Naturwissenschaftler (m/w/d)

Die Technische Hochschule Mannheim ist eine moderne Technische Hochschule. In neun Fakultäten werden hier über 5.000 Studierende qualifiziert. Die Hochschule ist im Forschungsbereich unter den Hochschulen für Angewandte Wissenschaften führend und kooperiert mit vielen bedeutenden Unternehmen. Wir bieten ein familienfreundliches, attraktives Umfeld inmitten der Metropolregion Rhein-Neckar.

Die Technische Hochschule Mannheim sucht für das Projekt „BioDigitalHub - SCAILE“ zum 01.01.2027 eine*n

Doktorand*in (w/m/d) für Modellierung industrieller Bioprozesse

EG 13 TV-L, Beschäftigungsumfang 75% (29,625 Std./ Woche)

Kennziffer 6101 P

für die Fakultät Biotechnologie (Arbeitsgruppe Prof. Sauer).

Informationen zum Projekt

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt fördert im Rahmen des BioDigitalHub-Programms das Konsortium SCAILE, das mit 21 Partnern aus Industrie und Wissenschaft digitale Werkzeuge für modellbasiertes Scale-Up von mikrobiellen Fermentationsprozessen entwickeln wird. Der Fokus liegt dabei neben einer Standardisierung von Prozessdaten und -modellen auf der Erstellung einer gemeinsamen Softwareplattform zur Modellierung und Optimierung von Bioverfahren im Produktionsmaßstab. Dabei adressiert SCAILE jene Phänomene, die sich einer klassischen Skalierungslogik nur eingeschränkt erschließen, insbesondere Gradienten, Fluiddynamik, Stofftransfer und physiologische Effekte. Maschinelles Lernen bildet dabei einen zentralen methodischen Baustein, um skalierungsrelevante Muster aus heterogenen Prozessdaten zu extrahieren, schwer direkt messbare Zustände über (Soft-)Sensorik zu erschließen und Vorhersagen über unterschiedliche Maßstäbe hinweg zu generalisieren. An der TH Mannheim liegt der Schwerpunkt auf der Modellierung und Optimierung eines mikrobiellen Fermentationsprozesses, der bei einem Industriepartner im Produktionsmaßstab eingesetzt wird. Dabei sollen mechanistische, datengetriebene und hybride Modelle entwickelt und anhand realer Prozessdaten kalibriert und validiert werden.

Entwicklung mechanistischer, hybrider und datengetriebener Modellbausteine zur Beschreibung verschiedener biologischer und physikalischer Phänomene in einer mikrobiellen Fermentation bei einem Partnerunternehmen

Modellanpassung und -validierung anhand von Prozessdaten

Modellbasierte (multikriterielle) Optimierung des Prozesses

Mitarbeit bei der Standardisierung von Daten- und Prozessmodellen im Konsortium

kontinuierlicher Austausch mit akademischen und industriellen Partnern

wissenschaftliche Auswertung, Präsentation und Publikation der erzielten Ergebnisse

abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master/Uni Diplom) der Bioverfahrenstechnik, Biotechnologie, Computational Biology oder vergleichbarer Fächer mit überdurchschnittlichem Ergebnis, mind. Note 2

fundierte Kenntnisse in der Modellierung von Fermentationsprozessen mit mechanistischen Modellansätzen

fundierte Kenntnisse in datengetriebener Modellierung / maschinellem Lernen, idealerweise im Kontext Bioverfahrenstechnik; Kenntnisse in hybrider Modellierung von Bioverfahren sind wünschenswert

umfangreiche Programmiererfahrung, idealerweise in Python oder gPROMS

praktische Erfahrungen mit Fermentationen im Labormaßstab sind wünschenswert

ausgeprägte kommunikative Fähigkeiten, Offenheit für Zusammenarbeit mit Industrie

Befähigung und Bereitschaft zu selbstständigem wissenschaftlichem und zielorientiertem Arbeiten einschließlich Publikation

sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift (mindestens C1) sowie mindestens grundlegende Deutschkenntnisse (A2)

Ergebnisorientiert und Teamfähigkeit

hohe Selbstständigkeit, Analysefähigkeit und Entscheidungsfähigkeit

Praxisnahe Forschung in enger Zusammenarbeit mit einem global agierenden Industriepartner und in einem Konsortium mit zahlreichen führenden Akteuren der deutschen Bioverfahrenstechnik

Promotion über den Konsortialpartner RWTH Aachen (Prof. J Magnus)

Moderne IT-Ausstattung mit frei...