Simulationen mehrere Personen

Stellenangebote

Wir suchen immer wieder Student:innen, die innerhalb unserer Forschungs- und Entwicklungsprojekte Diplom-, Bachelor- oder Masterarbeiten durchführen wollen. Auch Praxissemester sind im Solar-Institut Jülich möglich. Außerdem suchen wir studentische und wissenschaftliche Hilfskräfte sowie auch weitere Mitarbeiter:innen.

Suchen Sie in den Unterpunkten nach möglichen Themen. Bitte hängen Sie Ihrer Bewerbung ein einzelnes PDF-Dokument (Inhalt: Anschreiben, Lebenslauf, Notenspiegel, Zeugnisse, Arbeitsnachweise/Arbeitszeugnisse etc., Größe max. 7 MB) an. Bitte teilen Sie uns außerdem die Art sowie den möglichen Zeitraum der Arbeit mit.

Sollte gerade nichts Passendes für Sie dabei sein, können Sie uns gerne eine Initiativbewerbung an info(at)sij.fh-aachen.de senden.

Die FH Aachen hat noch weitere Angebote unter diesem Link aufgeführt.

Viel Erfolg!

Mitarbeiter:in

Derzeit haben wir keine Stellen für Mitarbeiter:innen ausgeschrieben.

Abschlussarbeiten

Themenvorschlag Abschlussarbeit (PA+BA/MA): Prüfstands zur thermischen Untersuchung von Schüttgütern

Motivation

Die Nutzung von Erdwärme ist eine nachhaltige und effiziente Methode zur Bereitstellung von Heiz- und Kühlenergie. Jedoch hängt die tatsächliche Effizienz solcher Systeme von einer Vielzahl an Faktoren ab, wie etwa den physikalischen Eigenschaften des Erdreichs. Um diese Eigenschaften zu analysieren, ist der Einsatz eines Prüfstands notwendig, der es erlaubt, die thermischen Eigenschaften des Erdreichs im Laborversuch zu untersuchen.

Fragestellung

Im Rahmen der Abschlussarbeit soll ein Prüfstand entwickelt und betrieben werden, der es erlaubt, verschiedene Erdreiche mit verschiedenen Feuchtegehältern zu untersuchen. Der Prüfstand soll genutzt werden, um die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmekapazität von verschiedenen Bodenarten zu bestimmen.

Dabei ist es wichtig, nicht nur die Messergebnisse zu dokumentieren, sondern auch neue Testroutinen zu entwickeln und die thermischen Prozesse im Erdreich umfassend zu verstehen.

Anforderungen

Die erfolgreiche Bearbeitung dieser Arbeit erfordert:

  • Grundlegendes Verständnis von Wärmeleitung.
  • Kenntnisse im Bereich der Messtechnik sowie der Datenerfassung und -auswertung sind von Vorteil.
  • Erfahrung in der Durchführung von Messkampagnen und der Interpretation von Messdaten sind von Vorteil.
  • Sorgfältige Analyse und Interpretation der Ergebnisse unter Berücksichtigung relevanter Einflussfaktoren.
  • Strukturierte Dokumentation und Präsentation der Messergebnisse sowie der abgeleiteten Empfehlungen zur Verbesserung.

Angebot

  • Zusammenarbeit mit dem interdisziplinären Team des SIJ.
  • flexible Arbeitszeiten
  • angenehmes Arbeitsklima
  • Möglichkeit von Praxisprojekten

Ansprechpartner

Tobias Blanke, M. Sc. |  T +49. 241. 6009 51208 | blanke(at)sij.fh-aachen.de

Themenvorschlag Abschlussarbeit (PA+BA/MA): Analyse der Effizienz von Erdsonden in einem maßstäblichen Prüfstand

Motivation

Erdwärmepumpen nutzen die konstante Temperatur des Erdreichs, um Gebäude effizient zu heizen und zu kühlen. Die Effizienz dieser Systeme hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Bodeneigenschaften, der Installationsqualität und der Betriebsbedingungen. Durch eine detaillierte Vermessung und Auswertung der Betriebsdaten kann die Leistung der Erdsonden optimiert und ihre Effizienz gesteigert werden.

