Masterstudent/in Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Energietechnik, Naturwissenschaften o. ä. (w/m/d) - Partikelreaktorkonzept zur Produktion von solaren Kraftstoffen

Im DLR Institute für Future Fuels beschäftigen wir uns mit der nachhaltigen Produktion von Chemikalien und Kraftstoffen für Industrie und Fahrzeuge. Auf dem Weg zur Dekarbonisierung entwickeln wir unter anderem Prozesse zur Herstellung von Wasserstoff und anderen synthetischen Kraftstoffen mit erneuerbaren Energieträgern. Ein Prozess konzentriert sich auf die Herstellung von Wasserstoff allein durch die Nutzung von Wasser und der Wärmeenergie der Sonne. Anders als bei der Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse kommt dieses Verfahren ohne einen elektrochemischen Schritt aus und hat ein hohes Potenzial in Bezug auf die Gesamteffizienz des Verfahrens. Das Verfahren verwendet feste Redoxmaterialien, die im Prozess bei erhöhten Temperaturen von bis zu 1500 °C recycelt werden. Dieses Konzept wird derzeit im Rahmen mehrerer Projekte an unserem Institut entwickelt, die sich mit der Prozesssimulation, dem experimentellen Nachweis des Konzepts und wirtschaftlichen Aspekten befassen.

Eine wesentliche Kernkomponente des Prozesses ist ein innovativer Wärmeübertrager, der nicht nur die Wärmeübertragung, sondern auch eine chemische Reaktion zwischen einem Gas und festen Partikeln ermöglicht. Für das Scale-up und die Optimierung dieser Komponente suchen wir Unterstützung in unserem Team. 

Im Rahmen Deiner Masterarbeit analysierst Du eine Reaktorkonfiguration unter technischen, thermodynamischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Anhand eines bestehenden Modells erarbeitest Du wie das System im Labormaßstab auf eine industrielle Anwendung skaliert werden kann. Du wirst herausfinden, wie das System ausgelegt sein muss, um die technische Effizienz und die wirtschaftlichen Kennzahlen zu erfüllen. Die Ergebnisse der Masterarbeit fließen direkt in unsere laufenden Forschungsarbeiten ein und unterstützen uns bei den zukünftigen Forschungsaktivitäten zu solaren Kraftstoffproduktionssystemen.

Du wirst eng in unser vielfältiges und hochmotiviertes Team in der Abteilung "Solare Prozessdemonstration" am Standort Jülich eingebunden. Ein erfahrenes Teammitglied wird eng mit Dir zusammenarbeiten und Dich während der gesamten Masterarbeit begleiten. Dein Aufgabenbereich wird mit dem zuständigen Professor Deiner Hochschule abgestimmt.