Postdoctoral Position in Process & Energy Systems Modeling — ETH Zürich

Vollständige Beschreibung

Postdoc-Stelle in Prozess- und Energiesystemmodellierung

100%, Zürich, befristet

Die Gruppe Geothermal Energy & Geofluids (GEG) ist eine renommierte Forschungseinheit im Department of Earth & Planetary Sciences der ETH Zürich in der Schweiz, die unterirdische Massen- und Energieübertragungsprozesse neben thermisch-fluidischer Energieumwandlung und Prozessanlagen untersucht. Wir betreiben grundlegende und angewandte Forschung zu gesellschaftlichen Herausforderungen im Zusammenhang mit geothermischer Energieexploration, -extraktion und -nutzung, geologischer CO2-Sequestrierung, unterirdischer Energie- und Flüssigkeitsspeicherung, direkter Lithiumextraktion aus Solen und gekoppelten Oberflächen-Untergrund-Systemen.

Projekthintergrund

Wir suchen einen Process & Energy Systems Modeling Engineer / Wissenschaftler, um unsere Gruppe als Postdoc in Physik-basierter numerischer Modellierung, Softwareentwicklung und Engineering-Analyse von technischen Energie- und Fluidsystemen zu stärken, die von geothermischen Kraftwerken bis hin zu flüssigen (z. B. Wasser, Sole, CO2, H2, Kohlenwasserstoffe) und mineralischen (z. B. Lithium) Verarbeitungsanlagen reichen.

Ein Schwerpunkt dieser Position ist die gemeinsame Entwicklung eines Open-Source-Kraftwerks und eines Bohrlochflusssimulators, der nativ in TANGO integriert ist, unserer Plattform für technisch-wirtschaftliche Analysen einer Vielzahl von Geoenergiesystemen und in der Lage ist, eine eigenständige Simulation durchzuführen. Als technisches Gegenstück zu unserem Geothermie-Reservoir-Simulator (RAFT) werden Sie dieses Tool weiterentwickeln, mit RAFT und anderen TANGO-Modulen koppeln und technisch-wirtschaftliche Bewertungen in geothermischen Direktwärme- und Fernwärmeanlagen, CO2-Nutzung und -Sequestrierung, direkter Lithiumextraktion und natürlichen Wasserstoffsystemen durchführen.

Diese einzigartige hybride Rolle erstreckt sich über die gesamte Entwicklungskette: die Übersetzung physikalischer thermischer Fluidprobleme in mathematische Modelle, die Implementierung in robuste technische und wissenschaftliche Software-Tools, die Simulation komplexer Engineering-Systeme und die Durchführung technisch-ökonomischer Bewertungen. Die Position ergänzt unser bestehendes wissenschaftliches Software-Team, indem es dedizierte Expertise in den Bereichen Kraftwerkstechnik, Prozesstechnik, Thermofluidsystemdesign und techno-ökonomische Optimierung einbringt.

Stellenbeschreibung

• Physikbasierte Modellierung und Werkzeugentwicklung: Formulieren, implementieren und pflegen Sie numerische Modelle und benutzerdefinierte wissenschaftliche Modellierungssoftware für Energie- und Prozesskomponenten wie Wärmetauscher, Expander, Turbinen, Pumpen, Kompressoren, Separatoren, Kondensatoren, Rohrleitungsnetze und Bohrlöcher
• Systemsimulation und -optimierung: Simulieren, optimieren und analysieren Sie integrierte Energieumwandlungssysteme, einschließlich geothermischer Kraftwerke, binärer / organischer Rankine-Zyklen (ORC), Flash-Dampfsysteme, thermische Verwertungsnetze, CO2-Kompressions- / Injektionsanlagen und Prozessströme
• Technoökonomische Bewertung: Integrieren Sie physikalische Prozessmodelle mit wirtschaftlichen Berechnungen zur Bewertung der Projektdurchführbarkeit, Schätzung der Stromgestehungskosten (LCOE), der Wärmegestehungskosten (LCOH), der Lithiumgestehungskosten (LCOL), der Kostenschätzung der Ausrüstung (Kostenkorrelationen, Kostenindex-Skalierung, CAPEX / OPEX), des Kapitalwerts (NPV) und der Sensitivitätsanalysen
• Gekoppeltes Surface-Subsurface Engineering: Entwicklung und Anwendung von Rechenmodellen für gekoppelte Oberflächen-Untergrund-Fluidströmung, Wärmeübertragung und Druck-/Temperaturentwicklung über Oberflächenanlagen und Bohrlöcher hinweg
• Wissenschaftliche Software-Implementierung: Schreiben Sie sauberen, modularen und wiederverwendbaren wissenschaftlichen Code (hauptsächlich in Python) nach modernen Entwicklungspraktiken, einschließlich Versionskontrolle (Git), automatisiertem Testen, Codestil / Linting und klarer technischer Dokumentation

