.
Hierzu müssen folgen Schwerpunkte bearbeitet werden:

- Entwicklung eines möglichst einfachen Anlagenkonzepts mit der dazugehörigen Betriebsstrategie, das den Betrieb als Brennstoffzelle und als Elektrolyseur ermöglicht, und das (am besten) nur durch Umschalten der Stromrichtung

- Auslegung der kritischen Anlagenkomponenten (wie Dampferzeuger, Vorwärmer, Beheizung) unter Zuhilfenahme dynamischer Anlagensimulation, basierend auf Matlab/Simulink
- Entwicklung eines dynamischen SOEC/SOFC Simulink Modells
- Konstruktionsvorschläge
- Komponententests
- Lösungsvorschlag
- Aufbau und Betrieb der Anlage (gemeinsam mit den Mitarbeitern der Abteilung FOB)

Weitere Informationen

Unternehmen

Thesius Inspiration

Bereich/Abteilung

IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik

Abschlussart

Bachelorarbeit

Branche

Chemie und Pharmazie

Schlagwörter

Brennstoffzelle Wasserstoff Energie- und Verfahrenstechnik Maschinenbau Chemieingenieurwesen

Anforderungen

- Abgeschlossenes Hochschulstudium in Chemieingenieurwesen, Maschinenbau oder Energie- und Verfahrenstechnik
- Fundierte Kenntnisse in Thermodynamik und Wärmeübertragung
- Kenntnisse in Matlab/Simulink
- Kenntnisse in Elektrochemie sind von Vorteil
- Fundierte Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift
- Ausgeprägte Fähigkeit zur kooperativen Zusammenarbeit mit internen und externen Partnern
- Hohe Flexibilität und großes Engagement

Zusatzinformationen

Doktorarbeit:

Kennziffer: D134/2014

Unser Angebot

- Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
- Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
- Teilnahme an Projektreffen sowie internationalen Tagungen
- Training von Schlüsselkompetenzen
- Vergütung und Sozialleistungen basieren auf der Entgeltgruppe 13 (50%) des Tarifvertrags des öffentlichen Dienstes (TVöD). Abhängig von dem Bewerberprofil und dem Thema der Dissertation kann eine Zulage gezahlt werden.
- Der Umfang der Aufgabenstellung ist so gewählt, dass die Promotion in drei Jahren erfolgreich abgeschlossen werden kann.

Das Forschungszentrum Jülich möchte mehr Mitarbeiterinnen in diesem Bereich beschäftigen. Wir sind daher an der Bewerbung von Frauen besonders interessiert.
Bewerbungen schwerbehinderter Menschen sind uns willkommen.

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung – unter Angabe der Kennziffer – an

Herrn Ludger Blum
Institut für Energie- und Klimaforschung
Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich

E-Mail: l.blum@fz-juelich.de
Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.fz-juelich.de/portal/DE/Karriere/_node.html;
und unter http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/

Für darüber hinausgehende Fragen zum Thema steht Ihnen Herr Roland Peters,
Tel. +49 2461 61-4664, E-Mail: ro.peters@fz-juelich.de
als Ansprechpartner zur Verfügung.

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!