Vacancy No. 29-2021

Doktorandin/Doktorand (w/m/d) - Entwicklung und Bewertung von Anwendungsszenarien des kombinierten Flüssig-Wasserstoff- und Elektrischen Energietransportes

Job description

Wasserstoff wird als Schlüssel-Energieträger einer zukünftigen CO2-neutralen Gesellschaft angesehen, da er aus erneuerbaren Energien (sog. “grüner” Wasserstoff) durch Elektrolyse erzeugt werden kann. Für die Speicherung und den Transport sind verschiedene Optionen denkbar.

Die hohe Energiedichte von flüssigem Wasserstoff (LH2) ist vorteilhaft für den Transport und für eine Reihe von Anwendungen, insbesondere im Mobilitätssektor. Neben seiner hohen Energiedichte bietet LH2 durch seine Reinheit, der Speicherung bei geringem Druck sowie dem Bereitstellen eines tiefkalten Temperaturniveaus weitere wichtige Vorzüge – jedoch steht vor dem Transport in flüssiger Form immer die energieaufwändige Verflüssigung.

Im Rahmen der nationalen Wasserstoff-Leitprojekte des BMBF [1] arbeitet das KIT [2] mit Projektpartnern der Technologieplattform “TransHyDE” im Leitprojekt “AppLHy!” an Transport und Anwendung von flüssigem Wasserstoff.  Am Institut für Technische Physik (ITEP) des KIT wird dabei im Besonderen die synergetische Nutzung von LH2 mit Supraleitung untersucht und demonstriert. Das durch den Flüssig-Wasserstoff-Transport bereitgestellte tiefkalte Temperaturniveau ermöglicht die Kühlung von Supraleitern. Auf diese Weise kann ein kombinierter Transport von chemischer Energie (Wasserstoff) und elektrischer Energie (durch das supraleitende Kabel) in kompakten Abmessungen und damit bei hoher Leistungsdichte erfolgen. 

Das Ziel dieser Doktorarbeit besteht in der Entwicklung und Bewertung von Anwendungsszenarien derartiger hybriden Energie-Übertragungsstrecken und deren Einbindungsmöglichkeiten in elektrische und Wasserstoff-Versorgungs- und Anwendungsstrukturen.

Der/die erfolgreiche Bewerber*in wird basierend auf Szenarien der zukünftigen Wasserstoff- und elektrischen Energie-Erzeugung und Energie-Bedarfs ein Modell zur technischen und wirtschaftlichen Bewertung potentieller Anwendungsszenarien auf verschiedenen Größenskalen (lokal, regional, national, international) entwickeln und mit anderen Transport-Methoden vergleichen. Für mindestens einen erfolgversprechenden Anwendungsfall wird das entwickelte Konzept weiter detailliert.

[1] https://www.wasserstoff-leitprojekte.de/

[2] https://www.kit.edu/kit/pi_2021_078_wasserstofftechnologien-kit-forscht-in-allen-drei-leitprojekten-des-bundes.php

Personal qualification

Sie verfügen über ein erfolgreich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom (Uni) / Master) der Fachrichtung Elektrotechnik, Maschinenbau oder Physik und haben Interesse an interdisziplinärer Forschung an Zukunftstechnologien der Energiewende. Wir setzen die Bereitschaft zum Einarbeiten in Themen benachbarter Fachrichtungen, z.B. Elektrotechnik, Maschinenbau, Thermodynamik, sowie techno-ökonomischer Bewertungsmethoden voraus. Fliessende Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift sind erforderlich.

Organizational unit

Institute for Technical Physics (ITEP)

Starting date

sofort

Vertragsdauer

3 Jahre

Bewerbungsfrist bis

01.11.2021

Fachliche/r Ansprechpartner/in

Fachliche Auskünfte erteilt Ihnen gerne Frau Prof. Dr. Arndt, tabea.arndt@kit.edu oder Herr Dr. Wolf, michael.wolf@kit.edu

Application

Please apply online using the button below for this vacancy number 29-2021.
Personnel support is provided by 

Ms Wenz
phone: +49 721 608-25093,

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Germany

Recognized severely disabled persons will be preferred if they are equally qualified.