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Location

Duisburg

Application area

Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Institut für Energie- und Material-Prozesse – Partikeltechnik/Institute for Energy and Materials Processes – Particle Science and Technology within the Faculty of Engineering

Projektmitarbeiter*in / Post-Doc (w/m/d) im Projekt/Project employee (f/m/x) for the project “Direct Bicarbonate-to-CO Electrolysis: Unlocking Green Syngas for a Resilient, Fossil-Free Chemical Industry (Bicarb2Syn)”
TV-L 13 (brutto/gross 59.324 € - 84.319 €)

Die Chemieindustrie ist ein zentraler Industriezweig und derzeit stark von fossilen Rohstoffen abhängig, insbesondere von Erdgas als Ausgangsstoff für Syngas (CO + H₂). Bicarb2Syn entwickelt eine alternative Route, bei der Bicarbonat direkt in einem elektrochemischen direct air capture (DAC)-Prozess zu CO umgesetzt wird. Dieser energetische Short-Cut vermeidet ineffiziente thermische Zwischenschritte und ermöglicht die Nutzung von atmosphärischem CO₂ als Einsatzstoff für grünes Syngas. Unter Führung des Deep-Tech-KMU Greenlyte arbeitet eine Innovationsallianz mit dem Helmholtz-Zentrum-Berlin (HZB), der Universität Duisburg-Essen (UDE) und dem Forschungszentrum Jülich (FZJ) daran, die Technologie zu skalieren und den industriellen Hochlauf zu demonstrieren.

Das Teilprojekt der UDE konzentriert sich auf die Prozessentwicklung und Skalierung von Elektrodenarchitekturen für die direkte Bicarbonat-zu-CO-Elektrolyse. Aufbauend auf Prozess- und Stack- Design von Greenlyte sowie Katalysator- und Zell-Insights des HZB entwickelt die UDE maßgeschneiderte Tinten und hierarchische Suprapartikel, die an die spezifische Chemie von Bicarbonat-Elektrolyten angepasst sind und eine robuste, industrienahe Verarbeitung ermöglichen. Es werden dispersionsbasierte Prozessketten von nanoskaligen Katalysatorpulvern über rheologie-optimierte Suspensionen und Tinten bis hin zu reproduzierbar beschichteten Elektroden für catalyst coated substrate (CCS)- und catalyst coated membrane (CCM)-Architekturen etabliert, u.a. unter Einbindung Rolle-zu-Rolle-basierter Beschichtungs- und Laser-Trocknungsprozesse.

The German chemical industry is a major industrial sector and still heavily dependent on fossil feedstocks, in particular natural gas as a source of syngas (CO + H₂). Bicarb2Syn develops an alternative route by directly converting bicarbonate to CO in an electrochemical direct air capture (DAC) process. This energetic shortcut avoids inefficient thermal steps and enables the use of atmospheric CO₂ as a feedstock for green syngas. Under the lead of the deep-tech SME Greenlyte, an innovation alliance with Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), the University of Duisburg-Essen (UDE) and Forschungszentrum Jülich (FZJ) aims to scale the technology demonstrate its industrial availability.

The UDE sub-project focuses on process development and scaling of electrode architectures for direct bicarbonate-to-CO electrolysis. Based on the process and stack design from Greenlyte and catalyst/cell insights from HZB, UDE develops tailored inks and hierarchical supraparticles adapted to bicarbonate electrolytes and suitable for robust, industry-relevant processing. Dispersion-based process chains are established from nanoscale catalyst powders via rheology-optimized slurries and inks to reproducibly coated electrodes for coated catalyst substrate (CCS) and catalyst coated membrane (CCM) architectures, using roll-to-roll-like coating and laser drying.

Start of employment

2027-01-01 oder später/or later

Duration of employment

24 Monate/24 months

Working time

39 h 50 min (100 %, Teilzeitbeschäftigung ist möglich/part-time employment is possible))

