Hintergrund
Mit der fortschreitenden Entwicklung der erneuerbaren Energien ist ein deutlicher Ausbau der Windenergie an Land geplant. Zunehmend werden Standorte in hügeligem und bewaldetem Gelände für Windparks ins Auge gefasst. Diese komplexe Orographie des Geländes hat einen erheblichen Einfluss auf das lokale atmosphärische Windfeld und damit auf die Lasten, den Ertrag und die Schallemissionen von Windkraftanlagen an diesen Standorten. Die derzeit industriell genutzten Modelle für Last- und Ertragsberechnungen können diese Situationen nicht mit ausreichender Genauigkeit darstellen, was zu fehlerhaften Vorhersagen führen kann. Es besteht daher ein Bedarf an der Weiterentwicklung und Validierung numerischer CFD-basierter Methoden für genauere Vorhersagen sowie für die Untersuchung der komplexen Wechselwirkungen zwischen Windfeld, Windturbine und deren Nachlauf.
Das IAG ist Mitglied des WindForS-Forschungsnetzes, dessen Forschungsschwerpunkt Windenergie in komplexem Gelände ist. Die WindForS-Partner haben eine große Forschungsinitiative initiiert, in der mit Bundes- und Landesmitteln der Bau eines Testfelds in komplexem Gelände vorangetrieben wird. Im Rahmen dieser Initiative werden zwei instrumentierte Forschungsturbinen errichtet, und es sind detaillierte Messungen der lokalen Windfelder einschließlich der Verformungen der Turbinen geplant. Dieses Testfeld wird in weiteren Forschungsprojekten genutzt, unter anderem im europäischen Verbundprojekt MERIDIONAL, in dessen Rahmen diese Stelle am IAG zu besetzen ist.
In der Windenergie-Arbeitsgruppe des IAG wurde eine CFD-basierte multidisziplinäre Simulationsumgebung unter Verwendung des FLOWer-Codes entwickelt. Sie ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der Aerodynamik, Aeroelastizität und Aeroakustik von Windkraftanlagen. Insbesondere werden die Wechselwirkungen einer turbulenten atmosphärischen Anströmung mit Windkraftanlagen untersucht. Komplexe Geländeformen, Gebäude oder Vegetation können untersucht werden. Diese Simulationskette wird im Rahmen von Meridional zur Untersuchung lokaler turbulenter Windfelder in komplexem Gelände sowie von Fluid-Struktur-Interaktionen (FSI) eingesetzt. In ähnlicher Weise wird der Einfluss von komplexen Geländes und der Einfluss lokaler atmosphärischer Turbulenzen auf die Eigenschaften der Turbinen-Nachlaufströmung untersucht werden. Ebenso wird der Einfluss von komplexem Gelände und der Einfluss lokaler atmosphärischer Turbulenzen auf die Eigenschaften der Turbinennachläufe untersucht. Messdaten aus Feldmessungen werden zur Validierung der Simulationen zur Verfügung stehen. Die Arbeiten bauen auf langjähriger spezifischer Forschung am IAG auf. Für weitere Informationen über den Inhalt der Arbeit wenden Sie sich bitte an Dr. Thorsten Lutz.
Anforderungen
Voraussetzung ist ein sehr guter M.Sc.-Abschluss in einer technischen oder naturwissenschaftlichen Studienrichtung mit fundierten Kenntnissen in Strömungsmechanik, Aerodynamik und CFD-Anwendung einschließlich Netzgenerierung.
Die folgenden Fähigkeiten werden als Vorteil für die Bewerberin bzw. den Bewerber angesehen
- Erfahrung mit CFD und HPC
- Kenntnisse im Bereich Windenergie oder Aeronautik
- Software-Entwicklung (Python, Fortran, Skripting)
- Erzeugung von Finite-Volumen-Netzen
- Arbeit in Forschungsprojekten und Konsortien
- Atmosphärische Anströmung und Geländeinteraktion
- Turbulenz und meteorologische Phänomene
- Validierung von numerischen Modellen
- Internationale Erfahrung
- Deutschkenntnisse.
Einsatzort
Institut für Aerodynamik und Gasdynamik (IAG)
Bewerbungsfrist
10. Febr. 2024
Wie bewirbt man sich
Die Bewerbungen sollten ein Anschreiben, einen Lebenslauf mit einer Liste von Veröffentlichungen und digitale oder eingescannte akademische Abschriften von Bachelor- und Masterabschlüssen enthalten. Bündeln Sie alles in einem einzigen PDF-Dokument.
Beginn Beschäftigung
Das Projekt kann sofort beginnen
Vergütung: Lohn (in €)
Verg. Gr. TV-L EG13
Haben wir Ihr Interesse geweckt?
Die Universität Stuttgart möchte den Anteil der Frauen im wissenschaftlichen Bereich erhöhen und ist deshalb an Bewerbungen von Frauen besonders interessiert. Vollzeitstellen sind grundsätzlich teilbar. Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung vorrangig eingestellt. Die Einstellung der akademischen Mitarbeiter/innen erfolgt durch die Zentrale Verwaltung.
Die Universität Stuttgart strebt die Gleichstellung der Geschlechter und die Förderung der Vielfalt an. Wir begrüßen Bewerbungen aus allen Bereichen.
Fernarbeit ist an 3 Tagen pro Woche möglich, wenn dies mit den Aufgaben des Projekts und des Instituts vereinbar ist.
Fragen zum Projekt richten Sie bitte an:
Team Leader Wind Energy
Dr.-Ing. Thorsten Lutz
lutz@iag.uni-stuttgart.de
Bewerbungen senden Sie bitte an:
Dr.-Ing. Thorsten Lutz (lutz@iag.uni-stuttgart.de)
Institut für Aerodynamik und Gasdynamik
Universität Stuttgart
Pfaffenwaldring 21
70550 Stuttgart