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, Geologie oder einer vergleich­baren Fach­richtung
• Grundkenntnisse in Energie­system­analyse, erneuerbaren Energie­systemen oder Thermo­dynamik bzw. vergleichbaren Schwer­punkten
• 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:

• Sinnstiftende Aufgaben: Ihre Abschluss­arbeit behandelt ein zukunfts­orientiertes, gesell­schaftlich relevantes Thema mit unmittel­barem Praxisbezug in einem inter­nationalen Umfeld.
• Praxisnähe: Bei uns sammeln Sie wert­volle Praxis­erfahrungen neben dem Studium und wirken aktiv an inter­disziplinären Projekten mit.
• Wissenschaftliches Umfeld: Eine exzellente wissen­schaft­liche Ausstattung, moderne Technologien und eine qualifizierte Betreuung durch erfahrene Kolleg:innen erwarten Sie.
• Eigenverantwortung: Sie gestalten Ihre Aufgaben eigen­ständig – von der Vorbereitung bis zur Durch­führung.
• Erfolgreichen Einstieg: Uns ist es wichtig, dass Sie schnell im Team ankommen und strukturiert in Ihre Aufgaben einge­arbeitet werden. Zudem begleiten wir Sie von Beginn an und erleichtern Ihnen den Start durch unsere Welcome Days und unseren Welcome Guide: https://go.fzj.de/willkommen.
• Work-Life-Balance: Optimale Bedingungen für die Verein­barkeit von Beruf und Privat­leben sowie eine familien­freundliche Unter­nehmens­politik. Die Möglich­keit zum (orts-)flexiblen Arbeiten ist grund­sätzlich nach Abstimmung und im Einklang mit den anstehenden Aufgaben und (Vor-Ort-)Terminen gegeben.
• Flexibilität: Flexible Arbeitszeit­gestaltung erleichtert Ihnen die Verein­barkeit mit dem Studium.
• Campus-Erlebnis: Unser Forschungs­campus im Grünen schafft ideale Bedingungen für kollegialen Austausch und sport­lichen Ausgleich direkt vor Ort. In unserer Kantine erwartet Sie ein viel­fältiges Angebot – Ihre Mittagspause können Sie entspannt mit Seeblick genießen.
• Faire Vergütung: Ihre Abschluss­arbeit wird bei uns angemessen vergütet.
• Befristung: 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.