Doktorand:in – Prozessentwicklung - Elektrolyse der nächsten Generation (w/m/d)

Forschungszentrum Jülich GmbH; Broich; On-site; EUR 30,000 - 40,000; Full time

Benefits offered by this job

30 Tage Urlaub

Flexible Arbeitszeitgestaltung

Ortsflexibles Arbeiten

Befristung: 3 Jahre

Gehalt analog TVöD-Bund EG 13 75%

Job summary

Forschungszentrum Jülich GmbH sucht eine Doktorandin/einen Doktoranden im Bereich Prozessentwicklung – Elektrolyse der nächsten Generation. Im Team arbeiten Sie an der Entwicklung neuartiger Elektrolyseprozesse, der Handhabung von Metallsuspensionen und der Charakterisierung zinkbasierter Zellen.

Sie verfügen über einen Masterabschluss in relevanten Disziplinen und bringen Interesse an Wasserstoff- und Energieforschung, Teamfähigkeit sowie eigenständige Arbeitsweise mit.

Qualifications

• Abgeschlossenes Master-Studium in Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Energietechnik, Physik oder verwandten Disziplinen.
• Teamorientierung und Kommunikationsstärke, Freude an Kooperation.
• Initiative, eigenständiges Arbeiten und gute Organisationsfähigkeit.
• Englische Sprachkenntnisse mind. B2.

Responsibilities

• Entwicklung technischer Verfahren zur Handhabung von Metallsuspensionen.
• Konstruktion und Charakterisierung von Zink-suspension-basierten Zellen.
• Durchführung elektrochemischer Experimente zur Prozessoptimierung.
• Veröffentlichung und Präsentation der Ergebnisse auf internationalen Konferenzen.

Skills

Teamfähigkeit

Eigeninitiative

Organisation

Education

Master in Verfahrenstechnik

Master in Maschinenbau

Master in Energietechnik

Master in Physik

Job description

Doktorand:in – Prozessentwicklung - Elektrolyse der nächsten Generation (w/m/d)

Die großskalige Wasserstoffproduktion für den globalen Transport scheitert derzeit oft noch an einem grundlegenden Konflikt: Industrieanlagen, die Wasserstoff in eine transportfähige Form (z.B. Ammoniak) bringen, benötigen für einen wirtschaftlichen Betrieb eine konstante Wasserstoffversorgung, doch erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Solarenergie sind zwar günstig unterliegen aber einer intrinsischen Volatilität. Diese Diskrepanz kann aktuell nur durch kostenintensive Speichertechnologien ausgeglichen werden.
Unsere Idee für einen neuartigen Elektrolyseprozess setzt an diesem Zielkonflikt an: Durch die Trennung der energieintensiven Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) von der Wasserstoffproduktionsreaktion (HER) können diese zeitlich und räumlich entkoppelt werden. Elementares Zink in Form einer hochbeladenen Suspension dient dabei als Redox-Intermediat und fungiert als chemisches Speichermedium, während die Zinksuspension in Tanks zwischengelagert wird. Als technisches Vorbild dienen Flussbatterie-Konzepte für die Zink-Luft-Batterie.

In einem ersten Schritt wird gelöstes Zinkoxid unter Freisetzung von Sauerstoff zu Zink reduziert. Dieser Schritt erfordert viel Energie und läuft daher nur ab, wenn günstige erneuerbare Energie verfügbar ist. Im zweiten Schritt reagiert Zink mit Wasser zu Zinkoxid und Wasserstoff. Dieser Schritt erfordert sehr wenig Energie und kann daher kontinuierlich betrieben werden. Der Prozess benötigt keine Edelmetalle, teure Ionentauschermembranen oder sonstige kritische oder teure Rohstoffe.
Das Ergebnis sind vier entscheidende Vorteile: Erstens ermöglicht es eine kostengünstige Produktion durch direkte Nutzung volatiler Energiequellen ohne Stabilisierungssysteme. Zweitens erlaubt es kontinuierlichen Betrieb trotz intermittierender Energiequelle. Drittens entfallen die Anforderungen an integrierte Stromnetze. Viertens spart es die zusätzlichen Kosten für redundante Infrastruktur ein.

