Masterand/in (w/m/d) - Analyse der Mikrostruktur-Evolution in Thermochemischen Energiespeichern
Vor 2 TagenDas könntest du laut kununu User:innen als Absolvent:in in Forschung/Entwicklung verdienen
Der Stellenanzeigentext wurde mithilfe von kununu intelligence (ki) analysiert und strukturiert.
Deine Aufgaben
Die Herausforderung liegt in der automatisierten Auswertung dieser großen Datenmengen. Ziel dieser Arbeit ist es, eine robuste Pipeline zur Analyse der Bilddaten zu entwickeln, um die evolutionären Veränderungen der Mikrostruktur quantitativ zu beschreiben, und die Deformation des Festbettes als Ganzes zu rekonstruieren, und schlussendlich diese Erkenntnisse in makroskopische Modelle zu überführen.
Konkret sollen die Evolution der Mikrostruktur über die Zeit charakterisiert werden, z.B. über Poren- und Korngrößenverteilungen, sowie die Verformung der Schüttung insgesamt rekonstruiert werden. Dafür sollen verschiedene, u.a. KI-basierte, Methoden der Bild Registrierung, Segmentierung und Analyse für poröse Medien verwendet werden.
Über den Arbeitgeber
Die Abteilung Computergestützte Elektrochemie des Instituts für Technische Thermodynamik in Stuttgart vergibt ein Master- / Studien- / Abschlussarbeit im Bereich der Bildverarbeitung und Modellierung poröser Medien.
In einem thermochemischen Energiespeicher wird Wärmeenergie in einer reversiblen chemischen Reaktion gespeichert. Dies ermöglicht die Speicherung großer Energiemengen über lange Zeiträume. Im Zuge der weltweiten Verbreitung erneuerbarer Energien und der Wärmewende in Deutschland werden thermochemische Speicher daher auf Ihre Eignung für viele potenzielle Anwendungen untersucht – von kleinen Kurzzeitspeichern, beispielsweise in thermochemischen Wärmepumpen, bis hin zu großen saisonalen Wärmespeichern.
Die Kernkomponente eines solchen Speichers ist ein Pulverfestbett, das das reaktive Material enthält. Hinzu kommen Leitungen für die Zufuhr und Abfuhr gasförmiger Reaktanten sowie für den Wärmetransport bei der Be- und Entladung des Speichers. Die Performance dieser Systeme hängt maßgeblich von der Geometrie und der zeitlichen Entwicklung der Mikrostruktur des Pulverfestbettes ab (z. B. durch Materialabtrag, Sinterung oder chemische Umwandlung). Um diese Prozesse zu verstehen, wurden hochauflösende Mikro-CT-Bildserien (Zeitreihen) aufgenommen, die eine nicht-invasive Beobachtung der strukturellen Veränderungen ermöglichen.
Die Abteilung Computergestützte Elektrochemie des Instituts für Technische Thermodynamik in Stuttgart vergibt ein Master- / Studien- / Abschlussarbeit im Bereich der Bildverarbeitung und Modellierung poröser Medien.
In einem thermochemischen Energiespeicher wird Wärmeenergie in einer reversiblen chemischen Reaktion gespeichert. Dies ermöglicht die Speicherung großer Energiemengen über lange Zeiträume. Im Zuge der weltweiten Verbreitung erneuerbarer Energien und der Wärmewende in Deutschland werden thermochemische Speicher daher auf Ihre Eignung für viele potenzielle Anwendungen untersucht – von kleinen Kurzzeitspeichern, beispielsweise in thermochemischen Wärmepumpen, bis hin zu großen saisonalen Wärmespeichern.
Die Kernkomponente eines solchen Speichers ist ein Pulverfestbett, das das reaktive Material enthält. Hinzu kommen Leitungen für die Zufuhr und Abfuhr gasförmiger Reaktanten sowie für den Wärmetransport bei der Be- und Entladung des Speichers. Die Performance dieser Systeme hängt maßgeblich von der Geometrie und der zeitlichen Entwicklung der Mikrostruktur des Pulverfestbettes ab (z. B. durch Materialabtrag, Sinterung oder chemische Umwandlung). Um diese Prozesse zu verstehen, wurden hochauflösende Mikro-CT-Bildserien (Zeitreihen) aufgenommen, die eine nicht-invasive Beobachtung der strukturellen Veränderungen ermöglichen.
Die Herausforderung liegt in der automatisierten Auswertung dieser großen Datenmengen. Ziel dieser Arbeit ist es, eine robuste Pipeline zur Analyse der Bilddaten zu entwickeln, um die evolutionären Veränderungen der Mikrostruktur quantitativ zu beschreiben, und die Deformation des Festbettes als Ganzes zu rekonstruieren, und schlussendlich diese Erkenntnisse in makroskopische Modelle zu überführen.
Konkret sollen die Evolution der Mikrostruktur über die Zeit charakterisiert werden, z.B. über Poren- und Korngrößenverteilungen, sowie die Verformung der Schüttung insgesamt rekonstruiert werden. Dafür sollen verschiedene, u.a. KI-basierte, Methoden der Bild Registrierung, Segmentierung und Analyse für poröse Medien verwendet werden.
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