Bachelor-/Master-/Diplomarbeit: Low-Cost Systementwicklung zur PFAS-Entfernung aus Abwässern

Fraunhofer ICT Group; Dresden; Hybride; EUR 5 000 - 8 900; Temps partiel

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Die Fraunhofer IKTS suchen eine:n Student:in für eine Abschlussarbeit im Bereich Low-Cost-Systeme zur PFAS-Entfernung aus Abwässern. Die Stelle gehört zur Arbeitsgruppe Systemtechnik Wasser und Abwasser in Dresden/Hermsdorf und ist befristet.

Wöchentliche Arbeitszeit: 32 Stunden. Zu den Aufgaben gehören Laborversuche zur Adsorption von PFAS, die Entwicklung eines Filtrationskonzepts und die Umsetzung eines Demonstrators.

Qualifications

• Student*in im Bereich Verfahrenstechnik, Chemie, Physik, Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften oder vergleichbare Studiengänge
• Gute bis sehr gute Studienleistungen
• Experimentelles Geschick und Grundkenntnisse im chemisch/ingenieurtechnischen Praktikum
• Eigenständige, engagierte und systematische Arbeitsweise

Responsabilités

• Durchführung von Laborversuchen zur Adsorption von PFAS aus Modellabwässern
• Entwicklung eines Konzepts für die Filtrationseinheit
• Umsetzung eines Demonstrators in die Praxis
• Begleitende Bestimmung chemisch-physikalischer Messparameter und Unterstützung der PFAS-Analytik
• Auswertung der Versuchsdaten und Ableitung von Schlussfolgerungen für Modellbildung und Maßstabsübertragung
• Koordination und Dokumentation der Arbeitsschritte im Fraunhofer IKTS

Connaissances

Verfahrenstechnik

Chemie

Physik

Maschinenbau

Werkstoffwissenschaften

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Bachelor-/Master-/Diplomarbeit: Low-Cost Systementwicklung zur PFAS-Entfernung aus Abwässern

Die Fraunhofer-Gesellschaft ( www.fraunhofer.de ) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 74Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 30000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen: Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen.

Das Fraunhofer IKTS betreibt anwendungsorientierte Forschung für Hochleistungskeramik. Die drei Standorte in Dresden und Hermsdorf(Thüringen) formen das größte Keramikforschungsinstitut Europas. Als Forschungs- und Technologiedienstleister entwickeln wir moderne keramische Hochleistungswerkstoffe, industrierelevante Herstellungsverfahren sowie prototypische Bauteile und Systeme in vollständigen Fertigungslinien bis in den Pilotmaßstab. Darüber hinaus umfasst das Portfolio die Kompetenzen Werkstoffdiagnose und -prüfung.

In der Arbeitsgruppe „Systemtechnik Wasser und Abwasser“ des Fraunhofer IKTS entwickeln, erproben und optimieren wir neuartige Verfahren, Systeme sowie Komponenten für die Abwasserbehandlung. Ein Fokus liegt dabei auf der Entwicklung kosteneffizienter, skalierbarer und nachhaltiger Behandlungsverfahren zur Entfernung per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) aus industriellen Abwässern. Zwar werden Verfahren wie Aktivkohle-Adsorption, Ionenaustausch und Hochdruck-Membranfiltration bereits vielfach eingesetzt, allerdings weisen diese teilweise erhebliche Einschränkungen auf. Dazu zählen hohe Betriebskosten, eine begrenzte Wirksamkeit bei kurzkettigen PFAS sowie die Notwendigkeit, die eingesetzten Filter- oder Adsorptionsmedien regelmäßig zu regenerieren oder auszutauschen. Darüber hinaus sind herkömmliche Verfahren nur bedingt geeignet, PFAS in dezentralen oder passiven Behandlungssystemen wirksam zu entfernen.

In einem am Fraunhofer IKTS gemeinsam mit Partnern durchgeführten FuE-Projekt wird derzeit ein innovatives passives Behandlungssystem entwickelt, welches eine primäre Adsorptionseinheit mit einer keramischen Filtrationseinheit in einem nachhaltigen Low-Cost-Konzept vereint. Während PFAS in der ersten Stufe an Reststoffen aus der Stahlproduktion gebunden werden, dient die zweite Stufe der weiterführenden PFAS-Entfernung und gleichzeitig als Schutzvorrichtung für die nachfolgende Entwässerung. Hierfür werden hybride, naturproduktbasierte Adsorbermaterialien für die Entfernung verbleibender PFAS mit robusten und langzeitstabilen keramischen Membranen kombiniert.

Hier sorgen Sie für Veränderung

Im Rahmen der Abschlussarbeit sollen zunächst Laborversuche zur Adsorption von PFAS aus Modellabwässern an verschiedenen Adsorbermaterialien durchgeführt und bewertet werden. Parallel dazu soll auf Basis der Versuchsergebnisse ein Konzept für die Filtrationseinheit entwickelt und in Form eines Demonstrators in die Praxis umgesetzt werden.

Ihre Arbeiten umfassen unter anderem:

• Einarbeitung in die Grundlagen der adsorptiven Wasserbehandlung und PFAS-Entfernung
• Vorschlag/Auswahl verschiedener Adsorbermaterialien, -qualitäten und Festlegung geeigneter Behandlungsparameter
• Planung und Durchführung der Adsorptionsversuche in Labormaßstab (unter Nutzung von Modell- und ausgewählter Realwässern)
• Begleitende Bestimmung ausgewählter chemisch-physikalischer Messparameter, Unterstützung der Fachkollegen bei der PFAS-Spezialanalytik
• Auswertung und Interpretation der Versuchsdaten, Ableitung von Schlussfolgerungen für die Maßstabsübertragung und Modellbildung
• Entwicklung, konstruktive Umsetzung und Labortest eines Demonstrators der Filtrationseinheit unter anwendungsnahen Bedingungen

Hiermit bringen Sie sich ein

Sie sind Student*in im Bereich Verfahrenstechnik, Chemie, Physik, Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften oder eines vergleichbaren Studienganges.

Zusätzlich runden folgende Kompetenzen und Fertigkeiten Ihr Profil ab:

• gute bis sehr gute Studienleistungen
• experimentelles Geschick und Grunderfahrungen im chemischen bzw. ingenieurtechnischen Praktikum
• eine eigenständige, engagierte und systematische Arbeitsweise

Was wir für Sie bereithalten

Ihre Fähigkeiten des wissenschaftlichen Arbeitens werden geschult sowie gefördert und Sie erhalten Einblicke in die Bearbeitung und den Ablauf von Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Sie werden durch erfahrene wissenschaftliche Mitarbeitende betreut und erhalten ideale Rahmenbedingungen für Praxiserfahrungen neben dem Studium.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern.

Die monatliche Arbeitszeit beträgt 32 Stunden in Abstimmung mit der Fachabteilung.

Die Stelle ist befristet.

Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Fachliche Fragen zu dieser Position beantwortet Ihnen gerne:
Herr Dr.-Ing. S. Dietrich
Tel: [phone]

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS