Die Energiewende ist eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Am Institut für Energie- und Klimaforschung – Jülicher Systemanalyse (ICE-2) entwickeln wir Strategien für erneuerbare, kosteneffiziente Energiesysteme. Die Umstellung auf ein treibhausgasneutrales Energiesystem erfordert große Mengen kritischer Rohstoffe. Für eine realistische Abbildung dieses Bedarfs in Energiesystemmodellen sind verläss­liche Daten zu Materialflüssen essenziell. Zwar existieren umfangreiche Datenbanken, diese unterscheiden sich jedoch in Methodik und Detailtiefe. Ziel der Masterarbeit ist es, verschiedene Daten­quellen systematisch zu vergleichen und eine kombinierte Datenbasis zu erstellen. Diese ermöglicht die Analyse kritischer Ressourcenanforderungen und die Identifikation potenzieller Engpässe, um Risiken von Ressourcen­knappheit zu verringern. Anhand beispielhafter Analysen wird gezeigt, wie sektorübergreifende Material­anforderungen untersucht und in bestehende Modellierungsrahmen integriert werden können.

Wir bieten Ihnen ab sofort eine spannende

Masterarbeit – Vergleich und Integration sektor­übergreifender Materialflussdaten zur Analyse kritischer Rohstoffe in der Energiewende

Ziel Ihrer Arbeit ist es, verfügbare Datenquellen zu sektorübergreifenden Materialflüssen und zum Bedarf an kritischen Rohstoffen zu identifizieren, zu vergleichen und hinsichtlich ihrer Eignung für die Energiesystemmodellierung zu bewerten sowie für erste Fallbeispiele anzuwenden. Dabei liegt der Fokus auf der methodischen Konsistenz, Abdeckung relevanter Sektoren (z. B. Industrie, Energie, Mobilität) und der Nutzbarkeit für modellgestützte Analysen im Kontext der Energiewende. Hierzu entwickeln Sie eine kombinierte Datengrundlage aus den geeignetsten Quellen (z. B. EXIOBASE, MFA-Studien etc.) und führen beispielhafte Analysen zur sektorübergreifenden Rohstoffnachfrage durch. Ihre Analyse wird mit dem institutseigenen Energiesystemframework FINE durchgeführt: https://github.com/FZJ-IEK3-VSA/FINE.

Im Einzelnen bearbeiten Sie die folgenden Aufgaben:

• Recherche, Vergleich und Bewertung mehrerer sektorübergreifender Materialfluss-Datenquellen (z. B. EXIOBASE, Materialflussanalysen, Input-Output-Tabellen) in Bezug auf Datenqualität, methodische Grundlagen und Modellkompatibilität
• Identifikation konsistenter, kombinierbarer Datensätze zur Erfassung kritischer Rohstoffe, wie Lithium, Nickel und Seltene Erden, in relevanten Sektoren
• Entwicklung einer konsolidierten Datengrundlage und exemplarische Durchführung von quantitativen Analysen zur Bewertung sektoraler Materialbedarfe

• Sehr gute Leistungen in Ihrem Masterstudium im Bereich Energietechnik, Maschinenbau, Wirtschafts­ingenieur­wesen, Physik oder Geologie bzw. einer vergleichbaren Fachrichtung
• Grundkenntnisse in der Energiesystemanalyse, erneuerbaren Energiesystemen, der Thermodynamik oder vergleichbaren Bereichen
• Erste Erfahrungen in Optimierung oder Statistik von Vorteil
• Kenntnisse in einer objektorientierten Programmiersprache (z. B. Python, MATLAB) und MS Office
• Analytisches und strukturelles Denken
• Interesse an der Analyse von Energiesystemen und Zukunftstechnologien
• Fließende Englisch- oder Deutschkenntnisse in Wort und Schrift

Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mit­zu­gestalten! Wir bieten Ihnen:

• Ein interessantes und gesellschaftlich relevantes Thema für Ihre Abschlussarbeit mit zukunftsorientierter Themenstellung
• Ein angenehmes Arbeitsumfeld in einem internationalen Team in einer der renommiertesten Forschungs­einrichtungen Europas
• Sie werden vergütet, durch eine exzellente wissenschaftliche und technische Infrastruktur unterstützt und von Expert:innen eng begleitet
• Flexible Arbeitszeitgestaltung sowie die Möglichkeit zum erfolgreichen Arbeiten im Homeoffice
• Sie haben die Möglichkeit, mit engagierten Forscher:innen aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen zusammenzuarbeiten und das Energiesystem der Zukunft mitzugestalten

Die Position ist zunächst auf sechs Monate befristet.

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