Entwicklung eines Sammelrings zum Auffangen von heißen Partikeln für die Anwendung in einem Zentrifugalreceiver für Solarturmsysteme - Masterstudent/in Maschinenbau, Energietechnik, Verfahrenstechnik o.ä. (w/m/x)

Deine Mission:

Du möchtest einen Beitrag zu einer rationellen und umweltfreundlichen Energieversorgung leisten und interessierst dich für die Weiterentwicklung konzentrierender solarthermischer Kraftwerke? Dann werde Teil unseres Solarforschungsteams!

Die Abteilung "Solare Hochtemperaturtechnologien" des Instituts für Solarforschung beschäftigt sich mit der Entwicklung und Optimierung von Komponenten für solarthermische Anlagen, insbesondere von Receivern. In der Gruppe "Partikelsysteme" werden Receiver-, Wärmetauscher- und Heizsysteme entwickelt, bei denen keramische Partikel als neues Wärmeübertragungs- und Speichermedium eingesetzt werden. Durch den Einsatz des sandähnlichen Materials können die maximalen Prozesstemperaturen von Solarturmkraftwerken von 600 °C auf 1000 °C erhöht werden, was mit entsprechenden Effizienz- und Kostenvorteilen solcher Anlagen einhergeht. Für die solare Partikelerwärmung wurde an unserem Institut der CentRec-Receiver entwickelt. Dieser Zentrifugalreceiver erzeugt durch seine Rotationsbewegung einen deckenden Partikelfilm in einem rotierenden Hohlraum, der es erlaubt, die Verweilzeit der Partikel im Receiver zu steuern und somit die Partikeltemperatur gezielt zu beeinflussen.

Sobald die Partikel im Zentrifugalreceiver auf die gewünschte Solltemperatur aufgeheizt wurden, verlassen sie den rotierenden Teil des Receivers und werden von einer nicht rotierenden Partikelauffangvorrichtung, dem Sammelring, aufgefangen. Der Sammelring ist dabei höchsten thermischen und mechanischen Belastungen durch die auftreffenden Partikel mit Temperaturen von über 900 °C ausgesetzt. Deine Aufgabe ist es, auf Basis einer Literaturrecherche verschiedene Sammelringkonzepte zu identifizieren und miteinander zu vergleichen. Zusammen mit dem Projektteam erarbeitest du eine Anforderungsliste für einen Sammelring, der in einem Hochtemperatur-Zentrifugalreceiver eingesetzt werden soll. Basierend auf deiner Literaturrecherche und der Anforderungsliste entwickelst du verschiedene Sammelringkonzepte, die du anschließend methodisch miteinander vergleichst. Die vielversprechendste Lösung kann durch Simulationen weiterentwickelt und eventuell in Kaltversuchen am Zentrifugalreceiver-Teststand am Standort Stuttgart getestet werden.

Aufgabenbeschreibung:

• Literaturrecherche
• Anforderungsliste Sammelring
• Ausarbeitung von Sammelring-Konzepten und methodischer Vergleich
• Simulative Parameterstudie eines oder mehrerer Sammelring-Konzepte
• Eventuell experimentelle Untersuchung eines Sammelring-Konzeptes in Kaltversuchen im Zentrifugalreceiver-Teststand
• Verfassen der Master-Arbeit

Deine Qualifikation:

• Du befindest dich im Masterstudium in den Fachrichtungen Maschinenbau, Energietechnik, Verfahrenstechnik oder vergleichbar.
• Du hast Interesse sowohl an analytischer, simulativer als auch praktischer Arbeit.
• Du hast Spaß daran, dich als Teil des Projektteams in neue Themen und Fragestellungen im Bereich konzentrierender Solarenergiesysteme einzuarbeiten. Dein Blick für das Wesentliche hilft dir dabei pragmatische, technische Lösungen zu erarbeiten.
• Für den Arbeitsalltag hilft es dir, wenn du die MS-Office-Produkte (Word, Excel, Outlook) beherrschst und Lust hast dich auf diesen weiter zu entwickeln.
• Vielleicht hast du bereits erste Erfahrung in der Verwendung von CAD/FEM oder CFD-Software, oder einer Programmiersprache? Bei Bedarf schaffen wir Freiräume zum Erlernen neuer Kompetenzen und unterstützen dich auch dabei.
• Du verfügst über sehr gute Deutschkenntnisse, in Wort und Schrift und idealerweise über gute Englischkenntnisse

Dein Start:

Freu dich auf einen Arbeitgeber, der dein Engagement zu schätzen weiß und deine Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet dir Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der du deine Mission verwirklichen kannst. Wir legen großen Wert auf die Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf und setzen uns aktiv für Chancengleichheit für alle Geschlechter (w/m/x) ein. Menschen mit Schwerbehinderung sind uns besonders willkommen, und wir freuen uns, Bewerbungen bei entsprechender fachlicher Eignung vorrangig zu berücksichtigen.