Thesis - PEM Electrolyser(EC) development: 3D-FEA Simulation frontloading approach

Wir bieten das folgende Forschungsthema: Masterarbeit zur Entwicklung von PEM-Elektrolyseuren (EC): 3D-FEA-Simulationsansatz. Angesichts der steigenden Nachfrage nach H2 in der grünen Energiebranche gewinnt die Technologie der Polymer-Elektrolyt-Membran-Elektrolyseure zunehmend an Bedeutung. Diese Arbeit untersucht die Unterstützung bei der Entwurfsentwicklung eines PEM-Elektrolyseur-Stapels unter Verwendung fortschrittlicher FEA-Tools. Der Fokus liegt auf statischen Struktur-Simulationen der MEA unter Querdruck, um die Durchbiegung und Verformung von PTL und GDL zu verstehen und Entwurfsregeln für die Bipolarplatten (BP) zu entwickeln (Kanallängen, -formen usw.). Ein 2/3D-FEA-Simulationsworkflow muss als Grundlage für fortschrittliche KI/ML-Technologien (maschinelles Lernen) etabliert werden, um das Design einzelner Zellen von PEM EC zu unterstützen, sei es für die Entwurfsinitiierung oder -optimierung. Unter Nutzung bestehender FEA-Fähigkeiten und -Funktionen sowie Automatisierung sollte ein parametrisiertes Zellsegment und später ein vollständiges Zellmodell erstellt werden, um KI-Methoden zu füttern.

IHRE VERANTWORTUNGEN:

• Literaturübersicht: Überprüfung relevanter Anforderungen an die mechanische Haltbarkeit von PEM EC
• Entwurf und Lastfallauswahl: Auswahl relevanter Lastfälle und Definition anfänglicher Entwurfsmerkmale zur Entwurfsoptimierung
• Workflow: Entwicklung eines geeigneten Mesh- und Simulationsworkflows (FEA) für Segment- und Vollzellen-FE-Modelle mit Fokus auf BP-Design in Bezug auf das Verhalten von PTL und GDL
• Datenanalyse: Bewertung der Durchbiegung, Verformung von PTL/GDL und Kontaktbedingungen an der Schnittstelle mit BP für ausgewählte Designs unter den gewählten Lastbedingungen
• Entwicklung erster Entwurfsregeln und Definition des KI/ML-Setups: Zusammenstellung von Parametersätzen zur Fütterung von KI-Optimierungstools und Entwicklung erster Entwurfsregeln/-kurven für akzeptable Plattenkanalbreiten, -formen usw.
• Dokumentation und Präsentation: Dokumentation der Arbeit und Präsentation der Ergebnisse vor Teammitgliedern

IHRE PROFIL:

• BSc in verwandten Bereichen wie Maschinenbau, Physik oder Chemie
• Grundkenntnisse in Strukturmechanik und 3D-FEA-Simulationsmethoden (geschätzt)
• Interesse an PEM-Technologie für FC- und EC-Betrieb
• Interesse an mechanischer Analyse durch numerische Modellierung und Simulation
• Interesse an Programmierung (Python) und KI/ML

WIR BIETEN:

• Sie können Ihre Thesis unabhängig schreiben und erhalten professionelle Anleitung und Unterstützung von unseren erfahrenen Mitarbeitern.
• Sie haben die Möglichkeit, sich mit Experten im Unternehmen auszutauschen und von deren Fachwissen zu profitieren.
• Nutzen Sie die Gelegenheit, in die Welt von AVL einzutauchen und Ihr theoretisches Wissen in einer praktischen Umgebung zu verankern.
• Der erfolgreiche Abschluss der Thesis wird mit einer einmaligen Vergütung von EUR €3.500,00 vor Steuern honoriert.

Bei AVL fördern und feiern wir Vielfalt: Wir erkennen an, dass unterschiedliche Denkweisen erforderlich sind, um unsere Vision einer grüneren, sichereren und besseren Mobilitätswelt zu erreichen. Unterschiedliche Hintergründe, Einstellungen, Interessen und Erfahrungen machen uns erfolgreich. Als Arbeitgeber, der Chancengleichheit fördert, berücksichtigen wir alle qualifizierten Bewerber unabhängig von Ethnie, Religion, Geschlecht, sexueller Orientierung oder Behinderungsstatus.

Über AVL: AVL ist eines der weltweit führenden Unternehmen für Mobilitätstechnologie in den Bereichen Entwicklung, Simulation und Test in der Automobilindustrie und darüber hinaus. Wir bieten Konzepte, Lösungen und Methoden in Bereichen wie Fahrzeugentwicklung und -integration, E-Mobilität, automatisierte und vernetzte Mobilität (ADAS/AD) sowie Software für eine grünere, sicherere und bessere Mobilitätswelt.