Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in (w/m/d) - Thermalmanagement von Brennstoffzellenantrieben für die Luftfahrt

Anbieter

Lehrstuhl und Institut für Strahlantriebe und Turbomaschinen

Unser Profil

Am IST wird an innovativen Energiewandlungssystemen für Flugzeuge unterschiedlicher Größenklassen geforscht. Zur Erreichung einer klimaneutralen Luftfahrt ist grüner Wasserstoff der bevorzugte Energieträger. Synthetische Kraftstoffe (SAF) auf Kohlenstoffbasis reduzieren die Klimaauswirkungen des Luftverkehrs nur um etwa 60 %. Eine weitere Verringerung ist mittels SAF nicht möglich. Batterieelektrische Antriebe sind aufgrund ihrer geringen Energiedichte nur für kleine Transportleistungen geeignet. Im Gegensatz dazu bietet das Wasserstoffmolekül den höchsten gewichtsbezogenen Energiegehalt im Periodensystem und ist besonders geeignet für Flugzeuge mit einem nahezu klimaneutralen Brennstoffzellenantrieb.

Eine Herausforderung von Brennstoffzellenantrieben im Vergleich zu konventionellen Antriebstechnologien ist die Kühlung der Brennstoffzelle. Während eine Gasturbine die Abwärme nahezu vollständig über den Abgasstrom ableitet, erfordert eine Brennstoffzelle einen zusätzlichen Wärmetauscher. Aufgrund des Wirkungsgrads der Brennstoffzelle von etwa 50 % muss eine Verlustleistung ähnlich der Antriebsleistung durch Wärmetauscher abgeführt werden. Aufgrund der geringen Temperaturdifferenz zwischen der Umgebung und der Brennstoffzelle im Betrieb sind große Wärmetauscherflächen erforderlich, was einen hohen Widerstand im Flug und eine erhöhte Antriebsmasse verursacht. Neuartige Wärmetauscher-Bauarten, innovative Integrationskonzepte und eine zusätzliche Erhöhung der Kühlleistung durch aktive Ventilierung oder Wassereinspritzung bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten, um die Kühlung der Brennstoffzelle zu verbessern. Die optimale Auslegung des gesamten Kühlsystems ist somit eine der zentralen Forschungsfragen rund um nachhaltige Luftfahrtantriebe mit Brennstoffzellen.

Ihr Profil

Voraussetzung für die Einstellung ist ein abgeschlossenes Hochschulstudium (Master oder vergleichbar) der Fachrichtung Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik oder einer vergleichbaren Ingenieursdisziplin.

Wünschenswerte Qualifikationen sind:

• Gute bis sehr gute Studienleistungen
• Kenntnisse in der Aero-/Thermodynamik von Turbomaschinen
• Kenntnisse im Bereich Brennstoffzelle oder Wärmeübertragung
• Gute oder sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Ihre Aufgaben

Im Projekt „Brennstoffzellenantrieb mit luftfahrtoptimiertem Kühlkonzept“ soll die Schlüsseltechnologie für eine luftfahrtoptimierte Kühlung von Brennstoffzellen in Kleinflugzeugen zwischen zwei und 20 Sitzplätzen entwickelt werden. Nach der Definition der Anforderungen an den Antrieb werden die Teilkomponenten eines am Institut entwickelten ultraleisen Mantelpropellers, des Brennstoffzellensystems und des innovativen Kühlkonzeptes optimiert. Anschließend werden geeignete Bauteile aus der Automobiltechnik zum Gesamtsystem in ein Ultraleicht-Fluggerät integriert und durch bodengebundene Versuche getestet.

Darüber hinaus kooperiert das IST mit führenden Triebwerksherstellern im Bereich der Brennstoffzelle. Die ausgeschriebene Stelle umfasst daher auch die Ausarbeitung von Wärmetauscher-Konzepten für Brennstoffzellenantriebe bis in die Klasse der Regionalverkehrsflugzeuge auf numerischer und experimenteller Ebene.

Es ist vorgesehen, dass die Forschungsergebnisse des Vorhabens in eine Promotion überführt werden.

Unser Angebot

Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis.
Die Stelle ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt zu besetzen und befristet auf 4 Jahre.
Es handelt sich um eine Vollzeitstelle.
Eine Promotionsmöglichkeit besteht.
Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L.
Die Stelle ist bewertet mit EG 13 TV-L.

Über uns

Die RWTH ist als familiengerechte Hochschule zertifiziert.
Die RWTH bietet im Rahmen eines Universitären Gesundheitsmanagements eine Vielzahl von Gesundheits-, Beratungs- und Präventionsangeboten (z. B. Hochschulsport) an. Für Tarifbeschäftigte und Beamtinnen und Beamte besteht ein umfangreiches Weiterbildungsangebot und die Möglichkeit, ein Jobticket zu erwerben.
Die Stellenausschreibung richtet sich an alle Geschlechter.
Wir wollen an der RWTH Aachen University besonders die Karrieren von Frauen fördern und freuen uns daher über Bewerberinnen.
Frauen werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung bevorzugt berücksichtigt, sofern sie in der Organisationseinheit unterrepräsentiert sind und sofern nicht in der Person eines Mitbewerbers liegende Gründe überwiegen.
Bewerbungen geeigneter schwerbehinderter Menschen sind ausdrücklich erwünscht.
Im Sinne der Gleichbehandlung bitten wir Sie, auf ein Bewerbungsfoto zu verzichten.
Informationen zur Erhebung personenbezogener Daten nach Artikeln 13 und 14 Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO) finden Sie unter https://www.rwth-aachen.de/dsgvo-information-bewerbung.