Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d, Vollzeit) im Bereich geothermischer Hochtemperaturwärmepumpen

Wissenschaftlicher Mitarbeiterin (m/w/d, Vollzeit) im Bereich geothermischer Hochtemperaturwärmepumpen: Experimentelle Entwicklung und Demonstration flexibler Hochtemperaturwärmepumpen und ORC-Systeme

Das Projekt

Im neuen Forschungsprojekt werden zwei geothermisch versorgte Fernkältesysteme geplant, umgesetzt und über mehrere Jahre im Realbetrieb wissenschaftlich begleitet. Eine zentrale Innovation ist eine reversible Hochtemperaturwärmepumpe, die auch als Organic Rankine Cycle (ORC) betrieben werden kann. Im Winter hebt sie geothermische Wärme auf ein höheres Temperaturniveau und ersetzt damit fossil befeuerte Spitzenlastkessel. Bei geringer Wärmenachfrage erzeugt dieselbe Maschine im ORC-Betrieb Strom für eine weitgehend autarke Kältezentrale.

Am Lehrstuhl für Energiesysteme steht eine reversible Versuchsanlage mit Vorlauftemperaturen von bis zu 120°C zur Verfügung. Auf ihrer Basis wird die weltweit erste Anlage dieser Art im Megawattmaßstab an einem Geothermiestandort umgesetzt.

Ihre Aufgaben

Sie arbeiten in einem engagierten Forschungsteam und werden schrittweise in den Betrieb unserer Versuchsanlage eingearbeitet. Anschließend planen Sie experimentelle Untersuchungen, führen diese eigenverantwortlich durch, werten sie aus und entwickeln die Technologie bis zur Demonstrationsanlage weiter.

Zu Ihren Aufgaben gehören insbesondere:

• Unterstützung bei der experimentellen Charakterisierung der Anlage im Hochtemperaturwärmepumpen- und im ORC-Betrieb
• Erweiterung der Versuchsanlage, z.B. um eine Rektifikationskolonne zur adaptiven Anpassung der Gemischzusammensetzung
• Untersuchung innovativer Arbeitsmittelkonzepte, insbesondere zeotroper Gemische, sowie Verbesserung des Öl- und Arbeitsmittelmanagements
• Entwicklung und Validierung von Simulationsmodellen sowie Übertragung der Ergebnisse auf Module im Leistungsbereich von etwa 200 kW el bzw. 1 MW th
• Fachliche Begleitung der Herstellerauswahl, der Abnahmetests, der Systemintegration, der Inbetriebnahme und des Langzeitbetriebs der Demonstrationsanlage