Ihre Aufgaben im Team

• Entwicklung und Etablierung technischer Verfahren zur Handhabung von Metallsuspensionen
• Entwicklung, Konstruktion und Experimentelle Charakterisierung von Elektrochemischen Zellen für Suspensionselektroden
• Planung, Durchführung und Auswertung elektrochemischer Experimente zur Charakterisierung und Optimierung des Prozesses
• Veröffentlichung und Präsentation der Ergebnisse in hochrangigen und anerkannten Zeitschriften sowie auf nationalen und internationalen Konferenzen
• Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern aus anderen Forschungsdisziplinen
• Unterstützung bei beim weiteren Auf- und Ausbau des Instituts (z. B. Geräteinbetriebnahme, Aufbau von Versuchsständen)

Das bringen Sie mit

• Erfolgreich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master) in den Bereichen Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Energietechnik, Physik oder in verwandten Disziplinen
• Sehr gute Kooperations- und Kommunikationsfähigkeit sowie Freude an der Arbeit in einem Team
• Die Fähigkeit, Initiative zu zeigen und eigenständig zu arbeiten
• Sehr gute organisatorische Fähigkeiten
• Hohes Maß an Motivation, die Promotion und das Projekt wissenschaftlich voranzutreiben
• Kenntnisse in der Wasserstoff- und Energieforschung von Vorteil
• Eigeninitiative und eine strukturierte lösungsorientierte Arbeitsweise
• Technisches Verständnis und Freude an praktischer Arbeit (Hands on Mentalität)
• Grundlegende Erfahrung im Bereich Elektrochemie von Vorteil aber nicht notwendig.
• Sehr guteEnglischkenntnisse, sowohl mündlich als auch schriftlich (mindestens B2-Niveau nach dem GeR), idealerweise nachgewiesen durch ein Zertifikat.

Freuen Sie sich auf folgende Benefits

• Team & Umfeld: Sie arbeiten in einem motivierten Team mit internationaler und interdisziplinärer Ausrichtung – an einer der größten Forschungseinrichtungen Europas
• Vernetzung & Austausch: Sie nehmen an (internationalen) Konferenzen und Projekttreffen teil und bauen Ihr wissenschaftliches Netzwerk aktiv aus
• Betreuung & Unterstützung: Auf Ihrem Promotionsweg erhalten Sie eine kontinuierliche und fachlich fundierte Begleitung durch Ihre:n wissenschaftliche:n Betreuer:in
• Work-Life-Balance: Bei uns haben Sie die Möglichkeit zur flexiblen Arbeitszeitgestaltung, die die Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben unterstützt. Zudem besteht die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, dieses ist grundsätzlich nach Abstimmung und im Einklang mit den anstehenden Aufgaben und (Vorort-)Terminen gegeben
• Urlaub: Sie erhalten bei uns 30 Tage Urlaub
• Wissen & Weiterbildung: Ihre Weiterentwicklung ist uns wichtig – wir fördern Sie gezielt und individuell, z. B. durch Trainings- und Vernetzungsangebote speziell für Promovierende (JuDocS)
• Gesundheit & Wohlbefinden: Ihre Gesundheit liegt uns am Herzen. Freuen Sie sich auf ein umfangreiches betriebliches Gesundheitsmanagement mit vielfältigen Angeboten – z. B. durch Beachvolleyball-Platz, Laufgruppen, Yoga-Kurse und vieles mehr. Zusätzlich stehen Ihnen unser betriebsärztlicher Dienst sowie ein erfahrenes Team der Sozialberatung direkt vor Ort zur Seite
• Erfolgreicher Einstieg: Uns ist es wichtig, dass Sie schnell im Team ankommen und strukturiert in Ihre Aufgaben eingearbeitet werden. Zudem begleiten wir Sie von Beginn an und erleichtern Ihnen den Start durch unsere Welcome Days und unseren Welcome Guide
• Faire Vergütung: Die Vergütung erfolgt analog der Entgeltgruppe 13 (75%) des Tarifvertrags des öffentlichen Dienstes (TVöD-Bund). Zusätzlich zum Grundgehalt gibt es eine zusätzliche tarifliche Sonderzahlung zum Jahresende in Höhe von 75% eines Monatsgehalts. Alle Informationen zum Tarifvertrag des TVöD-Bund finden Sie auf der Seite des BMI. Die monatlichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte dort auf Seite 74 des PDF-Downloads
• Befristung: Die Position ist auf 3 Jahre befristet
• Unterstützung für Internationale: Unser International Advisory Service erleichtert internationalen Mitarbeitenden den Einstieg

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: https://go.fzj.de/Benefits

Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.b. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.

Über die folgenden Links erhalten Sie weitere Informationen zu Vielfalt und Chancengerechtigkeit: https://go.fzj.de/diversitaet sowie zur gezielten Förderung von Frauen: https://go.fzj.de/job-journey-women

Dienstort: Brainergy Park Jülich

Beginn: Zum nächstmöglichen Termin

Gehalt: EG 13 (75%) TVöD-Bund

Bewerbungsfrist: 25.11.2026

Kennziffer: 2026D-0851

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