Masterarbeit: Radiographie von Gas-Partikel-Strömen beim Thermal Runaway von Li-Ionen-Zellen

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Ort: Efringen-Kirchen

Datum: 18.10.2026

Masterarbeit: Radiographie von Gas-Partikel-Strömen beim Thermal Runaway von Li-Ionen-Zellen

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 74 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 30 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen:

Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen.

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, erforscht Prozesse, die innerhalb von

Sekundenbruchteilen ablaufen. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in praxisnahe

Sicherheitskonzepte ein, um Menschen zu schützen und Systeme widerstandsfähiger zu machen. Die Arbeit unserer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bewegt sich dabei an der Schnittstelle von

Grundlagenforschung und Anwendung – in den Geschäftsfeldern Verteidigung, Sicherheit und Resilienz,

Automotive, Raumfahrt und Luftfahrt. Aktuell arbeiten 381 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an vier Standorten:

Freiburg, Efringen-Kirchen, Kandern und Würzburg.

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI vergibt zum nächstmöglichen Termin in der Abteilung Messtechnologie und Sensorik am Standort Efringen-Kirchen oder Freiburg eine Masterarbeit zum Thema: Methodenentwicklung zur Analyse von Gas-Partikel-Strömen beim Thermal Runaway von

Lithium-Ionen-Zellen mittels Hochgeschwindigkeits-Radiographie.

Hier sorgen Sie für Veränderung

Einblick:

Ein zentraler sicherheitskritischer Mechanismus beim thermischen Durchgehen einer Batteriezelle stellt der freigesetzte Gas-Partikel-Strom dar. Um die dabei ablaufenden dynamischen Prozesse zu visualisieren und zu analysieren, wurden in-situ Hochgeschwindigkeitsröntgenaufnahmen durchgeführt. Die gewonnenen

Röntgenbilddaten bieten einzigartige Einblicke in das Innere der Zelle sowie in den Entgasungsprozess. Für eine quantitative Charakterisierung des Gas-Partikel-Stroms gilt es daher, einen geeigneten Auswerteworkflow für die vorliegenden Röntgenbilddaten zu untersuchen.

Ihre Aufgaben:

Ziel der Masterarbeit ist die systematische Untersuchung, Anpassung und Anwendung geeigneter Methoden der Bildverarbeitung zur Charakterisierung des Gas-Partikel-Stroms anhand vorliegender

Hochgeschwindigkeitsröntgendaten. Hierzu sollen klassische Verfahren der Bildverarbeitung und

Strömungsanalyse (z.B. Particle Image Velocimetry, Optical Flow sowie Partikel-Tracking-Algorithmen) recherchiert und hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf Röntgenbilddaten bewertet werden. Auf dieser

Grundlage sind geeignete Methoden auszuwählen und in einem Auswerteworkflow zu implementieren. Durch die Auswertung sollen charakteristische physikalische Kenngrößen gewonnen werden, die den

Entgasungsprozess quantitativ beschreibbar machen.

Hiermit bringen Sie sich ein

Sie studieren ein technisches oder naturwissenschaftliches Fach (z.B. Informatik, Mathematik,

Ingenieurwissenschaften, Physik).

Sie verfügen über gute Kenntnisse einer Programmiersprache, vorzugsweise Python oder MATLAB.

Sie haben idealerweise erste Erfahrung im Bereich der Bildverarbeitung

Deutsch- und Englischkenntnisse auf mind. B2-Niveau.

Was wir für Sie bereithalten

Sehr gute Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler*innen, die Sie bei Ihrer Arbeit unterstützen.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kolleg*innen aus verschiedenen Fachgebieten.

Einen gut ausgestatteten Arbeitsplatz mit Zugang zu relevanter Literatur und Software.

Unterstützung durch das Angebot unserer Bibliothek bei Literaturrecherche, Beschaffung von Fachliteratur sowie der Erstellung und Finalisierung der Abschlussarbeit.

Sehr gutes Betriebsklima in einem hochmodernen Arbeitsumfeld, das mit den neuesten Technologien und

Ressourcen ausgestattet ist.

Flexible Arbeitszeiten und Homeoffice bis zu 50% nach Absprache möglich.

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.

Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Vergütung richtet sich nach der

Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als

Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der

Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Veränderung startet mit Ihnen – bewerben Sie sich jetzt!

Bitte bewerben Sie sich online mit Ihren vollständigen Bewerbungsunterlagen (Anschreiben, Lebenslauf,

Immatrikulationsbescheinigung, ggf. Arbeitserlaubnis)!

Fachliche Fragen zu dieser Position beantwortet Ihnen gerne:

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI www.emi.fraunhofer.de

Kennziffer: 84890

Stellensegment: Gas, Automotive, Energy

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