Your main tasks

  • Sie verantworten die Installation, Inbetriebnahme und Qualifizierung einer neu zu beschaffenden Ultraschall-Sprühbeschichtungsanlage für die Elektrodenherstellung
  • Sie überwachen die Anpassung, Inbetriebnahme und Validierung der vorhandenen Sprühtrocknungsanlage des Lehrstuhls an die Anforderungen des Bicarb2Syn-Projekts
  • Sie sind zuständig für die wissenschaftliche Planung, Koordination und fachliche Leitung von Sprühtrocknungsexperimenten zur Herstellung maßgeschneiderter hierarchischer Suprapartikel; dazu gehören die Anleitung der experimentellen Arbeiten und die Auswertung von Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen.
  • Sie entwickeln, qualifizieren und Implementieren analytische Methoden und Qualitätssicherungsverfahren für Tinten, Suprapartikel und zugehörige Prozessschritte, um einen reproduzierbaren und standardisierten Betrieb sicherzustellen
  • Sie entwickeln und optimieren dispersionsbasierte Formulierungen, einschließlich rheologieoptimierter Tinten für die bicarbonatbasierte CO₂-Nutzung und Elektrodenherstellung
  • Sie sind aktiv an der Übertragung von Formulierungs- und Prozesskonzepten aus dem Labormaßstab auf Rolle-zu-Rolle-Beschichtungs- und Lasertrocknungsprozesse im Pilotmaßstab unter Nutzung der vorhandenen Anlagen des Lehrstuhls beteiligt
  • Sie definieren und überwachen Prozessfenster und Qualitätskriterien, unter anderem für Schichtdicke, Homogenität, Haftung, Partikeleigenschaften und Beschichtungsqualität
  • Sie unterstützen die fachliche Betreuung und Koordination der projektbezogen tätigen wissenschaftlichen Beschäftigten und studentischen Hilfskräfte, einschließlich Arbeitsplanung, Methodenübertragung, Datenprüfung und Dokumentation
  • Sie arbeiten mit den Konsortialpartnern bei der Elektrodenbewertung, dem Komponenten-Screening, der Degradationsanalyse und der industriellen Validierung sowie bei der Einbindung der Prozessergebnisse in die Skalierung, Prozesssimulation, technoökonomische Analyse und Ökobilanzierung zusammen
  • Sie veröffentlichen und präsentieren die wissenschaftlichen Ergebnisse in Berichten, Publikationen, Vorträgen und Projektbesprechungen.

 

  • You oversee the procurement, installation, commissioning, and qualification of a new ultrasonic spray-coating system for electrode manufacturing
  • You adapt, commission, and validate the chair’s spray-drying equipment for the requirements of the Bicarb2Syn project
  • You take over the responsibility for the scientific planning, coordination, and technical leadership of spray-drying experiments for the generation of tailored hierarchical supraparticles; this includes the guidance of experimental work and the evaluation of process-structure-property relationships
  • You develop, qualify, and implement analytical and quality-assurance methods for inks, supraparticles, and associated process steps, ensuring reproducible and standardized operation
  • You develop and optimize dispersion-based formulations, including rheology-optimized inks for bicarbonate-based CO₂ utilization and electrode fabrication
  • You assist in translating laboratory-scale formulation and process concepts to pilot-scale roll-to-roll coating and laser-drying processes using the chair’s existing facilities
  • You define and implement process windows and quality gates, including layer thickness, homogeneity, adhesion, particle properties, and coating quality
  • You assist in the scientific supervision and coordination of project-related research staff and student assistants, including work planning, method transfer, data review, and documentation
  • You collaborate with consortium partners on electrode evaluation, component screening, degradation analysis, industrial validation, and the integration of processing results into scale-up, simulation, techno-economic analysis, and life cycle assessment
  • You disseminate the scientific results through reports, publications, presentations, and contributions to project meetings

Your profile

  • Promotion und ein überdurchschnittlich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium in Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Chemie, Materialwissenschaften, Partikeltechnologie oder einem verwandten Fachgebiet von mind. 8 Semestern Regelstudienzeit
  • nachgewiesene praktische Erfahrung in der Prozess- und Anlagentechnik, idealerweise einschließlich Sprühtrocknung sowie der Versuchsplanung, des Betriebs von Sprühtrocknungsanlagen und der Interpretation der Produkteigenschaften der erzeugten Partikel
  • fundierte Erfahrung in Dispergiertechnik, Slurry- und Tintenformulierungen, Partikelcharakterisierung, Beschichtungsprozessen oder der Verarbeitung funktioneller Materialien
  • Erfahrung in der Elektrodenherstellung, elektrochemischen Energiewandlung, CO₂-Elektrolyse oder verwandten katalytischen bzw. elektrochemischen Anwendungen ist von Vorteil
  • nachgewiesene Fähigkeit, experimentelle Arbeiten selbstständig, strukturiert und qualitätsorientiert zu planen, durchzuführen, zu dokumentieren und auszuwerten.
  • Erfahrung in der Betreuung, Koordination oder Anleitung wissenschaftlicher Beschäftigter, Promovierender, Studierender oder technischen Personals ist von Vorteil
  • Erfahrung im Projektmanagement
  • sehr gute Kommunikations- und Kooperationsfähigkeiten für die Arbeit in einem interdisziplinären Konsortium aus akademischen und industriellen Partnern
  • sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift; Deutschkenntnisse sind von Vorteil
  • hohe Motivation, Zuverlässigkeit, Eigeninitiative und Teamfähigkeit.

