Gruppenleitung (w/m/d) „Digital Twin Cloud and Services“

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!

Für unser Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen in Sankt Augustin suchen wir eine/n wissenschaftliche/n Mitarbeiter/in für die

Informatiker/in, Physiker/in, Mathematiker/in o.ä. (w/m/d)

Das erwartet Sie:

Der Schutz und die Sicherheit kritischer Infrastrukturen ist eine essentielle Grundlage für die wirtschaftliche Prosperität und Stabilität von Staaten und Gesellschaften. Dieser Aufgabe widmet sich das Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen und entwickelt dafür Konzepte, Verfahren und Technologien, die sowohl zur Beurteilung als auch zur Verbesserung des Sicherheitsstatus von Infrastrukturen unter Betrachtung der drei Ebenen Mensch, Technologie und Gesamtsystem dienen. In der Abteilung „Digitale Zwillinge für Infrastrukturen“ werden komplexe vernetzte Infrastrukturen auf verschiedenen Abstraktionsstufen und in Sektorkopplungen modelliert und simuliert. Mit der Anbindung an Echtzeiten-Daten ermöglichen die Modelle als Digitale Zwillinge die Analyse und Optimierung der Resilienz terrestrischer Infrastrukturen.

Digitale Zwillinge stellen eine möglichst genaue Nachbildung einer Instanz in der realen Welt dar. Über kontinuierlichen Abgleich mit einkommenden Daten aus Sensoren der Instanz wird der Digitale Zwilling nachgeführt und erlaubt – durch Modelle oder die Übertragung von Daten anderer Instanzen gleicher Art – eine Prognose des Verhaltens der realen Instanz. Zusätzlich kann der Digitale Zwilling parallel, ausgehend vom abgebildeten Ist-Zustand und dem Kontext, mit verschiedenen Ausgangsparametern gestartet werden, um weitere Prognose- oder Optimierungsmöglichkeiten zu erschließen. Der Wert eines digitalen Zwillings erhöht und vervielfacht sich mit den Datenquellen, Abbildungen und Kopplungen, die hergestellt werden. Je mehr Verbindungen hergestellt werden, desto größer ist der Wert.

Die hohe Komplexität des Digitalen Zwillings sorgt allerdings dafür, dass der Nutzerkreis auf wenige Personen, meist dessen Entwickler, begrenzt ist. Um den Digitalen Zwilling verschiedenen Anwendern wie bspw. Krisenstäben, Einsatzkräften etc. zugänglich zu machen, müssen die zusammenlaufenden Daten und Tools konsolidiert und vereinfacht aufgearbeitet werden, was durch die Bereitstellung geeigneter Mensch-Maschine-Schnittstellen in Kombination mit einer komplexen Backend-Architektur erfolgt. Durch die Vielzahl an Tools, die sich in ihrer Implementierung unterscheiden, muss diese höchstflexibel und dabei performant einsetzbar sein. Um den Digitalen Zwilling sowohl im Tagesbetrieb als auch in Krisensituationen einsetzen zu können, ist zudem die Erarbeitung eines Betriebskonzepts unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen aller Stakeholder sowie der Einsatz geeigneter Backup-Lösungen notwendig.

Unter Ihrer fachlichen und koordinativen Leitung, soll die Arbeitsgruppe langfristig die Grundlage für den Aufbau und den Betrieb Digitaler Zwillinge schaffen, indem sie eine Digital Twin Cloud realisiert und konstant weiterentwickelt. Ihre Arbeit umfasst dabei folgende Verantwortlichkeiten:

• Fachliche Leitung der Arbeitsgruppe Digital Twin Cloud and Services inkl. der Verantwortung für die Erreichung der fachlichen Ziele der Gruppe
• Konkretisierung der wissenschaftlichen Fragestellung im Bereich „Digital Twin Cloud Computing“ sowie den daran anknüpfenden Themen
• Planung der wissenschaftlichen Arbeiten in verschiedenen Projekten und Anweisung der Mitarbeitenden bzw. eigene wissenschaftliche Bearbeitung durch:
  • Erforschung von neuen und innovativen Konzepten zur modularen Gestaltung von Frontend-Umgebungen unter den Vorgaben verschiedenster Stakeholder
  • Entwicklung komplexer Strategien zum Aufbau, Betrieb und Weiterentwicklung geeigneter System- und Softwarearchitekturen Konzeption und Implementierung eines Software-as-a-Service (SaaS)-Baukastens zur vereinfachten Einbettung von Simulationsund Evaluations-Tools in den Digitalen Zwilling
  • Eigenständige Entwicklung, Implementierung und Erprobung von Echtzeit- und Simulationsschnittstellen zu Digitalen Zwillingen Konzeption und Entwicklung geeigneter Visualisierungsmethoden
  • Zusammenführung und Verknüpfung von Simulations-, Sensor- und historischen Daten zur späteren Nutzung im Digitalen Zwilling durch geeignete Datenschnittstellen und Datenbankarchitekturen
  • Koordination des Aufbaus und Betriebs der für die Durchführung von Projekten notwendigen Computing- und Speicherressourcen sowie der Etablierung eines Systems zum Ressourcenmanagement
  • Demonstration der entwickelten Funktionalitäten anhand von Anwendungsfällen und für definierte Szenarien
• Dokumentation der Forschungsdaten und Ergebnisse der Arbeitsgruppe

Sie tragen mit Ihren Ergebnissen dazu bei in Echtzeit gewonnene Sensordaten durch die Anbindung an Digitale Zwillinge bestmöglich nutzbar zu machen. Zudem bietet eine solche DT-Cloud-Computing Plattform die Möglichkeit Digitale Zwillinge in Krisensituation bestmöglich einzusetzen und unterstützt dadurch Entscheidungsträger und Einsatzkräfte in sämtlichen Phasen des Krisenverlaufs.

Ihre Ideen setzen Sie in einem dynamischen und innovativen Institut des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt um. Neben einem hohen Maß an Teamspirit erwartet Sie eine exzellente Infrastruktur mit modernster Ausrüstung und aktuellen Entwicklungsumgebungen. Wir unterstützen Sie zudem aktiv bei Ihrer beruflichen und wissenschaftlichen Weiterentwicklung.

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: sofort
Dauer: zunächst befristet auf drei Jahre
Beschäftigungsgrad: Vollzeit (Teilzeit möglich)

Vergütung: Je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe 14 TVöD.

Kennziffer: 87191