Kritische Ressourcen für die Transformation des globalen Energiesystems

Stuttgart

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Ihre Mission:

Das Institut für Technische Thermodynamik des DLR forscht auf dem Gebiet effizienter und ressourcenschonender Energiespeicher und Energiewandlungstechnologien der nächsten Generation. In der Abteilung „Energiesystemanalyse“ widmen wir uns einem breiten Spektrum an Fragestellungen aus Energiewirtschaft und Energiepolitik im Rahmen einer nachhaltigen Transformation der Energieversorgung in Deutschland, Europa und weltweit.

Globale Energiesysteme sind im Zuge von Dekarbonisierungsanstrengungen großen Veränderungen unterworfen. Technologien wie Windenergie, Photovoltaik, elektrochemische Speicher und Wandler werden in zukünftigen, klima-freundlichen Energiesystemen und für nachhaltige Mobilität eine zentrale Rolle spielen. In vielen dieser Technologien werden Materialien eingesetzt, deren globale Verfügbarkeit limitiert ist, beispielsweise z.B. Lithium (Li) und Cobalt (Co) in Batterien. Die Dynamik limitierter Verfügbarkeit kritischer Ressourcen und deren Konsequenzen für globale Klimaschutzstrategien, sind noch nicht ausreichend untersucht. Zudem ist die technologische Differenzierung in den meisten Szenarien zu grob, um quantitative Implikationen auf den Materialbedarf abzuleiten und hängt stark von spezifischen technologischen Merkmalen ab (z.B. Dünnschicht-PV vs. siliziumbasierte PV). Hier setzt die geplante Bachelor- oder Masterarbeit an, die sich insbesondere mit folgenden Punkten beschäftigen soll:  

  • Identifikation potentiell kritischer Ressourcen in Energietechnologien (z.B. PV, Elektrolyseuren, Brennstoffzellen)
  • Literaturanalyse zu der zu erwartenden Marktentwicklung von Subtechnologien (z.B. Alkalischer Elektrolyseur vs. PEM-Elektrolyseur; Dünnschicht-PV vs. siliziumbasierte PV) innerhalb einer Technologieklasse (z.B. Elektrolyseur, PV)
  • Literaturanalyse zum spezifischen Bedarf der identifizierten kritischen Ressourcen in diesen Technologien; Bestimmung von Bandbreiten und resultierenden Unsicherheiten
  • Berechnung des Bedarfs an diesen kritischen Ressourcen in ambitionierten globalen Energieszenarien
  • (optional: Analyse des Bedarfs an weiteren Ressourcen in globalen Szenarien auf Basis von Lebenszyklus-Daten)

Die anzuwendende Methodik der einzelnen Arbeitsschritte ist weitgehend etabliert. Es erfolgte auch schon eine Analyse des energiebedingten Bedarfs an Li, Co, Nd und Dy. Die Herausforderung der ausgeschriebenen Arbeit besteht daher in erster Linie in der umfassenden Integration weiterer Materialien und Technologien in das vorhandene Analyse-Framework und in der Anpassung der Methodik an neue Materialien und Technologien. Die Literaturanalyse erfolgt weitgehend auf Englisch.

Ihre Qualifikation:

  • Interesse an wissenschaftlichen Fragestellungen zum Themenfeld „Transformation der Energiesysteme“
  • laufendes Studium in (Wirtschafts-) Ingenieurwissenschaften, Umweltwissenschaften, Energiewirtschaft, Physik o.ä.
  • sehr gute Englischkenntnisse
  • Kenntnisse bzgl. Programmierung/Scripting (insbesondere Python) sind hilfreich

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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