Fragestellung

Das Ziel dieser Arbeit ist es, diverse Typen und Konfigurationen von Erdwärmesonden im Maßstab 1:2 in unserem Versuchsaufbau zu vermessen. Ggf. kann beim Aufbau des Leistungsprüfstands unterstützt werden. Hierbei sollen Aspekte wie Temperaturverläufe und Leistungsabgaben ausgewertet werden. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Entwicklung von Testroutinen und der Auswertung der Daten.

Anforderungen

Die erfolgreiche Bearbeitung dieser Arbeit erfordert:

  • Grundlegendes Verständnis von Wärmeleitung und Konvektion.
  • Kenntnisse im Bereich der Messtechnik sowie der Datenerfassung und -auswertung sind von Vorteil.
  • Erfahrung in der Durchführung von Messkampagnen und der Interpretation von Messdaten sind von Vorteil.
  • Sorgfältige Analyse und Interpretation der Ergebnisse unter Berücksichtigung relevanter Einflussfaktoren.
  • Strukturierte Dokumentation und Präsentation der Messergebnisse sowie der abgeleiteten Empfehlungen zur Verbesserung.

Angebot

  • Zusammenarbeit mit dem interdisziplinären Team des SIJ.
  • Flexible Arbeitszeiten
  • Angenehmes Arbeitsklima
  • Möglichkeit von Praxisprojekten

Ansprechpartner

Tobias Blanke, M. Sc. |  T +49. 241. 6009 51208 | blanke(at)sij.fh-aachen.de

Bachelorarbeit: Energie Park Herzogenrath – Forschung und Entwicklung (EPH_FuE) "Floating-PV-Anlagen"

Das SIJ führt mehrere Projekte mit dem Ziel einer kohlenstoffneutralen Energieversorgung durch. Das Projekt "Schwimmende PV-Anlagen" umfasst die Entwicklung und Erprobung eines optimierten Auslegungskonzepts für den Bau von schwimmenden Photovoltaikanlagen auf dem See im Energiepark Herzogenrath. Ein Schwerpunkt liegt auf der Berechnung der auftretenden Kräfte, darunter Schneelast, Verkehrslast, Windlast und Wellenlast. Diese Analysen sind entscheidend für die Festigkeitsnachweise und die sichere Konstruktion der Anlage.

Anforderungen

Wir erwarten eine selbständige und verantwortungsvolle Arbeitsweise. Die Tätigkeit erfordert Grundkenntnisse über PV-Modulsysteme. Gute Kenntnisse in Technischer Mechanik und Konstruktionselementen zur Bestimmung auftretender statischer und dynamischer Kräfte sowie zur Durchführung von Festigkeitsnachweisen sind erforderlich. Grundkenntnisse in der Sensorik sind eine bevorzugte Qualifikation.

Aufgaben

  • Bestimmung der auftretenden statischen und dynamischen Kräfte, denen die Floating PV-Anlage ausgesetzt ist, unter Berücksichtigung potenzieller Schnee- und Windlasten. Erstellung eines Festigkeitsnachweiß für die PV-Anlage
  • Sensordatenerfassung und Analyse eines Kraftsensors bezüglich der auftretenden Ankerkraft.

SIJ-Angebot

  • Zusammenarbeit mit dem interdisziplinären Team des SIJ.
  • Flexible Arbeitszeiten & angenehmes Arbeitsumfeld.

Ansprechpartner

Daniel Schmitz B. Eng. |  T +49. 241. 6009 53506 | d.schmitz(at)sij.fh-aachen.de

Themenvorschlag Abschlussarbeit (MA): Vergleich verschiedener Wärmetau-scher für die Effizienzsteigerung von Eisspeichern durch CFD-Simulation

Motivation

Die Effizienz von Eisspeichern in der Gebäudetechnik hängt maßgeblich von der Leistung des Wärmetauschers ab, der den Wärmeaustausch zwischen dem Eis und dem Fluid ermöglicht. Durch den Einsatz verschiedener Wärmetauscherkonfigurationen können unterschiedliche Leistungsmerkmale erzielt werden. Eine detaillierte CFD-Simulation (Strömungssimulation) ermöglicht es, die Auswirkungen verschiedener Wärmetauscherdesigns auf die Leistung des Eisspeichers zu analysieren und zu optimieren.

