Das Gelingen der Energiewende ist essenziell für unsere Zukunft. Energie­szenarien können dabei helfen, frühzeitig Strategien zur Entscheidungs­unterstützung zu entwickeln. Die Entwicklung dieser Energie­szenarien ist dabei allerdings mit ständig neuen Heraus­forderungen konfrontiert. Haben Sie Lust, diese Heraus­forderungen mit uns gemeinsam anzugehen? Dann bewerben Sie sich!

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Doktorand – Ressourcen der Energiewende: innovative Prozess­routen zum Ersatz von Material­strömen fossiler Energie­systeme (w/m/d)

Der Übergang von einem fossilen zu einem erneuerbaren Energiesystem ist eine zentrale Heraus­forderung des 21. Jahrhunderts. Während fossile Energie­systeme neben Energie auch zahlreiche industrielle Rohstoffe liefern, etwa für die Chemie­industrie, die Stahl­produktion oder den Straßenbau, führt der schrittweise Ausstieg aus diesen Technologien zu potenziellen Engpässen bei wichtigen Materialien. Diese Doktorarbeit soll daher alternative Prozess­routen und innovative Lösungen zur Deckung der Nachfrage nach Materialien in einem vollständig erneuerbaren Energiesystem erforschen und modellieren. Ziel dieser Arbeit ist es, nicht nur die durch den Ausstieg aus fossilen Energien entstehenden Material­engpässe zu identifizieren, sondern vor allem nach­haltige Alternativen zu erforschen. Diese Alternativen könnten z. B. durch den Einsatz biobasierter Rohstoffe, die Entwicklung elektro­chemischer Prozesse oder die Nutzung von grünem Wasserstoff zur Substitution fossiler Stoffströme ermöglicht werden. Das ICE-2 des Forschungs­zentrums Jülich bietet mit einem globalen State-of-the-Art-Energie­system­modell die ideale Basis, um die Transformation des Energiesystems und die Auswirkungen auf die globalen Stoffströme zu untersuchen. Die Arbeit wird sich auf die Erforschung von Alternativen zu fossilen Materialien fokussieren und dabei innovative und techno­ökonomisch machbare Lösungen analysieren und darauf basierend Transformations­strategien entwickeln. Folgende Arbeiten umfasst die Arbeit:

• Einarbeitung in globale Energie- und Stofffluss­modellierung
• Analyse und Modellierung des Status quo relevanter Materialflüsse fossiler Energie­systeme
• Identifizierung kritischer Material­flüsse und Engpässe
• Erforschung alternativer Prozessrouten, wie z. B. biobasierte Rohstoffe, grüner Wasserstoff, Kreislauf­wirtschaft, elektro­chemische Prozesse
• Modellierung der Substitutions­prozesse und techno­ökonomische Einordnung

Diese Doktorarbeit bietet Ihnen die Möglichkeit, aktiv an der Entwicklung von Lösungen für die industrielle Ressourcen­sicherung in einer fossil­freien Zukunft mitzuwirken. Sie werden in einem hoch­innovativen und inter­disziplinären Forschungs­umfeld arbeiten und einen direkten Beitrag zur Energiewende leisten.

• Sehr gute Leistungen in Ihrem Master­studium im Bereich Energietechnik, Maschinenbau, Ressourcen­management, Wirtschafts­ingenieur­wesen oder Physik bzw. in einem vergleichbaren Studienbereich
• Grundkenntnisse in Energiesystemanalyse, erneuerbaren Energie­systemen, Thermo­dynamik oder vergleichbar
• Erste Erfahrung in Optimierung oder Statistik von Vorteil
• Erste Erfahrung in einer objekt­orientierten Programmier­sprache (z. B. Python, MATLAB) und MS-Office-Kenntnisse
• Analytisches und strukturelles Denken
• Interesse an der Analyse von Ressourcen­nutzung, Energie­systemen und Zukunfts­technologien
• Fließende Englisch- oder Deutsch­kenntnisse in Wort und Schrift

Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzu­gestalten! Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch:

• Eine hoch motivierte Arbeitsgruppe sowie ein inter­nationales und inter­disziplinäres Arbeits­umfeld in einer der größten Forschungs­einrichtungen in Europa
• Hervorragende wissen­schaftliche und technische Infrastruktur
• Möglichkeit zur Teilnahme an (inter­nationalen) Konferenzen und Projekt­treffen
• Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre:n wissen­schaftliche:n Betreuer:in
• 30 Tage Urlaub und eine Regelung für freie Brückentage (z. B. zwischen Weihnachten und Neujahr)
• Homeoffice flexibel möglich
• Flexible Arbeitszeit­modelle sowie eine Vollzeit­tätigkeit, die auch voll­zeit­nah (https://go.fzj.de/vollzeitnah) ausgeübt werden kann
• Die Möglichkeit zur Fertigung einer Doktorarbeit innerhalb von drei Jahren durch professionelle Betreuung und interne Unterstützungs­angebote – Bearbeitungs­dauer bis zur Einreichung der Schrift­fassung der Dissertation für die letzten 16 Doktorand:innen am IEK-3: 2,7–3,4 Jahre
• Weiterentwicklung Ihrer persönlichen Stärken, z. B. durch ein umfangreiches Trainings­angebot; ein strukturiertes Programm mit Weiter­bildungs- und Vernetzungs­angeboten speziell für Promovierende über JuDocS, das Jülich Center for Doctoral Researchers and Supervisors: https://www.fz-juelich.de/en/judocs

Die Position ist zunächst auf drei Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt analog der Entgelt­gruppe 13 (75 %) des Tarif­vertrags für den öffentlichen Dienst (TVöD-Bund) zuzüglich 60 % eines Monats­gehaltes als Sonderzahlung („Weihnachts­geld“). Informationen zur Promotion im Forschungs­zentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier: https://www.fz-juelich.de/gp/Karriere_Docs.