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The Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics (WIAS) is an institute of the Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB). The FVB comprises seven non-university research institutes in Berlin which are funded by the federal and state governments. The research institutes are members of the Leibniz Association.

WIAS invites applications for a

PhD student position (f/m/d)

 (Ref. 22/41)

starting at January 1st, 2023.

The position is tied to the MATH+ Cluster of excellence project AA4-9:

"Volatile Electricity Markets and Battery Storage: A model based approach for optimal control"

headed by Dr. Ch. Bayer (WIAS), Dr. M. Landstorfer (WIAS), and Prof. Dr. D. Kreher (Humboldt Universität zu Berlin). One of the project’s PIs will also serve as PhD supervisor.

The project aims to develop a mathematical tool for optimal charging and discharging of a stationary battery on a volatile electricity market. This is based on a stochastic optimal control problem with continuous time-dependent charging and discharging of a virtual battery.

The work tasks include:

·    Developing and studying the stochastic optimal control problem and its coupling to a mathematical model of a virtual battery, which is described in terms of partial differential equations.

·    Implementing a coupled market-battery model which is dependent on (i) the electricity price market (ii) forecast indicators (stochastic wind speed or forward price models) and (iii) side conditions for the battery e.g. degradation effects.

·    Developing of a hierarchy of model approaches and validate them with real world data.

·    Presenting the results on national and international conferences as well as in peer reviewed scientific journals.

We are looking for: candidates with a master’s degree in mathematics or a related field (e.g., physics, or theoretical engineering) and a strong background in applied mathematics or stochastics. Due to the highly interdisciplinary nature of the project, we expect interest to learn the required methods and theoretical background for all aspects of the project, including battery chemistry and stochastic optimal control. Prior programming skills in Python (or Matlab) are required, while knowledge on data analysis, stochastic modeling, continuum mechanics, or optimal control theory are beneficial. 

What we offer:

        Close mentorship: the PhD student will receive responsible and careful mentorship. We emphasize fostering a healthy mentor-mentee relationship.

        WIAS Berlin is a premier research institution known for its strength in mathematical modeling, partial differential equations, optimal control, stochastics, and applied mathematics.

        A certified (Audit berufundfamilie) family-friendly work environment.

        Berlin is one of the most culture-rich and diverse international cities in the world. Neither the position nor living in Berlin requires German language (although WIAS offers free German courses). We highly welcome international applications. Scientifically, Berlin offers a rich landscape with numerous opportunities for research, as well as job prospects in academia and industry.

Please direct scientific queries to M. Landstorfer (landstor@wias-berlin.de), Ch. Bayer (christian.bayer@wias-berlin.de), or D. Kreher (kreher@math.hu-berlin.de).

The appointment is for 36 months until 31.12.2025. The reduced work schedule is 29,25 hours per week, and the salary is according to the German TVoeD scale.

The Weierstrass Institute is an equal opportunity employer. We explicitly encourage female researchers to apply for the offered position. Among equally qualified applicants, disabled candidates will be given preference.

How to apply:

Please upload complete application documents including a cover letter, curriculum vitae and photocopies of relevant certificates as soon as possible and no later than 08.01.2023 via our online job-application facility using the button “Apply online”.

We are looking forward to your application!

Das WIAS ist ein Institut des Forschungsverbundes Berlin e.V. (FVB). Der FVB ist Träger von sieben außeruniversitären naturwissenschaftlichen Forschungsinstituten in Berlin, die von der Bundesrepublik Deutschland und der Gemeinschaft der Länder finanziert werden. Die Forschungsinstitute gehören der Leibniz-Gemeinschaft an.

Am WIAS ist zum 1. Januar 2023 eine Stelle als  

Doktorand/in (m/w/d)

 (Ref. 22/41)

zu besetzen.

Die Stelle ist im MATH+ Exzellenzcluster verankert und an das Projekt AA4-9:

"Volatile Electricity Markets and Battery Storage: A model based approach for optimal control"

Gekoppelt, das von Dr. Ch. Bayer (WIAS), Dr. M. Landstorfer (WIAS) und Prof. Dr. D. Kreher (Humboldt Universität zu Berlin) geleitet wird. Einer der drei PIs wird als Supervisor für die Doktorarbeit fungieren.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer mathematischen Methode für das optimale Laden und Entladen einer stationären Batterie auf einem volatilen Strommarkt. Diese basiert auf einem stochastischen, optimalen Kontrollproblem mit kontinuierlicher zeitabhängiger Ladung und Entladung einer virtuellen Batterie.