Fragestellung

Das Ziel dieser Arbeit ist es, verschiedene Wärmetauscherkonfigurationen für Eisspeicher zunächst für ein CFD-Programm zu modellieren und anschließend per Simulation zu untersuchen und miteinander zu vergleichen. Dabei sollen Aspekte wie Wärmeübertragungseffizienz, Druckverluste und thermische Homogenität des Eises berücksichtigt werden.

Anforderungen

Die erfolgreiche Bearbeitung dieser Arbeit erfordert:

  • Fundierte Kenntnisse in numerischer Strömungsmechanik oder CFD-Simulation.
  • Vertrautheit mit verschiedenen Wärmetauscherdesigns und ihrer Funktionsweise.
  • Fähigkeit zur eigenständigen Erstellung und Durchführung von Simulationsmodellen unter Berücksichtigung relevanter Randbedingungen.
  • Sorgfältige Analyse und Interpretation der Simulationsergebnisse hinsichtlich der Leistung der Wärmetauscher.
  • Kreativität und Flexibilität bei der Identifizierung und Bewertung von Optimierungspotenzialen.
  • Strukturierte Arbeitsweise sowie die Fähigkeit, komplexe Zusammenhänge verständlich zu dokumentieren und zu präsentieren.

Angebot

  • flexible Arbeitszeiten
  • angenehmes Arbeitsklima
  • Möglichkeit von Praxisprojekten

Ansprechpartner

Tobias Blanke, M.Sc. | Raum 01310 (Bayernallee 9, 52070 Aachen) | T +49. 241. 6009 51208| blanke(at)sij.fh-aachen.de

Themenvorschlag Abschlussarbeit (BA/MA): Analyse der Effizienz einer Luft-Luft-Wärmepumpe durch Messung und Auswertung von Betriebsdaten

Motivation

Luft-Luft-Wärmepumpen sind eine weit verbreitete Technologie zur Heizung und Kühlung von Gebäuden. Die Effizienz dieser Systeme hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Betriebsbedingungen, der Installation und des Wartungszustands. Durch eine detaillierte Vermessung und Auswertung der Betriebsdaten kann die Leistung der Wärmepumpe optimiert und ihre Effizienz gesteigert werden.

Fragestellung

Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine an der FH in der Bayernallee aufgestellte Luft-Luft-Wärmepumpe umfassend zu vermessen und die Betriebsdaten auszuwerten, um deren Effizienz zu analysieren und zu optimieren. Hierbei sollen Aspekte wie Leistungskoeffizient (COP), Jahresarbeitszahl (JAZ), Temperaturverläufe und Leistungsabgaben berücksichtigt werden. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Identifizierung von Effizienzverlusten und der Entwicklung von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung.

Anforderungen

Die erfolgreiche Bearbeitung dieser Arbeit erfordert:

  • Umfassendes Verständnis der Funktionsweise von Luft-Luft-Wärmepumpen und ihrer Betriebsparameter.
  • Kenntnisse im Bereich der Messtechnik sowie der Datenerfassung und -auswertung.
  • Erfahrung in der Durchführung von Messkampagnen und der Interpretation von Messdaten.
  • Fähigkeit zur Identifizierung von Effizienzverlusten und zur Entwicklung von Optimierungsstrategien.
  • Sorgfältige Analyse und Interpretation der Ergebnisse unter Berücksichtigung relevanter Einflussfaktoren.
  • Strukturierte Dokumentation und Präsentation der Messergebnisse sowie der abgeleiteten Empfehlungen zur Effizienzsteigerung

Angebot

  • flexible Arbeitszeiten
  • angenehmes Arbeitsklima
  • Möglichkeit von Praxisprojekten

Ansprechpartner

Tobias Blanke, M.Sc. | Raum 01310 (Bayernallee 9, 52070 Aachen) | T +49. 241. 6009 51208| blanke(at)sij.fh-aachen.de

Bachelor-/Masterthesis: Dynamic Modeling of an Anaerobic Digestion plant in Modelica

Context

The project SolarFuels aims to synthesize carbon-neutral liquid fuels, mainly for the aviation industry, by using renewable energy as a heat supply for a reforming process. At the moment, a pilot plant demonstrating that process on an industrial scale is being built in Jülich. The SIJ models the plant and runs simulations to gain insights into the operation and deduce optimized operating strategies.

