Promotion Entwicklung eines Monitoringsystems zur Lebensdauerüberwachung von Rohrreceivern für Solarkraftwerke Doktorandin oder Doktorand Maschinenbau, Verfahrenstechnik o.ä.

Das DLR ist das Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt sowie die Raumfahrtagentur der Bundesrepublik Deutschland. Rund 8.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter forschen gemeinsam an einer einzigartigen Vielfalt von Themen in Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr, Digitalisierung und Sicherheit. Ihre Missionen reichen von der Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung von innovativen Anwendungen und Produkten von morgen. Spitzenforschung braucht auf allen Ebenen exzellente Köpfe – insbesondere noch mehr weibliche – die Ihre Potenziale in einem inspirierenden Umfeld voll entfalten. Starten Sie Ihre Mission bei uns.

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Der Betrieb eines solarthermischen Kraftwerks stellt aufgrund des fluktuierenden Solarangebots und der Komplexität der Anlage eine große Herausforderung für Steuerung und Betriebsführung dar. Rohrreceiver mit Salzschmelze sind derzeit die kommerziell am häufigsten eingesetzte Receivertechnologie. Die Rohre werden mit Temperaturen über 600°C und Strahlungsflussdichten bis über 1000 kW/m² sehr hoch belastet. Die tägliche zyklische Belastung und starke Temperaturgradienten bei transientem Betrieb, z.B. bei einem Wolkendurchzug, begrenzen die Lebensdauer der metallischen Receiverbauteile.

Stark belastete metallische Bauteile werden betriebsfest, also für eine bestimmte Zyklenbelastung ausgelegt. Sie werden üblicherweise regelmäßig inspiziert und ausgetauscht. Dafür muss die Lebensdauer der Komponenten ausreichend genau vorhersagbar sein. Da die realen Belastungen messtechnisch normalerweise nicht zugänglich sind, werden aus Sicherheitsgründen enge Grenzen für die erlaubten Betriebsparameter (Strahlungsflussdichte, Salztemperatur, Massenstrom) vorgegeben. Diese Betriebsweise steht im Konflikt mit dem Ziel, die thermische Leistung zu maximieren.

Ein modellbasiertes Monitoringsystem soll entwickelt werden, das eine detaillierte Lebensdauerberechnung aufgrund der tatsächlich im Betrieb auftretenden mechanischen Spannungen ermöglicht. Ein dynamisches Prozessmodell des Receivers soll den täglichen Betrieb des echten Receivers parallel in Echtzeit „durchleben“ und die dabei auftretenden thermo-mechanischen Spannungen bestimmen.

Ziel ist ein Montoringsystem, das dem Anlagenfahrer den Lebensdauer-„Verbrauch“ der Komponenten als Auswirkung seiner Fahrweise und der natürlichen Fluktuationen anzeigt. Das ermöglicht eine Verbesserung der Betriebsstrategie und erleichtert zum anderen die Planung von Revisions- und Wartungsarbeiten.

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Fachliche Fragen beantwortet Ihnen gern Peter Schwarzbözl telefonisch unter +49 2203 601-2967. Weitere Informationen zu dieser Position mit der Kennziffer 34437 sowie zum Bewerbungsweg finden Sie unter www.DLR.de/dlr/jobs/#32487.