PhD Position – Optimization of Electric Vehicle Charging and Vehi...

Am Institut für Energietechnologien – Grundlagen der Elektrochemie (IET-1) führen wir Forschung zu hochaktuellen Themen im Zusammenhang mit der Energiewende und dem Strukturwandel durch. Beispielsweise arbeiten wir an der Batterie der Zukunft und erforschen neuartige Batteriekonzepte. Ein weiteres spannendes Projekt, an dem wir arbeiten, ist, wie man das Treibhausgas Kohlendioxid (CO₂) von einem Klimakiller in einen Rohstoff der Zukunft umwandeln kann. Das Ziel unserer Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist es, kosteneffiziente Batterien, Brennstoffzellen und Elektrolyseure mit verbesserter Energie- und Leistungsdichte, längerer Lebensdauer und maximaler Sicherheit zu entwickeln! Die Wasserstoffproduktion auf Basis erneuerbarer Energiequellen unter Verwendung von Hoch- und Niedertemperatur-Elektrolyse wird für uns zunehmend wichtig.

Ihr Job

Sie werden modellbasierte Lade- und Fahrzeug-zu-Netz-Strategien für Elektrofahrzeuge entwickeln und bewerten. Ihre Arbeit wird Batteriemodelle und Modelle zum Batteriealterung mit realen Mobilitätsprofilen, Strompreisen, Photovoltaik-Erzeugung und Netzanforderungen kombinieren. Ziel ist es, Ladestrategien zu identifizieren, die Lebensdauer der Batterie, Energiekosten, CO₂-Emissionen, Netzleistungen und Benutzerbedürfnisse ausbalancieren.

Ihre Aufgaben umfassen:

• Formulierung von Zielsetzungen und technischen Einschränkungen für die Optimierung von V1G- und V2G-Ladestrategien
• Integration elektrochemischer Batteriemodelle und Modelle zur Batteriealterung in ein Optimierungsframework
• Verarbeitung und Integration von realen Fahr-, Lade-, Fahrzeugverfügbarkeits-, Haushaltslast- und Photovoltaik-Erzeugungsprofilen
• Entwicklung und Anwendung von Optimierungsmethoden, wie modellprädiktive Regelung, multiobjektive Optimierung und, wo angebracht, Reinforcement Learning
• Untersuchung geeigneter Modellreduktions- und Approximationsansätze für recheneffiziente Optimierung
• Analyse von Unsicherheiten im Nutzerverhalten und externen Randbedingungen
• Vergleich von V1G- und V2G-Strategien hinsichtlich Batteriealterung, Stromkosten, CO₂-Emissionen, Netzimpact und Benutzeranforderungen
• Dokumentation und Veröffentlichung der wissenschaftlichen Ergebnisse sowie Präsentation bei Projektbesprechungen und Konferenzen
• Enge Zusammenarbeit mit Forschern, die an Batteriemodellierung, Alterungsdiagnostik und Energiesystemanalyse arbeiten

Ihr Profil

• Ein Masterabschluss in Elektrotechnik, Regelungstechnik, Maschinenbau, angewandter Mathematik, Informatik, Computational Engineering oder einem verwandten Fachgebiet
• Fundierte Kenntnisse in mathematischer Optimierung, Regelungstechnik oder Energiemanagementmethoden
• Erfahrung in numerischer Modellierung und wissenschaftlichem Programmieren in MATLAB
• Grundlegendes Verständnis von Batteriesystemen, Elektrofahrzeugen, Energiesystemen oder Stromnetzen
• Erfahrung mit modellprädiktiver Regelung, multiobjektiver Optimierung, Reinforcement Learning oder Unsicherheitsanalyse ist von Vorteil
• Erfahrung in der Verarbeitung und Analyse von Zeitreihendaten
• Eine strukturierte, selbstständige und lösungsorientierte Herangehensweise an wissenschaftliche Arbeiten
• Starke analytische Fähigkeiten und Interesse an interdisziplinärer Forschung
• Fähigkeit, effektiv in einem kollaborativen und internationalen Projektumfeld zu arbeiten
• Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift mit umfangreichem Wortschatz sind erforderlich (mindestens B2-Niveau gemäß dem Gemeinsamen Europäischen Referenzrahmen), idealerweise unterstützt durch ein Zertifikat, das das Sprachniveau bestätigt. Kenntnisse der deutschen Sprache sind nicht zwingend erforderlich, werden aber sicherlich geschätzt.

Unsere Vorteile für Sie

• Team & Umfeld: Sie arbeiten in einem motivierten Team mit internationalem und interdisziplinärem Fokus – an einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
• Forschung & Infrastruktur: Sie haben Zugang zu hervorragenden wissenschaftlichen und technischen Einrichtungen für Ihre Arbeit
• Vernetzung & Austausch: Sie nehmen an (internationalen) Konferenzen und Projektbesprechungen teil und bauen aktiv Ihr wissenschaftliches Netzwerk auf
• Work-Life-Balance: Wir bieten flexible Arbeitszeiten, um Ihnen zu helfen, Ihr Berufs- und Privatleben in Einklang zu bringen. Sie haben auch die Möglichkeit, flexibel zu arbeiten (in Bezug auf den Standort), was in der Regel nach Rücksprache und im Einklang mit anstehenden Aufgaben und (vor Ort) Terminen möglich ist
• Jahresurlaub: Sie erhalten 30 Tage Jahresurlaub
• Wissen & Entwicklung: Ihre berufliche Entwicklung ist uns wichtig – wir unterstützen Sie gezielt und individuell, z.B. durch Schulungs- und Vernetzungsmöglichkeiten speziell für Doktoranden (JuDocS) und mit kontinuierlicher, fachlicher Begleitung durch Ihren akademischen Betreuer
• Gesundheit & Wohlbefinden: Ihre Gesundheit ist uns wichtig. Sie können sich auf ein umfassendes betriebliches Gesundheitsmanagementprogramm mit einer Vielzahl von Optionen freuen, darunter ein Beachvolleyballfeld, Laufgruppen, Yogakurse und vieles mehr. Darüber hinaus stehen Ihnen unser betrieblicher Gesundheitsdienst und ein erfahrenes Sozialberatungsteam vor Ort zur Verfügung.
• Faire Vergütung: Je nach Qualifikation und übertragenen Aufgaben werden Sie nach Entgeltgruppe 13 (75%) des TVöD-Bund eingestuft. Neben dem Grundgehalt gibt es eine zusätzliche Jahresendprämie gemäß dem Tarifvertrag in Höhe von 75% eines Monatsgehalts sowie vermögenswirksame Leistungen. Alle Informationen zum Tarifvertrag TVöD-Bund finden Sie auf der Website des BMI (Entgelttabelle auf Seite 66 ff. des PDF-Downloads)
• Befristet: Die Stelle ist auf 3 Jahre befristet
• Unterstützung für internationale Mitarbeiter: Unser International Advisory Service erleichtert internationalen Mitarbeitern den Einstieg

Wir begrüßen Bewerbungen von Menschen mit unterschiedlichen Hintergründen, z.B. in Bezug auf Alter, Geschlecht, Behinderung, sexuelle Orientierung / Identität sowie soziale, ethnische und religiöse Herkunft. Ein vielfältiges und inklusives Arbeitsumfeld mit Chancengleichheit, in dem jeder sein Potenzial entfalten kann, ist uns wichtig.

Startdatum: Zum nächstmöglichen Zeitpunkt