Profil

Erforderliche Qualifikationen und Erfahrung

• Ausbildung: PhD in Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Chemietechnik, Energietechnik, Thermotechnik, Computational Engineering oder einem verwandten Engineering-Bereich
• Kerningenieurphysik: Starke technische Grundlagen in der Ingenieursthermodynamik, Strömungsmechanik, Wärmeübertragung und Energieumwandlungssystemen
• Numerische Modellierung und Programmierung: Bewährte Fähigkeit zur Entwicklung von physikbasierten numerischen Simulatoren und Modellen von thermischen Fluid- oder Kraftwerkssystemen aus der Steuerung von Gleichungen, deren Implementierung in wissenschaftliche / technische Software (vorzugsweise Python, unter Verwendung wissenschaftlicher Bibliotheken) unter Verwendung von Versionskontrolle und Testen in einer kollaborativen Umgebung
• Engineering Mindset: Eine starke Leidenschaft für die konzeptionelle Modellentwicklung ("Wie sollte dieses System modelliert werden?") und die praktische Softwareerstellung ("Wie baue ich robuste numerische Werkzeuge, um echte technische Probleme zu lösen?")

Gewünschte Erfahrung und zusätzliche Assets

• Berufserfahrung: Relevante Industrie- oder angewandte Ingenieurerfahrung in Kraftwerkstechnik, Prozessanlagen oder Thermofluidsystemen ist wünschenswert
• Bereichsexpertise: In der geothermischen Stromerzeugung, ORC-Zyklen, geologischen Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS/CCUS), direkte Lithiumextraktion (DLE) aus Solen oder unterirdische Gas- / Energiespeicherung
• Simulationstools: Vertrautheit mit gleichungsbasierten, thermodynamischen oder Prozesssimulationsumgebungen (z. B. TESPy, Aspen Plus, EES, Julia Modeling Toolkit oder Modelica) und Bibliotheken für flüssige Eigenschaften (z. B. CoolProp, REFPROP)
• Techno-Ökonomik: Erfahrung in techno-ökonomischer Modellierung, Ausrüstungskostenkorrelationen, Unsicherheitsanalyse und physikalischer Prozessoptimierung
• Subsurface Integration: Verständnis der Bohrlochdynamik, der Mehrphasenströmung oder der gekoppelten Reservoir-Oberflächeninfrastruktur
• Advanced Computing: Kompetenz in kompilierten Sprachen (wie C++, Rust oder Julia) und Multiphysik-Co-Simulationsstandards (z. B. FMI / FMUs) und Erfahrung in der kollaborativen Softwareentwicklung (z. B. Git-Workflows, Code Review)

Der ideale Kandidat ist ein Prozessmodellierungsingenieur, der Physik in Mathematik übersetzt, ein wissenschaftlicher Entwickler, der robusten Code schreibt, und ein Analyst, der die technische und wirtschaftliche Systemleistung bewertet. In dieser Rolle werden Sie sowohl aus als auch einen Beitrag zur reichen multidisziplinären Expertise innerhalb der GEG Group leisten. Dazu gehört die Zusammenarbeit mit unserem dedizierten Rechenteam, derzeit sechs Experten für wissenschaftliche und technische Berechnungen, KI und IT sowie Forscher, die sich auf unterirdische thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemische (THMC) Prozesse, Computational Fluid Dynamics (CFD) und geothermische Kraftwerkssysteme spezialisiert haben.

