Masterarbeit "Rapid-Control-Prototyping für Leistungselektronik - Hardwareentwicklung"

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg ist eines der weltweit führenden Solarforschungsinstitute. Unsere rund 1300 Mitarbeitenden arbeiten für ein nachhaltiges, wirtschaftliches, sicheres und sozial gerechtes Energieversorgungssystem auf Basis erneuerbarer Energien. Dazu tragen wir mit unseren Forschungsschwerpunkten Energiebereitstellung, Energieverteilung, Energiespeicherung und Energienutzung bei. Durch herausragende Forschungsergebnisse, erfolgreiche Industrieprojekte, Firmenausgründungen und globale Kooperationen gestalten wir die nachhaltige Transformation des Energiesystems.

Hier sorgst Du für Veränderung

Du möchtest die Energiewende aktiv mitgestalten und Deine Abschlussarbeit in diesem Bereich erstellen? Die Stabilität der elektrischen Energieversorgung wurde traditionell von konventionellen Kraftwerken gewährleistet. Jedoch müssen im Zuge der Energiewende erneuerbare Stromerzeugungsanlagen zunehmend Verantwortung für die Systemstabilität übernehmen. Dazu sind leistungselektronikbasierte Anlagen erforderlich, die das Netz aktiv stabilisieren und mit geeigneten Regelungsverfahren so ausgerüstet werden, dass sie zur Netzstabilität beitragen. Aus diesem Übergang resultieren neue Netzanforderungen und Richtlinien, die bei der Regelung und im Design dieser Anlagen zwingend berücksichtigt werden müssen. Für unser Team "Netzverhalten von dezentralen Generatoren" suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine studentische Hilfskraft mit der Gelegenheit zur Erstellung einer Masterarbeit.

Ziel dieser Masterarbeit ist die Hardware‑Entwicklung einer modularen Umrichterplattform, die Rapid‑Control‑Prototyping (RCP) ermöglicht und als Versuchs‑ und Demonstrationsplattform dient. Die Plattform soll standardisierte Schnittstellen zur Echtzeit‑Regelhardware (z. B. PLECS RT‑Box), konfigurierbare Filter‑ und Messpfade, austauschbare Leistungsmodule (z. B. SiC/GaN‑Halbbrücken) sowie integrierte Schutz‑ und Sicherheitsfunktionen bereitstellen. Dadurch werden Implementierung, Parametrierung und Variantenvergleich neuer Regelungsmethoden vereinfacht und iteratives, schnelles Testen und Validieren – vom Modell‑/Processor‑ bis zum Hardware‑in‑the‑Loop – ermöglicht. Ziel ist es, die Lücke zwischen Simulation und Labor zu schließen und eine robuste, wiederverwendbare Plattform für Forschung und Vorentwicklung bereitzustellen.

Deine Tätigkeiten sind u.a.:

• Du arbeitest Dich in das Thema leistungselektronische Wandler und die Anforderungen von RCP‑Plattformen ein.
• Du entwickelst mit der Software Plecs von Plexim ein Simulationsmodell des Umrichters.
• Du erstellst Schaltplan und Layout mit der Software Altium Designer.
• Du baust Deinen Prototyp auf und nimmst ihn in Betrieb.
• Du dokumentierst und präsentierst Deine Arbeiten und Ergebnisse.

Deine Qualifikationen

• Du studierst im Bereich der Elektrotechnik oder einer vergleichbaren Fachrichtung.
• Vorkenntnisse im Bereich Leistungselektronik sind von Vorteil, aber keine Bedingung.
• Idealerweise hast Du bereits mit PLECS, Altium oder vergleichbaren Programmen gearbeitet.
• Es ist Dir wichtig, Dich in Dein Team einzubringen und gemeinsam Ziele zu erreichen.
• Du arbeitest eigenverantwortlich und engagiert.
• Du kannst Dich sicher sowohl in deutscher als auch in englischer Sprache ausdrücken.

Was wir für Dich bereithalten

• Exklusiver Einblick: In der gemeinsamen Arbeit mit den Wissenschaftler*innen unserer Arbeitseinheit gewinnst Du einen Einblick in den Alltag von Forschung und Entwicklung an einem Forschungsinstitut.
• Laborinfrastruktur: Am Fraunhofer ISE arbeiten wir an modernsten Anlagen und Geräten, sodass Forschungsprojekte auf dem neuesten Stand der Technik durchgeführt werden können.
• Forschungsmix: Du erhältst bei uns die Möglichkeit, experimentelle Arbeit mit der Theorie zu verbinden und so Dein Wissen aus dem Studium anzuwenden und zu erweitern.
• Betreuung: Bei Deiner Arbeit wirst Du durch Wissenschaftler*innen betreut und Du erhältst Feedback zu Deinen Fortschritten.
• Teamwork: Im Austausch mit den wissenschaftlichen und studentischen Mitarbeitenden sammelst Du Erfahrungen zur Arbeit im Team und kannst Deine bereits gemachten Erfahrungen einbringen.
• Arbeitszeit und -ort: Wir bieten Dir die Möglichkeit, Deine Arbeitszeit in Absprache flexibel an Deine Bedürfnisse anzupassen und ab und an von zuhause aus zu arbeiten.
• Chancengleichheit: Wir legen Wert auf Chancengerechtigkeit und geben Raum für Vielfalt.
• After Work: Feiere Dich und Deine Kolleg*innen bei After-Work Events oder unseren jährlichen Mitarbeitendenfesten.

Zusätzlich zu der Abschlussarbeit wird ein Vertrag als wissenschaftliche Hilfskraft vereinbart. Die Vergütung hierfür richtet sich nach dem Abschlussgrad der Hochschulausbildung.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Bereit für Veränderung?

Dann bewirb Dich jetzt mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen (inkl. Lebenslauf, Anschreiben, Arbeitszeugnisse/Leistungsnachweis) und mach einen Unterschied! Nach Eingang Deiner Online‑Bewerbung erhältst Du eine automatische Empfangsbestätigung. Dann melden wir uns schnellstmöglich und sagen Dir, wie es weitergeht.

Fragen zu dieser Position beantwortet Dir gerne:

Rebekka Denninger

E‑Mail:

Fraunhofer‑Institut für Solare Energiesysteme ISE

Kennziffer: 83048