Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.
Das Fraunhofer ISI in Karlsruhe ist ein weltweit anerkanntes Exzellenzzentrum der Innovationsforschung. Durch die unterschiedlichen Schwerpunkte unserer sieben Competence Center bearbeiten wir zentrale Fragestellungen der Innovationsdynamik und Systemtransformation interdisziplinär und aus einer ganzheitlichen Perspektive. Das Institut bietet einmalige Möglichkeiten der Anwendung und Entwicklung von neuen Ansätzen in der Innovationsforschung. Es hat eine enge Anbindung an zahlreiche Universitäten und Forschungseinrichtungen im In- und Ausland. Durch unsere führende Position in der theorie- und evidenzbasierten Beratung haben unsere Mitarbeitenden einzigartige Zugänge zu nationalen und internationalen Stakeholdern in Politik und Wirtschaft.
Die Stellen sind im Competence Center Energiepolitik und Energiemärkte angesiedelt und zum 16.12.2024 zu besetzten.
Hintergrund: In schwer zu dekarbonisierenden Industrien wie Zement, Kalkwerken und Müllverbrennungsanlagen wird es auch in einem treibhausgasneutralen Energiesystem prozessbedingte CO2-Emissionen geben. Diese Emissionen können mit dem Verfahren der selektiven Kohlenstoffabscheidung (Point Source Carbon Capture, PSCC) abgetrennt werden. Das abgetrennte CO2 kann transportiert und in geologischen Formationen gespeichert (Carbon Capture and Storage, CCS) oder in kohlenstoffneutralen Brennstoffen oder Produkten verwendet werden (Carbon Capture and Utilization, CCU). Aus der Sicht des Energiesystems ist jedoch noch nicht klar, inwieweit CCS und CCU von Industrieemissionen in Europa kosteneffizient sind im Vergleich zur Kompensation dieser Emissionen und der Nutzung nicht-fossiler Kohlenstoffquellen als Ausgangsmaterial für erneuerbare Brennstoffe und Produkte. Diese Frage wird weitgehend durch die Standorte der europäischen Industrie und die Entwicklung der CO2-Transportinfrastruktur bestimmt. Eine der wichtigsten ungelösten Fragen für ein kosteneffizientes treibhausgasneutrales europäisches Energiesystem ist die Rolle einer möglichen CO2-Transportinfrastruktur.
Zielsetzung: Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, den Einfluss von PSCC und des Ausbaus einer möglichen CO2-Infrastruktur auf die Gesamtkosten des Energiesystems zu untersuchen. In einem ersten Schritt wird eine Literaturrecherche durchgeführt, um den aktuellen Stand der Forschung, einschließlich der Quantifizierung und Lokalisierung des zukünftigen Kohlenstoffangebots und -bedarfs, zu ermitteln. Darüber hinaus wird der Stand der Forschung zu Abscheideverfahren ermittelt. Es wird untersucht, von welchen Parametern die zukünftige Entwicklung der Abscheidungs-, Transport- und Speicherpotenziale abhängt. Basierend auf der Literaturrecherche werden die identifizierten Infrastrukturen und Technologien in das Optimierungsmodell von Enertile integriert, um die Auswirkungen des Ausbaus der PSCC- und CO2-Infrastruktur auf die Gesamtenergiesystemkosten abzuschätzen. Die Ergebnisse werden verwendet, um eine der Schlüsselfragen für ein treibhausgasneutrales Energiesystem – den Umfang von CCS und CCU – quantitativ zu bewerten.
Eine wissenschaftliche Veröffentlichung ist geplant.
Die Aufgaben umfassen:
- Mitarbeit in spannenden, wissenschaftlichen Projekten der Energiesystemanalyse
- Durchführung einer umfassenden Literaturrecherche zu relevanten Themen
- Entwicklung von Optionen einer CO2-Infrastruktur für die Energiesystem-Modellierung
- Ergebnisaufbereitung im Präsentations- oder Berichtsformat
- Durchführung von Auswertungen und Analysen der Ergebnisse und der gesammelten Daten
- Verfassen einer Diskussion, in der die Ergebnisse kritisch bewertet und mögliche Schlussfolgerungen gezogen werden
- Immatrikulierte*r Student*in der Fachrichtung Wirtschafts- und Naturwissenschaften sowie Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen oder ähnliche Studiengänge
- Erfahrungen mit Programmiersprachen (z.B. Java, Python) und oder Datenbanken (z.B. MySQL) wünschenswert, nicht notwendige Voraussetzung
- Interesse an technischen und wirtschaftlichen Zusammenhängen
- Gute EDV-Kenntnisse in MS-Office
- Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
- Sorgfältige, eigenständige Arbeitsweise und Zuverlässigkeit
- Interdisziplinarität: In unseren Projektteams arbeiten Mitarbeiter*innen verschiedenster Fachrichtungen zusammen. So werden unterschiedliche Ansätze, Denkweisen und Methoden eingebracht und unsere Projekte interdisziplinär bearbeitet.
- Arbeiten im Team: Bei uns arbeitest Du selbstständig in motivierten Teams. Unsere flache Führungshierarchie unterstützt das eigenverantwortliche Arbeiten unserer Mitarbeitenden.
- Entfaltungs- und Weiterentwicklungsmöglichkeiten, die gegebenenfalls auch in einer Abschlussarbeit münden können.
- Flexibilität: Am Fraunhofer ISI gibt es flexible Arbeitszeiten, die auf die Studienbedürfnisse abgestimmt sind.
- Chancengleichheit und Diversity: Unterschiedliche Erfahrungen sind Antrieb für kreative Ideen und Konzepte und damit für Innovationen. Vielfalt ist daher eine Bereicherung für die Arbeit bei Fraunhofer. Bei uns setzen sich Teams möglichst ausgewogen zusammen – aus verschiedenen Geschlechtern, Altersstufen, Kulturen und Fachrichtungen.
