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Bun­des­an­stalt für Mate­ri­al­for­schung und -prü­fung - Fach­be­reich „Pro­zess­ana­ly­tik“ in Ber­lin-Trep­tow/-Köpe­nick

Die Bun­des­an­stalt für Mate­ri­al­for­schung und -prü­fung (BAM) ist eine wis­sen­schaft­lich-tech­ni­sche Bun­des­ober­be­hörde mit Sitz in Ber­lin. Als Res­sort­for­schungs­ein­rich­tung des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Wirt­schaft und Ener­gie for­schen, prü­fen und bera­ten wir zum Schutz von Men­schen, Umwelt und Sach­gü­tern. Im Fokus unse­rer Tätig­kei­ten in der Mate­ri­al­wis­sen­schaft, der Werk­stoff­tech­nik und der Che­mie steht dabei die tech­ni­sche Sicher­heit von Pro­duk­ten und Pro­zes­sen.

Abschluss­ar­beit (Bache­lor/Mas­ter) zum Thema "Wei­ter­ent­wick­lung eines NMR-Ver­suchstands zur ther­mi­schen Pro­zess-Steue­rung kon­ti­nu­ier­li­cher, che­mi­scher Reak­tio­nen"

der Stu­di­en­fach­rich­tung Ver­fah­rens­tech­nik, Che­mie­in­ge­nieur­we­sen, Rege­lungs­tech­nik

Auf­ga­ben­be­sch­rei­bung:

Im Ver­gleich zu Hoch­feld-NMR-Spek­tro­me­tern, bei denen das Magnet­feld durch einen supra­lei­ten­den Magne­ten erzeugt wird, kom­men bei Nie­der­feld-NMR-Spek­tro­me­tern Per­ma­nent­ma­gne­ten zum Ein­satz. Die kom­pakte Bau­weise und der Ver­zicht auf kryo­gene Flüs­sig­kei­ten machen den Ein­satz im indus­tri­el­len Umfeld mög­lich. Mit­tels NMR-Spek­tro­sko­pie kön­nen reagie­rende Mischun­gen in Echt­zeit und non-inva­siv ver­folgt wer­den. Auf­grund der hohen Tem­pe­ra­tur­emp­find­lich­keit der Per­ma­nent­ma­gne­ten wird für das Moni­to­ring stark exo­ther­mer Reak­tio­nen eine aktive Tem­pe­ra­tur­iso­la­tion von Magnet und Reak­ti­ons­ge­misch benö­tigt, bspw. mit­tels tem­pe­rier­ter Gas­ströme.

Im Rah­men einer Abschluss­ar­beit soll ein bestehen­der, voll­au­to­ma­ti­sier­ter Auf­bau zur akti­ven Tem­pe­ra­tur­iso­la­tion, mit­tels Ther­mo­gra­fie, Tem­pe­ra­tur­sen­so­ren und nach­ge­schal­te­tem NMR, unter­sucht und wei­ter­ent­wi­ckelt wer­den. Mit Hilfe gewon­ne­ner Expe­ri­men­tal­da­ten wird ein, zu ent­wi­ckeln­des, dyna­mi­sches Pro­zess­mo­dell para­me­tri­siert und somit ein digi­ta­les Abbild der Anlage geschaf­fen. Auf Grund­lage die­ses Modells kann die Ent­wick­lung eines Rege­lungs­kon­zepts erfol­gen, mit wel­chem das Ziel einer akti­ven Tem­pe­ra­tur­iso­la­tion ver­folgt wird.

Die Abschluss­ar­beit kann je nach Inter­esse, Befä­hi­gung und Umfang (Bache­lor/Mas­ter) um wei­tere Aspekte ergänzt wer­den.

  • Wei­ter­ent­wick­lung eines bestehen­den, auto­ma­ti­sier­ten Auf­baus und Cha­rak­te­ri­sie­rung des Sys­tems für ver­schie­dene Mate­ria­len und Sys­tem­zu­stände (u. a. mit­tels ther­mo­gra­fi­scher Metho­den)
  • Modell­bil­dung der Wär­me­über­gangs­vor­gänge und Imple­men­tie­rung des Modells zur Lösung via MAT­LAB/Python
  • Para­me­tri­sie­rung, Vali­die­rung und Opti­mie­rung des Modells anhand rea­ler Ver­suchs­da­ten
  • Imple­men­tie­rung ver­schie­de­ner Rege­lungs­kon­zepte

Je nach Inter­esse und Befä­hi­gung ist eine Ein­bin­dung in fol­gende, wei­tere Arbeits­schritte denk­bar:

  • Pro­gram­mie­rung der Pro­zess-Steue­rung (Spei­cher­pro­gram­mier­bare Steue­rung, WAGO)
  • Imple­men­tie­rung von Regel­al­go­rith­men zur modell­ba­sier­ten Rege­lung der Anlage
  • Durch­füh­rung einer kon­ti­nu­ier­li­chen, che­mi­schen Syn­these inkl. Pro­zess­ana­ly­tik und -steue­rung

Er­war­te­te Qua­li­fi­ka­tio­nen:

  • Vor­wis­sen im Bereich Pro­zess-Simu­la­tion/-Opti­mie­rung, Erfah­rung in glei­chungs­ba­sier­ter Model­lie­rung
  • Gute Pro­gram­mier­kennt­nisse (MAT­LAB/Python/etc.)
  • Kennt­nisse im Lösen und Opti­mie­ren von ODE/DAE Glei­chungs­sys­tem von Vor­teil
  • Kennt­nisse und erste Erfah­run­gen im Bereich der Rege­lungs­tech­nik
  • Selbst­stän­dig­keit sowie Team- und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­fä­hig­keit

Un­ser An­ge­bot:

  • Fle­xi­ble Arbeits­zei­ten und mobi­les Arbei­ten
  • Inter­dis­zi­pli­näre For­schung an der Schnitt­stelle zu Poli­tik, Wirt­schaft und Gesell­schaft
  • Arbeit in natio­na­len und inter­na­tio­na­len Netz­wer­ken mit Uni­ver­si­tä­ten, For­schungs­ein­rich­tun­gen und Indus­trie­un­ter­neh­men
  • Her­vor­ra­gende Aus­stat­tung und Infra­struk­tur
  • Chan­cen­gleich­heit

Hin­wei­se zur Be­wer­bung:

Wir freuen uns auf Ihre Bewer­bung bis zum 20. Juli 2020. Alter­na­tiv kön­nen Sie Ihre Bewer­bung auch per Post an fol­gende Anschrift sen­den:

Bun­des­an­stalt für Mate­ri­al­for­schung und -prü­fung
Fach­be­reich 1.4
Unter den Eichen 87
12205 Ber­lin

Fach­li­che Fra­gen zu die­ser Posi­tion beant­wor­tet Ihnen gerne Herr Bor­n­e­mann unter der Tele­fon­num­mer +49 30 8104-5753 bzw. per E-Mail unter Martin.Borneman@bam.de.

Die BAM ver­folgt das Ziel der beruf­li­chen Gleich­stel­lung von Frauen und Män­nern. Bewer­bun­gen von Frauen begrü­ßen wir daher beson­ders. Aner­kannt schwer­be­hin­derte Men­schen wer­den bei glei­cher Eig­nung bevor­zugt berück­sich­tigt.