Masterarbeit - Untersuchung und Weiterentwicklung eines Optimierungsmoduls zur Wärmeintegration mit dem Fokus auf Wasserstoffspeicher- und -bereitstellungssystemen

Bei uns haben Sie die Chance das neu gegründete Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE) von Beginn an mit Ihren Ideen zu begleiten. Das IHE bildet mit der H2-Demonstrationsregion das "Helmholtz-Cluster für nachhaltige und infrastrukturkompatible Wasserstoffwirtschaft" (HC-H2). Hier werden wissenschaftliche Grundlagen im Bereich innovativer Wasserstofftechnologien gelegt, um Forschungs- und Entwicklungsansätze mit hohem Nachhaltigkeitspotential und attraktiven Wirtschaftlichkeitsaussichten voranzutreiben. Sie werden dem Institutsbereich IHE-4 angehören. Das IHE-4 befasst sich mit der Prozesssynthese und Validierung von Gesamtsystemen und Prozessen für die Herstellung und Nutzung von chemischen Wasserstoffspeichern. Wenn Sie Interesse an den Themen Energiewende, Nachhaltigkeit und chemische Wasserstoffspeicher haben, dann sind Sie hier in Ihrem Element. Werden Sie Teil des Teams und machen Sie die Welt ein Stück nachhaltiger!

Ihre Aufgaben im Team

Wärmeintegration ist ein bewährtes Verfahren zur Effizienzsteigerung in der Verfahrenstechnik. Besonders in Wasserstoffspeicher- und -bereitstellungssystemen ergeben sich vielversprechende Möglichkeiten zur thermischen Kopplung einzelner Prozessschritte, wodurch die Gesamteffizienz des Systems optimiert werden kann. In einer vorherigen Masterarbeit wurde bereits ein Optimierungsmodul zur Wärmeintegration programmiert. Dieses Modul liefert derzeit eine Aussage über die durch Wärmeintegration maximal erreichbare Energieeinsparung. Bei der Ingenieursauslegung eines industriellen Verfahrens müssen allerdings zusätzliche Rahmenbedingungen berücksichtigt werden, wodurch sich die reale Energieeinsparung vom modellbasierten Optimum unterscheidet. Anhand ausgewählter Wasserstoffbereitstellungstechnologien sollen nun die Abweichungen zwischen optimaler und technisch realisierbarer Energieeinsparung systematisch untersucht werden. Auf Basis dieser Ergebnisse soll das Modell gezielt verfeinert werden, um seine Vorhersagekraft zu verbessern.

• Literaturrecherche und Einarbeitung in die Themen Wärmeintegration, Optimierung und Wasserstoffbereitstellungstechnologien
• Untersuchung eines vorliegenden Optimierungsmoduls anhand ausgewählter Wasserstoffbereitstellungstechnologien basierend auf vorliegenden Prozesssimulationen
• Weiterentwicklung des vorliegenden Optimierungsmoduls zur Berücksichtigung realer Rahmenbedingungen
• Enge Zusammenarbeit mit internen und externen Kooperationspartner:innen
• Ausführliche Auswertung und Aufbereitung der Ergebnisse: Möglichkeit der Mitwirkung bei einer wissenschaftlichen Publikation

Das bringen Sie mit

• Laufendes Masterstudium im Bereich Verfahrenstechnik, Energietechnik, Umweltingenieurwesen, Chemieingenieurwesen, Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen oder eines vergleichbaren Studiengangs
• Erfahrung im Bereich der Programmierung (z.B. Python, Julia, Matlab) wünschenswert
• Erfahrung im Bereich der mathematischen Optimierung (z.B. Pyomo, JuMP) von Vorteil
• Erfahrung im Bereich der verfahrenstechnischen Prozesssimulation von Vorteil
• Bereitschaft zur Einarbeitung in die Wasserstoff- und Energieforschung
• Sehr gute organisatorische Fähigkeiten
• Fähigkeit, Initiative zu zeigen und eigenständig zu arbeiten
• Sehr gute Kooperations- und Kommunikationsfähigkeit sowie die Fähigkeit als Teil eines Teams zu arbeiten
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Freuen Sie sich auf folgende Benefits

Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Sie erwartet ein vielseitiges Angebot:

• Sinnstiftende Aufgaben: Ihre Abschlussarbeit behandelt ein zukunftsorientiertes, gesellschaftlich relevantes Thema mit unmittelbarem Praxisbezug in einem internationalen Umfeld
• Praxisnähe: Bei uns sammeln Sie wertvolle Praxiserfahrungen neben dem Studium und wirken aktiv an interdisziplinären Projekten mit
• Wissenschaftliches Umfeld: Sie erwartet eine exzellente wissenschaftliche Ausstattung, moderne Technologien und eine qualifizierte Betreuung durch erfahrene Kolleg:innen
• Perspektive: Bei entsprechender Qualifikation und vorhandener Stellenfinanzierung besteht am Institut die Möglichkeit zur Promotion im Anschluss an Ihre Masterarbeit
• Faire Vergütung: Ihre Abschlussarbeit wird bei uns angemessen vergütet

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

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.

Über die folgenden Links erhalten Sie weitere Informationen zu Vielfalt und Chancengerechtigkeit: sowie zur gezielten Förderung von Frauen:

Dienstort: Brainergy Park Jülich

Beginn: Zum nächstmöglichen Termin

Bewerbungsfrist: 03.05.2026