Zu den Arbeitsaufgaben gehören:

·    Entwicklung und Untersuchung des Problems der stochastischen, optimalen Steuerung und seiner Verknüpfung mit einem mathematischen Modell einer virtuellen Batterie, das durch partielle Differentialgleichungen beschrieben wird

·    Implementierung eines gekoppelten Markt-Batterie-Modells, das abhängig ist von

(i)      dem Strompreismarkt

(ii)     Prognoseindikatoren (stochastische Windgeschwindigkeit oder Forward-Preismodelle) und

(iii)   Nebenbedingungen für die Batterie, z. B. Degradationseffekte

·    Entwicklung einer Hierarchie von Modellansätzen und deren Validierung mit Daten aus der realen Welt

·    Präsentation der Ergebnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen sowie in wissenschaftlichen Fachzeitschriften mit Peer Review

Wir suchen: Kandidat*innen mit einem Master-Abschluss in Mathematik oder einem eng verwandten Gebiet mit einem starken in angewandter Mathematik oder Stochastik. Aufgrund des stark interdisziplinären Charakters des Projekts erwarten wir, dass sich die erforderlichen Methoden und der theoretische Hintergrund für alle Aspekte des Projekts angeeignet werden, einschließlich Batteriechemie und stochastischer optimaler Steuerung. Vorherige Programmierkenntnisse in Python (oder Matlab) sind erforderlich, während Kenntnisse in Datenanalyse, stochastischer Modellierung, Kontinuumsmechanik oder optimaler Kontrolltheorie von Vorteil sind.

Wir bieten:

·         Enge Betreuung: Die/der Doktorand/in erhält eine verantwortungsvolle und sorgfältige Betreuung. Wir legen Wert auf die Förderung einer gesunden Mentor-Mentee-Beziehung.

·         Das WIAS Berlin ist eine führende Forschungseinrichtung, die für ihre Stärken in den Bereichen mathematische Modellierung, Partielle Differentialgleichungen, optimale Steuerung, Stochastik und angewandter Mathematik bekannt ist

·         Ein zertifiziertes (Audit berufundfamilie) familienfreundliches Arbeitsumfeld.

·         Berlin ist eine der kulturreichsten und vielfältigsten internationalen Städte der Welt. Sie bietet unendlich viele Möglichkeiten, das Leben außerhalb der Arbeit zu genießen, und ist dabei im Vergleich zu anderen Großstädten sehr erschwinglich. Weder für die Arbeit noch für das Leben in Berlin sind deutsche Sprachkenntnisse erforderlich (obwohl das WIAS kostenlose Deutschkurse anbietet). Internationale Bewerbungen sind uns sehr willkommen. In wissenschaftlicher Hinsicht bietet Berlin eine reichhaltige Landschaft mit zahlreichen Möglichkeiten für die Forschung sowie Jobperspektiven in Wissenschaft und Industrie.

Wissenschaftliche Fragen richten Sie bitte direkt an M. Landstorfer (landstor@wias-berlin.de), Ch. Bayer (christian.bayer@wias-berlin.de), oder D. Kreher (kreher@math.hu-berlin.de).

Die Stelle ist auf 36 Monate bis zum 31.12.2025 befristet. Die reduzierte Arbeitszeit beträgt 29,25 Stunden pro Woche, die Vergütung richtet sich nach dem TVöD Bund.

Das Weierstraß-Institut ist ein Arbeitgeber mit Chancengleichheit. Wir fordern Wissenschaftlerinnen ausdrücklich auf, sich auf die ausgeschriebene Stelle zu bewerben.  Schwerbehinderte werden bei gleicher Qualifikation bevorzugt.

Wie Sie sich bewerben können:

Bitte reichen Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen inklusive Motivationsschreiben, ausführlichem Lebenslauf, Kopien der relevanten Zeugnisse etc. über unser Bewerber-Portal bis zum 08. Januar 2023 hoch, indem Sie den Knopf "Online bewerben" klicken.

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!