One feedstock for the process is biogas, which is produced on-site via anaerobic digestion. In order to include the biogas generation into the plant simulations, it needs to be modeled in Modelica.

Task

Your principal task will be to make a review of existing modeling approaches for anaerobic digestion. Once a suitable approach has been chosen and implemented in Dymola (our Modelica software development environment), the surrounding peripheral infrastructure, e.g. tanks or pumps, need to be modeled. As a conclusion, the simulation results will be validated, depending on the availability of experimental data.

We would be glad to get together with you to talk about more details.

Requirements

  • Field of study:  Mechanical Engineering, Energy Engineering, Biotechnology, Physics or similar
  • Good knowledge of thermodynamics required
  • Knowledge of microbial processes beneficial (e.g. anaerobic digestion or fermentation)
  • Experience in programming and/or simulations beneficial (esp. Modelica and Python)
  • Good working knowledge in standard MS-Office applications
  • Good command of German or English
  • Independent and goal-oriented work ethic

What we offer

  • Opportunity to contribute your own ideas to current research and see them utilized by our partners in an industrial-scale application
  • Flexible and independent work schedule, friendly work environment and participation in a young and energetic team

Please attach a single PDF document to your application (Content: Cover letter, CV, transcript, certificates, references etc.). Also, please tell us the type and desired time frame of your thesis.

Contact

Falko Schneider, M. Sc. | T +49. 241. 6009 53544 | f.schneider(at)sij.fh-aachen.de

 

 

 

Masterarbeit: Entwicklung eines Modells für den Wärmeübergang auf Mikroebene von heißer Luft auf feuchte Partikel inklusive des Einflusses von Verdampfung und Verdunstung des Wassers

Hintergrund

Solarthermische Anlagen werden zunehmend nicht mehr nur im Bereich der Elektrizitätserzeugung eingesetzt. Sie bieten auch die Möglichkeit Hochtemperaturprozesswärme zu gewinnen. Dazu müssen jedoch auch die Prozesse im Detail bekannt sein und ggf. angepasst werden. Im vorliegenden Fall soll die Trocknung von Rohphosphat solar befeuert werden. Um unter der Bedingung eines volatilen solaren Angebots den Prozess optimieren zu können, soll dieser anhand eines detailliert Prozessmodells untersucht werden. Das im Titel angesprochene Modell bildet einen wichtigen Bestandteil dieses Prozessmodells.

Aufgabe

  • Recherche zu den Grundlagen und dem Stand der Technik
  • Entwicklung einer mathematisch modellhaften Beschreibung der physikalischen Vorgänge
  • Implementierung dieses Modells in Modelica-Code
  • Analyse und Plausibilitätsprüfung, ggf. Validierung in einer Multiphysiksimulation

Anforderungen

  • Strukturierte, selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise
  • Sehr gute Kenntnisse in Thermodynamik, Stoffübertragung, Strömungsmechanik und der Mathematik insbesondere partielle DGL
  • Sehr gute analytische Fähigkeiten, Kreativität
  • Studium in Energietechnik, Maschinenbau, Physik, Mathematik o. Ä.
  • Professioneller Umgang mit MS-Office Anwendungen u. ä.
  • Erfahrung in Simulation und Modellbildung vorteilhaft

Angebot

  • Unterstützung bei der erfolgreichen Durchführung der Abschlussarbeit am Solar-Institut Jülich
  • Möglichkeiten, sich aktiv mit eigenen Ideen in aktuelle Forschungsthemen einzubringen.

Bewerbung

Bitte reichen Sie folgende Dokumente in einem einzelnen PDF-Dokument ein: max. einseitiges Anschreiben, max. zweiseitiger tabellarischer Lebenslauf, aktuellen Notenspiegel und das Bachelorzeugnis.

