Masterarbeit – Automatisierte Qualitätskontrolle von Prozesswasser in der Elektrolyse (w/m/d)

Themenbeschreibung

Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und res­sour­cen­schüt­zendes Wirt­schaften. Arbeiten Sie gemein­sam mit rund 7.400 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!

Unter den kommerziell verfügbaren Elektrolyse­technologien ist die Protonen­austausch­membran(PEM)-Wasser­elektrolyse­technologie eine interessante Möglichkeit zur Herstellung von grünem Wasserstoff. Eine der größten Hürden im Zusammenhang mit der PEM-Elektrolyse­technologie sind jedoch die hohen Kosten für die im Stack verwendeten Materialien. Nur wenige Materialien halten der rauen, sauren und korrosiven Umgebung der PEM-Wasser­elektrolyseure stand. Dazu gehören die Platin­gruppen­metalle (PGM) Iridium und Platin, die für die Katalysator­schichten und auch zum Schutz von porösen Transport­schichten (PTL) und Separator­platten vor Passivierung und Korrosion verwendet werden. Eine große Heraus­forderung ist derzeitig, die Wechsel­wirkung zwischen Betriebs­weise und der Auflösung von Katalysatoren zu verstehen. Zusätzlich wächst die Bedeutung der Wasser­analytik drastisch, um eine Freisetzung von fluorierten Degradations­produkten zu vermeiden. Für dieses Unterfangen soll die Probennahme für ICP-MS-Messungen automatisiert und in unterschiedliche Teststände integriert werden.

Wir bieten Ihnen ab sofort eine spannende

Masterarbeit – Automatisierte Qualitäts­kontrolle von Prozess­wasser in der Elektrolyse (w/m/d)

Der Schwerpunkt der Masterarbeit liegt zuerst auf dem Bau der Einheit zur Proben­nahme. Die Automatisierung der Messungen soll dann weiter erfolgen und auf elektro­chemische Mess­protokolle abgestimmt werden. Die Proben werden mithilfe von ICP-MS vermessen. Nach erfolgreicher Validierung der Mess­methodik sollen weitere Versuche gefahren werden, in denen der Einfluss von verschiedenen Temperaturen, Volumen­ströme oder Zellen untersucht werden. Je nach Verlauf der Master­arbeit können weitere Arbeitspakete beliebig hinzugezogen werden, wie z.B. die Untersuchung von verschiedenen Komponenten (Katalysatoren, Ionomere, Membranen oder PTLs). Ihre Aufgaben umfassen im Einzelnen:

  • Konzeptualisierung und Aufbau einer Einheit zur automatisierten Probennahme
  • Automatisierung der Probennahme und Integration in Teststände
  • Bestimmung von Totzeiten
  • Synchronisierung mit elektro­chemischen Test­protokollen
  • Validierung der Messungen und Auswertung der ICP-MS-Analytik
  • Masterstudium mit hervor­ragenden Noten in Physik, Verfahrens­technik oder einem vergleichbaren Studien­gang
  • Spaß am Programmieren und Basteln mit Einheiten, wie z.B Raspberry Pi, Arduino
  • Erfahrung im Labor
  • Erfahrung in der Automatisierung ist von Vorteil
  • Lernbereitschaft und die Fähigkeit, über den Tellerrand hinaus zu denken
  • Ausgezeichnete Kooperations-, Kommunikations- und Team­fähigkeit
  • Selbstständige, selbst­motivierte und verant­wortungs­bewusste Arbeits­weise
  • Fließende Englisch­kenntnisse sind obligatorisch
  • Fließende Deutsch­kenntnisse sind von Vorteil

Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzu­gestalten! Wir bieten Ihnen:

  • Gut ausgestattete Labors in einem der größten Forschungs­zentren Europas
  • Betreute Autonomie
  • Die Nähe zu den schönen Städten Köln, Aachen und Düsseldorf
  • Spaß und soziale Arbeits­atmosphäre
  • Eine vielseitige, hoch motivierte Arbeits­gruppe innerhalb einer der größten Forschungs­einrichtungen Europas
  • Qualifizierte Betreuung mit eigen­ständiger Arbeit und Mitgestaltungs­möglich­keiten
  • Ideale Rahmenbedingungen für Praxis­erfahrungen neben dem Studium
  • Eine angemessene Vergütung Ihrer Arbeit

Die Position ist zunächst auf sechs Monate befristet.

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: go.fzj.de/Benefits.