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Ausschreibender Bereich: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: 2019M-079, Umwelttechnik, Umweltwissenschaften, Nachhaltige Energieversorgung, Georessourcenmanagement

Masterarbeit: Ökologische Bewertung von Salzkavernen zur Wasserstoffspeicherung

Start der Arbeit: sofort/nach Vereinbarung

Hintergrund
Vor dem Hintergrund schrumpfender fossiler Energiereserven und den internationalen Klimaschutzzielen wird ein weiterer massiver Ausbau der erneuerbaren Energien (insbesondere von Windkraft- und Photovoltaikanlagen) als unerlässlich angesehen. Ihr fluktuierendes Auftreten erfordert jedoch weiterentwickelte Lösungen zur Energiespeicherung im industriellen Maßstab. Zu diesem Zweck bietet die Umwandlung von Strom in Wasserstoff durch Elektrolyse, auch Power-to-Gas genannt, eine vielversprechende technische Lösung, mit der gleichzeitig eine Reduzierung des Kohlenstoffdioxids in weiteren Energiebereichen wie dem Transport-sektor erreicht werden kann.

Am IEK-3 werden nationale und internationale Energiekonzepte entwickelt, um überschüssige Energie aus fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen in Wasserstoff umzuwandeln und auf andere Energiebereiche wie Mobilität oder Industrie zu übertragen. Im zweiten Institut, IEK-STE, werden Ökobilanzen von Energietechnologien durchgeführt, um zu beurteilen, ob eine Technologie unter Berücksichtigung aller Materialien und Brennstoffe noch klimafreundlich ist. Eine internationale Wasserstoff Infrastruktur kann von entscheidender Bedeutung sein, um diese Herausforderungen zu meistern. Aufgrund eines Ungleichgewichts zwischen Regionen mit Energieüberschuss und Regionen mit höherem Energiebedarf ist jedoch eine interregionale Lösung erforderlich, um eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung von Wasserstoff zu erreichen. Untergrundspeicher stellen eine vielversprechende Möglichkeit zur langfristigen Wasserstoffspeicherung dar. Beim Bau von solchen Speichern werden jedoch große Mengen an Sole produziert, deren Deponierung und Entsorgung zu massiven Störungen von Ökosystemen führen kann.

Ihre Aufgabe
Im Rahmen dieser Arbeit werden die Umweltwirkungen von Salzkavernen zur saisonalen Speicherung von Wasserstoff in Deutschland untersucht. Dazu müssen die Einflüsse von Speicherkapazitäten, Kavernenbauweisen und Absorptionskapazitäten von Ökosystemen für die Sole analysiert werden. Die folgenden Aufgaben sind insbesondere zu bearbeiten:

  • Einarbeitung in die Methoden zur Konstruktion von Salzkavernen
  • Entwicklung eines Ansatzes, um die Menge und die Zusammensetzung (Konzentration an Wasserstoff und anderen Inhaltsstoffen) an Sole zu bestimmen
  • Identifikation von Möglichkeiten zur Entsorgung von Sole und Vergleich der regulatorischen Rahmenbedingungen
  • Ökologische und ökonomische Bewertung des Baus von Kavernen und unterschiedlicher Wege zur Entsorgung der Sole mit Hilfe von Ökobilanzen

Ihr Profil

  • Sehr gute akademische Leistungen in Umwelttechnik, Umweltwissenschaften, Nachhaltige Energieversorgung, Georessourcenmanagement oder einer vergleichbaren Disziplin
  • Interesse an Untergrundspeichertechnologien, insbesondere Salzkavernen
  • Hohe individuelle Motivation, gute analytische Fähigkeiten und gutes Englisch in Wort und Schrift
  • Erfahrung im Bereich Ökobilanzen sowie gute Deutschkenntnisse sind von Vorteil

Unser Angebot

  • Eine angenehme Arbeitsumgebung innerhalb eines äußerst kompetenten, internationalen Teams in einem der renommiertesten Forschungszentren Europas
  • Ihre Arbeit wird vergütet und unterstützt von erfahrenen Wissenschaftler*innen
  • Sie haben die Möglichkeit mit engagierten Forschern aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen zu arbeiten, um die Zukunft des Energiesystems zu gestalten

Kontakt:
Dilara Caglayan
Forschungszentrum Jülich GmbH
Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
52425 Jülich

E-Mail: d.caglayan@fz-juelich.de
Tel. 02461 61 5396
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3

Dr. Christina Wulf
Forschungszentrum Jülich GmbH
Systemanalyse und Technologische Entwicklung (IEK-STE)
52425 Jülich

E-Mail: c.wulf@fz-juelich.de
Tel. 02461 61 3268
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-ste