Betreuung / Kontakt

Jonas Schulte, M. Sc. | T +49. 241. 6009 53502 | j.schulte(at)sij.fh-aachen.de

 

 

 

Bachelor-/Masterarbeit: Vermessung von Katalysator-Prüflingen für Wasserstoff-BHKWs

Hintergrund

Die zukunftsorientierte Wasserstofftechnologie hat an vielen Stellen noch deutliches Entwicklungspotential.  So auch bei modernen Gasmotoren, die von den Herstellern zunehmend auf 100% Wasserstoffbetrieb vorbereitet bzw. umgerüstet werden. Dazu muss u.a. auch die Abgasnachbehandlung an die Verbrennung angepasst werden.

So werden im Industrie-Projekt EasyPlug SCR-Katalysatoren (Stickoxid-Reduzierung) mit Drahtgestrick als Tragstruktur entwickelt. Dabei hat das SIJ die Aufgabe übernommen vom Industriepartner gefertigte Prototypen, die mit katalytischen Schichten versehen wurden, durch verschiedene Untersuchungen zu qualifizieren. Hierfür stehen u.a. der Motoren-Teststand des SIJ mit Abgasstrecke und zugehörige Analysesysteme zur Verfügung.

Aufgabe

An verschiedenen Testständen am SIJ sind im Projekt qualifizierende Untersuchungen und Vermessungen an Katalysator-Prüflingen durchzuführen, um mit diesen Messdaten die Herstellungsoptimierung zu verfolgen und mit geeigneten neuen Vorgaben zu forcieren. Ein erstes Aufgabenziel des Projektes wäre daher zunächst die Anpassung der Teststände an die Vermessungsvorgaben. Bei diesen Untersuchungen stehen dann zentral die Gegendruckmessungen und die Quantifizierung des Stickoxidabbaus durch Vermessung der Abgaszusammensetzung mittels eines FTIR im Vordergrund.

Qualifizierung

Kandidaten/innen sollten ein besonderes Interesse an Motortechnik und der Entwicklung von Wasserstofftechnik haben und möglichst geeignete Vorkenntnisse aus ihrem Studienfach mitbringen. Studienrichtung: Maschinenbau, Energietechnik oder andere passende Studienrichtungen. Eine hohe Motivation und die Fähigkeit eigenverantwortlich, zielorientiert und systematisch zu arbeiten sollten vorhanden sein. Die angestrebte Abschlussarbeit kann auf Deutsch oder Englisch geschrieben werden.

Betreuung / Kontakt

Dr. Markus Sauerborn | T +49. 241. 6009 53542 | sauerborn(at)sij.fh-aachen.de

 

 

 

Jobs für Student:innen

Studentische/Wissenschaftliche Hilfskraft: Unterstützung im Projekt InnoFlaG

Das SIJ führt mehrere Projekte mit dem Ziel einer kohlenstoffneutralen Energieversorgung durch. Im Rahmen des Projekts InnoFlaG sollen neuartige oberflächennahe Wärmetauscherelemente in Kombination mit Latentwärme-speichern, Energiespeichern und Hydraulikmodulen als funktionsfähige Einheit durch die Industriepartner entwickelt, getestet und in Wechselwirkung mit dem oberflächennahen Erdreich sowie multimodaler Regenerierung durch unsere Forschungseinrichtung modelliert werden. Zusätzlich wird eine optimale, die CO2-Emissionen minimierende modulierende Wärmepumpen-Betriebsweise erarbeitet und bewertet. In diesem Projekt wird ein Monitoring-System implementiert, das relevante Daten der eingesetzten Module und der Umgebungsbedingungen sammelt und auswertet, um genauere Modellierungen, Ertragsprognosen und eine effektive Fernüberwachung zu ermöglichen.