Wir bieten

• Inspiring Environment & Impact: Werden Sie Teil der ETH Zürich, die weltweit durchweg an erster Stelle steht und weltweit Platz 3 in Engineering & Technology belegt (QS World University Rankings by Subject 2026). Die GEG-Gruppe ist im Department of Earth and Planetary Sciences (EAPS) der ETH Zürich untergebracht, das seit über 10 Jahren in Folge den ersten Platz in Earth & Marine Sciences im QS World University Ranking belegt. Als klimaneutrale Universität unterstützt die ETH Zürich Ihre berufliche Entwicklung und ermöglicht gleichzeitig Forschung, die sich den wichtigsten gesellschaftlichen Herausforderungen widmet.
• High-Impact F&E-Projekte: Direkte Beteiligung am Horizon Europe FlexGeo-Projekt und verwandten schweizerischen und europäischen Initiativen, mit Möglichkeiten für die sektorübergreifende Zusammenarbeit mit Partnern der Prozess- und Energieindustrie und die Möglichkeit, in Peer-Review-Zeitschriften zu veröffentlichen.
• Vertrag & Vergütung: Zunächst ist dies ein 1-Jahres-Vertrag (beschäftigt zu wettbewerbsfähigen ETH Postdoc-Gehaltsraten mit vollen Sozialleistungen, wie hier gezeigt), mit einer starken Wahrscheinlichkeit der Verlängerung, basierend auf Leistung.
• Advanced Infrastructure: Zugang zu erstklassigen Rechenressourcen und spezialisierten Modellierungstools innerhalb der Gruppe Geothermal Energy & Geofluids (GEG).
• Umfassende ETH Perks: Attraktive Beschäftigungsbedingungen mit zahlreichen Vorteilen, darunter großzügige Pensionspläne, Ermäßigungen für öffentliche Verkehrsmittel, Car-Sharing-Optionen, universitäre Kinderbetreuung und kostenlose / ermäßigte Sportprogramme durch ASVZ.

Wir legen Wert auf Vielfalt und Nachhaltigkeit

Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir fördern Chancengleichheit, schätzen Vielfalt und fördern ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und die Würde aller unserer Mitarbeiter und Studenten respektiert werden. Besuchen Sie unsere Website für Chancengleichheit und Vielfalt, um herauszufinden, wie wir ein faires und offenes Umfeld gewährleisten, in dem jeder wachsen und gedeihen kann. Nachhaltigkeit ist für uns ein zentraler Wert – wir arbeiten konsequent auf eine klimaneutrale Zukunft hin.

Neugierig? Wir sind es auch.

Wir freuen uns auf Ihre Online-Bewerbung bis zum Fälligkeitsdatum Mittwoch, 28. Oktober 2026 mit folgenden Unterlagen:

• Anschreiben mit detaillierten Angaben zu Ihren Erfahrungen mit thermischen Fluidsystemen, numerischer Modellierung und Softwareentwicklung (einschließlich eines Links zu Ihrem Code-Portfolio, z. B. GitHub / GitLab, falls zutreffend)
• CV
• Grad Transkripte
• Kontaktinformationen für 2-3 Referenzen und, falls verfügbar, vorhandene Referenzschreiben

Weitere Informationen zur Geothermal Energy & Geofluids Group finden Sie auf unserer Website. Fragen zur Stelle richten Sie bitte an Dr. Chad Baker, [email protected] (keine Bewerbungen).

Bitte beachten Sie, dass wir ausschließlich Bewerbungen annehmen, die über unser Online-Bewerbungsportal eingereicht werden. Bewerbungen per E-Mail oder Post werden nicht berücksichtigt.

Wir weisen darauf hin, dass die Vorauswahl durch die verantwortlichen Recruiter und nicht durch künstliche Intelligenz erfolgt.

Flexibles Startdatum: 1. Januar 2027 oder so bald wie möglich danach.

Über die ETH Zürich

Die ETH Zürich ist eine der weltweit führenden Universitäten, die sich auf Wissenschaft und Technologie. Wir sind bekannt für unsere hervorragende Ausbildung, Spitzenforschung und direkter Wissenstransfer in die Gesellschaft. Über 30.000 Menschen aus mehr als 120 Ländern finden unsere Universität ein Ort zu sein, der unabhängiges Denken und eine Umwelt, die Exzellenz inspiriert. Im Herzen Europas gelegen, Dennoch knüpfen wir Verbindungen auf der ganzen Welt, um Lösungen für die globalen Herausforderungen von heute und morgen zu entwickeln.