Bachelor- /Masterarbeit - Chemieingenieurwesen, Umwelttechnik, Verfahrenstechnik o. ä.

Steigen Sie ein in die faszinierende Welt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), um mit Forschung und Innovation die Zukunft mitzugestalten! Mit dem Know-how und der Neugier unserer 11.000 Mitarbeitenden aus 100 Nationen sowie unserer einzigartigen Infrastruktur, bieten wir ein spannendes und inspirierendes Arbeitsumfeld. Gemeinsam entwickeln wir nachhaltige Technologien und tragen so zur Lösung globaler Herausforderungen bei. Möchten Sie diese große Zukunftsaufgabe mit uns zusammen angehen? Dann ist Ihr Platz bei uns!

Unser Institut für Future Fuels in Köln bietet eine

Numerische Simulation der Umwandlung von Biomasse in einem Solarreaktor

Das erwartet Sie:

Gemäß der Richtlinie (EU) 2018/2001 soll der Anteil der erneuerbaren Energien am Energiemix der EU bis 2030 auf mindestens 32 % steigen. Um die Klimaziele des Pariser Klimaabkommens COP21 zu erreichen, sind beispiellose Anstrengungen erforderlich. Daher müssen alle Formen von erneuerbaren und kohlenstoffarmen Energien in einem integrierten und ergänzenden Ansatz eingesetzt werden. Unter den verschiedenen erneuerbaren Energien wurden Biomasse und Solarenergie in den letzten Jahrzehnten in der EU umfassend untersucht.

Die Pyrolyse von Biomasse ist eine vielversprechende Alternative, da sie die Herstellung wertvoller Produkte wie Synthesegas, Holzkohle und Bioöle ermöglicht. Allerdings ist die Pyrolysereaktion endotherm und erfordert hohe Temperaturen zwischen 500°C und 900°C. Um diese Temperaturen zu erreichen, werden in der Regel Holzkohle oder andere fossile Brennstoffe als Brennmaterial verwendet.

Durch den Einsatz von Sonnenenergie im Pyrolyseprozess anstelle der Verbrennung eines Teils der Endprodukte, kann die Herstellung wertvoller Rohstoffe maximiert und der damit verbundene CO2-Ausstoß minimiert werden. Dadurch ergeben sich sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteil im Vergleich zur herkömmlichen Pyrolyse.

Der Schwerpunkt Ihrer Bachelor-/Masterarbeit wird die Entwicklung eines numerischen Modells eines solaren Pyrolysereaktors für Biomasse sein. Um die aktuell verwendeten Modelle und Gleichungen für diesen Prozess zu ermitteln, beginnen Sie mit einer Literaturstudie über die unterschiedlichen Reaktoren sowie die bestehenden Modelle für die solare Pyrolyse/Vergasung. Danach modellieren Sie den Reaktor unter Berücksichtigung verschiedenen Mechanismen wie z.B. Gasströmung, Wärmeübertragung und chemische Reaktion. Zunächst wird ein 0D- bzw. 1D-Modell untersucht. Je nach Fortschritt kann das Modell zu einem 2D-Modell erweitert werden. Sie werden den Einfluss verschiedener Parameter wie den der Temperatur und des Massendurchsatzes der Biomasse auf die Ausgangsprodukte untersuchen. Darüber hinaus werden Sie die verschiedenen Wärmeübergänge je nach Reaktorkonstruktion unter Berücksichtigung direkter und indirekter Bestrahlung mit einander vergleichen.

Während Ihrer Bachelor-/Masterarbeit werden Sie an projektbezogenen Forschungstreffen teilnehmen.

Das erwarten wir von Ihnen:

Unser Angebot:

Das DLR steht für Vielfalt, Wertschätzung und Gleichstellung aller Menschen. Wir fördern eigenverantwortliches Arbeiten und die individuelle Weiterentwicklung unserer Mitarbeitenden im persönlichen und beruflichen Umfeld. Dafür stehen Ihnen unsere zahlreichen Fort- und Weiterbildungsmöglichkeiten zur Verfügung. Chancengerechtigkeit ist uns ein besonderes Anliegen, wir möchten daher insbesondere den Anteil von Frauen in der Wissenschaft und Führung erhöhen. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Weitere Angaben:

Eintrittsdatum: 01.07.2024
Dauer: 6 bis 9 Monaten
Beschäftigungsgrad: Teilzeit

Vergütung: Je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe 05 TVöD.

Kennziffer: 93746

Kontakt:
Dr. Clarisse Lorreyte Institut für Future Fuels
Tel.: 02203 601 1135