Erwartungen

  • Praktische Kenntnisse in den Bereichen Installationstechnik, Messtechnik und/oder Datenübertragung
  • Kenntnisse über Kommunikations-Schnittstellen (Optional)
  • Große Forschungsfreude, hohe Motivation, Selbständigkeit

Deine Aufgaben

  • Unterstützung beim Aufbau des Geothermie-Testfelds und der zugehörigen Messtechnik
  • Unterstützung bei der Installation des hydraulischen Systems
  • Planung und Durchführung von Messreihen sowie deren Auswertung
  • Allgemeine Unterstützung bei Aufgaben im Projekt InnoFlaG

SIJ-Angebot

  • Zusammenarbeit mit dem interdisziplinären Team des SIJ
  • Flexible Arbeitszeiten & angenehmes Arbeitsumfeld

Ansprechpartner

Dr. rer. nat. Joachim Göttsche |  T 0241 6009-53525 | goettsche(at)sij.fh-aachen.de

Ludwin Duran Paredes, M. Sc. |  T 0241 6009-53504 | duran(at)sij.fh-aachen.de

Studentische/Wissenschaftliche Hilfskraft: Energie Park Herzogenrath – Forschung und Entwicklung (EPH_FuE) "Floating-PV-Anlagen"

Das SIJ führt mehrere Projekte mit dem Ziel einer kohlenstoffneutralen Energieversorgung durch. Das Projekt „Schwimmende PV-Anlagen“ beinhaltet die Entwicklung und Erprobung eines optimierten Auslegungskonzepts für die Errichtung von schwimmenden Photovoltaikanlagen auf dem See im Energiepark Herzogenrath. In diesem Projekt wird ein System-Monitoring-System implementiert, das relevante Daten der eingesetzten Module und der Umgebungsbedingungen sammelt und auswertet, um genauere Modellierungen, Ertragsprognosen und eine effektive Fernüberwachung zu ermöglichen.

Erwartungen

  • Datenanalyse und Programmierkenntnisse
  • Kenntnisse über Kommunikations-Schnittstellen (Optional)
  • Große Forschungsfreude, hohe Motivation, Selbständigkeit

Deine Aufgaben

  • Analyse der Bewegungen der Struktur und der Reaktion auf die Windlast unter Verwendung der Sensordaten
  • Installation eines Datenerfassungssystems und dessen Einrichtung mit den Protokollen OPC-UA und MQTT
  • Unterstützung bei allgemeinen Aufgaben im Projekt

SIJ-Angebot

  • Zusammenarbeit mit dem interdisziplinären Team des SIJ
  • Flexible Arbeitszeiten & angenehmes Arbeitsumfeld

Ansprechpartner

Shiva Ansaripour, M. Sc. |  T 0241 6009 54071 | ansaripour(at)sij.fh-aachen.de

Wissenschaftliche Hilfskraft: Aufbau und Betreuung eines Versuchsstands zur Durchführung von Schneelast- und Kühlversuchen

Hintergrund

Schwimmende PV-Anlagen bieten ein großes Potential zur nachhaltigen Energieerzeugung auf bisher ungenutzten Wasserflächen. In dem Projekt "Schwimmende Photovoltaik: Umweltauswirkungen und Ertragssicherung" werden unter anderem Möglichkeiten zur Vermeidung von Schneelasten und der Optimierung des Energieertrags durch Kühlung der Module mit dem vorhandenen Seewasser untersucht. An einem schwimmenden Testaufbau sollen daher Versuche durchgeführt werden, durch die eine Strategie zur Vermeidung von Schneelasten identifiziert werden soll und die der Validierung eines Prozessmodells dienen.

Aufgaben

  • Aufbau & Betreuung eines Solarmodul-Testaufbaus für Schneelast- & Kühlversuche
  • Durchführung und Auswertung von Schneelast- und Kühlversuchen
  • Validierung eines Prozessmodells mit Versuchsdaten

Anforderungen

  • Strukturierte, selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise
  • Studienrichtungen:  Maschinenbau, Elektrotechnik, Energietechnik oder vergleichbarer Studiengang
  • Kenntnisse in den gängigen MS-Office Programmen (Excel, Word, etc.)
  • Erfahrungen in der Datenverarbeitung vorteilhaft
  • Interesse an praktischen Tätigkeiten

Angebot

  • Flexible Arbeitszeiten
  • Angenehmes Arbeitsklima
  • Möglichkeit von Praxisprojekten und Abschlussarbeiten

Beginn

Ab 01.10.2024

Ansprechpartner

Nico Oellers, M. Sc. |  T 0241 6009 54166 | oellers(at)sij.fh-aachen.de