Vorhersagen und Surrogate Modellierung von thermodynamischen Eigenschaften von Gemischen für die Anwendung im inversen Design unter Berücksichtigung von Unsicherheiten

Mit rund 17.000 Studierenden und 3.800 Beschäftigten ist die Technische Universität Braunschweig die
größte Technische Universität Norddeutschlands. Sie steht für strategisches und leistungsorientiertes
Denken und Handeln, relevante Forschung, engagierte Lehre und den erfolgreichen Transfer von Wissen
und Technologien in Wirtschaft und Gesellschaft. Konsequent treten wir für Familienfreundlichkeit und
Chancengleichheit ein.

Unsere Forschungsschwerpunkte sind Mobilität, Engineering for Health, Metrologie sowie Stadt der
Zukunft. Starke Ingenieurwissenschaften und Naturwissenschaften bilden unsere Kerndisziplinen. Diese
sind eng vernetzt mit den Wirtschafts- und Sozial-, Erziehungs- und Geisteswissenschaften.

Unser Campus liegt inmitten einer der forschungsintensivsten Regionen Europas. Mit den über 20
Forschungseinrichtungen in unserer Nachbarschaft arbeiten wir ebenso erfolgreich zusammen wie mit
unseren internationalen Partnerhochschulen.

Wir suchen für ein Projekt in einem DFG-Schwerpunktprogramm (SPP) zum nächstmöglichen Zeitpunkt
eine*n

Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d)
Befristet (3 Jahre), TV-L E13, 100%

Im DFG-Schwerpunktprogramm 2403 „Carnot-Batterien: inverses Design vom Markt zum Molekül“
(https://www.uni-due.de/spp2403/) arbeiten 17 Forschergruppen aus ganz Deutschland an der
Entwicklung grundlegender Designkonzepte für Carnot-Batterien zur Speicherung und späteren
Bereitstellung von elektrischer Energie

Gegenstand des Projekts “Prediction and surrogate modelling of thermodynamics properties of mixtures
with application to the inverse design under uncertainty“ im SPP ist dabei die Methodenentwicklung zur
Auswahl eines geeigneten Arbeitsfluids für den zugrundeliegenden thermodynamischen Prozess der
Carnotbatterie. Hochgenaue Multiparameter Helmholtz Zustandsgleichungen (HEOS) stellen zwar den
„State of the Art“ für die Beschreibung von Stoffdaten in Systemsimulationen zu thermodynamischen
Prozessen dar, allerdings ist ihre Auswertung rechentechnisch sehr aufwendig, so dass sie nicht für die
Anwendung in Optimierungen geeignet sind. Eine Zielsetzung des Projekts ist daher die Entwicklung von
Gaussian Process (GP) Surrogate Modellen zur effizienten Beschreibung von Stoffeigenschaften in einer
MINLP Optimierung zur Auswahl eines Gemisches für eine spezifische Anwendung.

Die Stelle ist zu 50% am Institut für Thermodynamik (AG Prof. G. Raabe) und zu 50% am Institut für Akustik
und Dynamik (AG Prof. U. Römer) angesiedelt und befristet für voraussichtlich 3 Jahre zu besetzen. Sie soll
der Qualifizierung des wissenschaftlichen Nachwuchses dienen und bietet die Möglichkeit zur
Promotion/zur wissenschaftlichen Weiterqualifikation.

Ihre Aufgaben: 

Methodenentwicklung für GP Surrogate Modellen für hochgenaue Multiparameter Helmholtz EOS
(HEOS) anhand eines ausgewählten Modellsystems (Wasser-Ethanol oder Wasser-Ammoniak),
Vergleich hinsichtlich Genauigkeit und Effizienz mit anderen Modellierungsansätzen 

Entwicklung von stochastischen HEOS Modellen und ihren Surrogaten 
Entwicklung von MINLP Algorithmen für das inverse Design von thermodynamischen Prozessen

unter der Berücksichtigung von Unsicherheiten
Wir bieten:

• Vergütung je nach Aufgabenübertragung und Erfüllung der persönlichen Voraussetzungen bis EG

Forschung an einem gesellschaftlich relevanten und wissenschaftlich herausfordernden Thema im
nationalen und internationalen Netzwerk des SPP Carnot-Batterien 

eine engagierte und interdisziplinäre Betreuung 
ein vielfältiges Weiterbildungs- und Sportangebot sowie ein lebendiges Campusleben in

internationaler Atmosphäre an der TU Braunschweig.

Ihr Profil: 

überdurchschnittlich abgeschlossenes Masterstudium im Maschinenbau oder vergleichbaren
Studiengänge 

Gute Grundkenntnisse in der Thermodynamik 
Grundkenntnisse in der Surrogatmodellierung oder der Quantifizierung von Unsicherheiten 
Programmierkenntnisse 
Team- und Kommunikationsfähigkeit, Flexibilität, Leistungsbereitschaft und eigenständiges

Arbeiten

Bewerbungsprozess:

Bitte richten Sie Ihre schriftliche Bewerbung mit den üblichen, aussagekräftigen Unterlagen und dem von
Ihnen angestrebten Einstellungstermin bis zum 13.10.2023 vorzugsweise per E-Mail und vorzugsweise im
PDF-Format an: G.Raabe@tu-braunschweig.de oder U.Roemer@tu-braunschweig.de

Weitere Besonderheiten:

Wir freuen uns auf Bewerber*innen aller Nationalitäten. Gleichzeitig begrüßen wir das Interesse
schwerbehinderter Menschen und bevorzugen deren Bewerbungen bei gleicher Eignung. Bitte weisen Sie
bereits bei der Bewerbung darauf hin und fügen Sie einen Nachweis bei. Ferner arbeiten wir basierend auf
dem Niedersächsischen Gleichberechtigungsgesetz (NGG) an der Erfüllung des Gleichstellungsauftrages
und sind bestrebt, in allen Bereichen und Positionen eine Unterrepräsentanz i. S. des NGG abzubauen.
Daher freuen wir uns besonders über Bewerbungen von Frauen.

Für die Durchführung des Bewerbungsverfahrens speichern wir personenbezogene Daten. Durch
Zusendung Ihrer Bewerbung erklären Sie sich damit einverstanden, dass Ihre Daten zu Bewerbungszwecken
unter Beachtung der Datenschutzvorschriften elektronisch gespeichert und verarbeitet werden. Weitere
Informationen zum Datenschutz entnehmen Sie bitte unserer Datenschutzerklärung
unter https://www.tu-braunschweig.de/datenschutzerklaerung-bewerbungen. Wir erstatten keine
Bewerbungskosten.

2 / 2