Das Institut für Technische Thermodynamik des DLR mit Forschungsstätten in Stuttgart, Ulm, Köln-Porz, Oldenburg und Hamburg forscht mit über 270 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern auf dem Gebiet effizienter und ressourcenschonender Energiespeicher und Energiewandlungstechnologien.

Das erwartet dich

Die Abteilung für Computergestützte Elektrochemie entwickelt am Helmholtz-Institut Ulm für elektrochemische Energiespeicherung (HIU) neue Theorien und Werkzeuge zur simulativen Untersuchung von Batteriematerialien und -zellen. Als Teil der exzellenten Batterieforschung in der Ulmer Wissenschaftsstadt arbeiten wir an der Schnittstelle von Grundlagenforschung und angewandter Forschung. In einem interdisziplinären Team untersuchen wir die physikalisch-chemischen Vorgänge in Batterien von der Nanoskala bis zur Makroskala.

Neue Batterietechnologien eröffnen eine Vielzahl an neuen Anwendungen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt. Der sichere Betrieb der Zellen ist dabei von höchster Priorität und setzt eine möglichst genaue Bestimmung des Ladungs- und Alterungszustands der Zellen voraus. In der Gruppe Mikrostruktursimulation und Anwendungen werden detaillierte Modelle zur genauen Vorhersage der physikalisch-chemischen Prozesse in der Batterie und damit deren Leistung und Alterung entwickelt. Trotz Einsatz von Höchstleistungsrechnern sind diese Modelle zu komplex, um damit das Zellverhalten in der Anwendung in Echtzeit zu beschreiben.

Daher sollen im Rahmen des Promotionsvorhabens, mit Hilfe der Informationen aus physikalisch-chemischen Modellen, Sensoren und operando Messungen, Ansätze aus dem Bereich des maschinellen Lernens entwickelt und verwendet werden, um digitale Zwillinge neuer Batterietechnologien zu erschaffen. Insbesondere soll es dieser Ansatz ermöglichen, die komplexen physikalischen und chemischen Prozesse in Lithium-Schwefel Batterien in Echtzeit zu verfolgen, kritische Betriebsbedingungen vorherzusagen und Gegenmaßnahmen abzuleiten. Damit ermöglichen die digitalen Zwillinge den sicheren Betrieb der Zellen in unterschiedlichen Anwendungen an Land, in der Luft und sogar im Weltraum.

Als Mitglied eines international führenden Forschungsteams im Bereich der Batteriesimulation leistest du zusammen mit unseren Partnern aus Industrie und Wissenschaft einen wichtigen Beitrag zum Verständnis und der Optimierung dieser Schlüsseltechnologien. Wir bieten dir eine attraktive Forschungsumgebung zur Durchführung deines Promotionsvorhabens, Raum für eigene Ideen und internationale Sichtbarkeit. 

Deine Aufgaben

• Entwicklung und Erforschung von Machine Learning Ansätzen für digitale Zwillinge von Lithium-Schwefel Batterien
• Training der Modelle anhand heterogener Datensätze aus Simulation und Experiment
• Mitarbeit an Projekten zur Validierung und Integration der Ansätze für verschiedene Anwendungen im DLR
• Vorstellung der Ergebnisse auf Konferenzen und Publikation in wissenschaftlichen Fachzeitschriften

Das bringst du mit

• überdurchschnittlich abgeschlossenes Studium der Ingenieurwissenschaften, Physik oder Mathematik
• großes Interesse, die Möglichkeiten des maschinellen Lernens zu erforschen
• gute Kenntnisse im Bereich der Theorie, Modellierung und Simulation physikalischer Prozesse
• sehr gute analytische Fähigkeiten
• gute Programmierkenntnisse in Python
• selbstständige und ergebnisorientierte Arbeitsweise
• Freude an innovativer Forschung
• sehr gute Englischkenntnisse 

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position (Kennziffer 2460) beantwortet dir gerne: 

Timo Danner 
Tel.: L-WAHL: +49 711 6862 8218