 

  • PhD and above-average degree in chemical engineering, process engineering, chemistry, materials science, particle technology, or a related discipline with a standard period of study of at least 8 semesters
  • demonstrated practical expertise in scaled process technology, ideally including spray drying and the related experimental planning, operation of spray-drying equipment, and interpretation of particle-product properties
  • sound experience in dispersion technology, slurry and ink formulation, particle characterization, coating processes, or the processing of functional materials
  • experience with electrode fabrication, electrochemical energy-conversion systems, CO₂ electrolysis, or related catalytic/electrochemical applications is advantageous
  • proven ability to plan, execute, document, and evaluate independent experimental work in a structured and quality-oriented manner
  • experience in the supervision, coordination, or mentoring of scientific staff, doctoral researchers, students, or technical personnel is advantageous
  • experience in project management
  • very good communication and cooperation skills for the work in an interdisciplinary consortium involving academic and industrial partners
  • excellent written and spoken English; German language skills are advantageous
  • high motivation, reliability, initiative, and team spirit

We offer you

  • ein sicherer Arbeitsplatz im öffentlichen Dienst mit verlässlichen Rahmenbedingungen in einem abwechslungsreichen, vielseitigen Aufgabengebiet in einem forschungsintensiven Umfeld und mit internationaler Ausrichtung
  • eine interessante, sinnstiftende Tätigkeit mit großem Gestaltungspotenzial in einem dynamisch wachsenden Forschungsfeld der nachhaltigen Energieumwandlung und CO2-Nutzung
  • ein ansprechendes, kreatives und interdisziplinäres Arbeitsumfeld mit einem respektvollen, wertschätzenden Miteinander, in dem Raum für eigene Ideen und deren Umsetzung geboten werden
  • ein aufgeschlossenes und motiviertes Team
  • neue und sehr gut ausgestattete Labore sowie moderne Analyse- und Prozesstechnik
  • ein vielfältiges Fort- und Weiterbildungsangebot
  • ein vielseitiges Mensa- und Cafeteria-Angebot des Studierendenwerks an unseren Campusstandorten
  • attraktive Rabatte über Corporate Benefits
  • eine familienfreundliche Universitätskultur (z.B. Betreuungsangebote für Ihre Kinder, Beratung bei familiären Pflegeaufgaben, etc.)
  • eine bevorzugte geographische Lage und Infrastruktur mit sehr guter ÖPNV-Anbindung und kostenfreien Parkplätzen
  • 30 Tage Urlaub bei einer 5-Tage-Woche sowie zusätzliche freie Tage an Heiligabend und Silvester
  • faire Bezahlung nach Tarif (TV-L), inkl. Jahressonderzahlung und betrieblicher Zusatzversorgung
  • umfangreiche Sport- und Gesundheitsangebote (u.a. Hochschulsport)

 

  • job security in the public service with stable overall conditions and an area of responsibility that offers lots of variety in a research-focused environment and with an international scope
  • an interesting, meaningful job with great potential to shape your role in a rapidly expanding research field of sustainable energy conversion and CO2 utilization
  • an attractive, creative, and interdisciplinary work environment based on mutual appreciation and respect with room for own ideas and their implementation
  • an open-minded and motivated team
  • new and well-equipped laboratories and analytical facilities
  • a wide selection of further training and education opportunities
  • various canteens and cafés run by the Studierendenwerk on our campuses
  • attractive discounts through Corporate Benefits
  • a family-friendly University culture (e.g. care services for your children, advice on family care duties)
  • a sought-after location and an infrastructure featuring very good accessibility by public transport and free parking
  • 30 days annual leave with a 5-day work week plus additional days off on Christmas Eve and New Year’s Eve
  • fair remuneration in accordance with collective agreements (TV-L), including an annual bonus and a supplementary pension scheme
  • numerous sports and health services (e.g. University sport)

Application deadline

2026-11-25

Code number

527-26

Application

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Dann freuen wir uns auf Ihre Online-Bewerbung mit den üblichen Unterlagen (Anschreiben, Lebenslauf, Anlagen) unter Angabe der o.a. Kennziffer an Dr. Fatih Özcan, Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, 47057 Duisburg, Telefon +49 203 379 3100, E-Mail fatih.oezcan@uni-due.de.

 

Interested?

We look forward to receiving your digital application including the usual documents (motivation letter, CV, attachments). Please specify the reference number and submit your application to Dr. Fatih Özcan, Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Carl-Benz-Str. 199, 47057 Duisburg, phone +49 203 379 3100, email fatih.oezcan@uni-due.de.

Information about the job

Informationen den ausschreibenden Bereich finden Sie unter:

https://www.uni-due.de/empi/pst/  

 

You can find information about the faculty and the unit offering the job at:

www.uni-due.de/empi/pst/  

Open minded

We are a young, innovative university located in the heart of the Ruhr metropolis. We pride ourselves in outstanding research and teaching, think in terms of opportunities rather than limitations and develop ideas with a view to the future. Diversity is an integral part of our culture as we promote potential and are committed to upholding genuine equity in education.

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University of Duisburg-Essen pursues the goal of promoting the diversity of its members.
www.uni-due.de/diversity/en

In accordance with the State Equal Opportunities Act, women with the same qualifications are given preferential consideration.

Applications from suitable disabled persons and persons of equal status within the meaning of § 2 para. 3 SGB IX are desired.

By applying for one of the advertised positions, you expressly agree to the requirements in accordance with the General Data Protection Regulation and to being contacted by mail. Further information on data protection can be found here.

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