Graduiertenausbildung treibt den Offshore-Sektor für erneuerbare Energien an

Während sich die Klimakrise verschärft und die Kraftstoffpreise immer volatiler werden, bieten erneuerbare Energiequellen die kostbare Hoffnung auf eine sichere und nachhaltige Zukunft. Die Meeresgewässer rund um das Vereinigte Königreich bieten eine reichliche Versorgung mit Wind- und Meeresenergie, was zu schnellen technischen Innovationen bei Offshore-Energiesystemen sowie zur Entstehung eines florierenden Industriesektors geführt hat. Infolgedessen ist Großbritannien heute einer der weltweit größten Märkte für Offshore-Windenergie, auf den bis zu 12 % des gesamten Energieverbrauchs des Vereinigten Königreichs entfallen, und das Land ist weltweit führend in der Entwicklung von Energieplattformen, die die natürliche Energie nutzen des Windes, der Wellen und der Gezeiten.

Trotz dieser beeindruckenden Fortschritte wird der weitere Ausbau des Offshore-Sektors für erneuerbare Energien für das Vereinigte Königreich entscheidend sein, um sein Ziel zu erreichen, bis 2050 Netto-Null-Treibhausgasemissionen zu erreichen. Das erfordert mehr Wissenschaftler und Ingenieure, die über die Fähigkeiten und Kenntnisse verfügen, die für die Planung, Bau und Betrieb von Offshore-Energieplattformen, die eine effiziente und zuverlässige Stromerzeugung erreichen, ohne die Meeresumwelt zu schädigen. In der Tat, Datenerhebung des Beratungsunternehmens PwC deutet darauf hin, dass die Zahl der Arbeitsplätze im Bereich der erneuerbaren Energien viermal schneller wächst als der gesamte britische Arbeitsmarkt, wobei sich die ausgeschriebenen Stellen in der grünen Wirtschaft im Jahr 2022 fast verdreifachen.

Die Entwicklung solcher spezialisierten Fähigkeiten ist die Hauptmotivation hinter dem einzigen speziellen Doktorandenausbildungsprogramm im Vereinigten Königreich in Wind- und Meeresenergie. Das Centre for Doctoral Training (CDT) bringt führende Forschungsgruppen in den Bereichen Offshore-Engineering an der University of Oxford, Meeresenergie an der University of Edinburgh und Windenergie an der University of Strathclyde zusammen Wind- und Meeresenergiesysteme und -strukturen zielt darauf ab, seine Studenten mit dem technischen Wissen und den beruflichen Fähigkeiten auszustatten, die erforderlich sind, um zukünftige Entwicklungen in diesem schnell wachsenden Sektor voranzutreiben. Das vierjährige Programm wird vom Engineering and Physical Sciences Research Council unterstützt und von einer Reihe von Industriepartnern teilfinanziert.

Laut dem Koordinator des CDT, Drew Smith von der University of Strathclyde, wechseln etwa 70 % der Jahrgangskohorte direkt in die Offshore-Branche für erneuerbare Energien, während der Rest im akademischen Sektor bleibt, um die Forschung an Offshore-Energiesystemen der nächsten Generation fortzusetzen.

„Ich wusste, dass ich promovieren wollte, dachte aber auch über meine zukünftigen Berufsmöglichkeiten nach“, sagt Orla Donnelly, eine Physik-Absolventin, die jetzt im zweiten Jahr des Programms ist. „In meinem letzten Jahr hatte ich ein Modul in erneuerbaren Energien, das mir sehr gut gefallen hat, und das CDT schien mir eine ideale Gelegenheit zu sein, eine Karriere im Offshore-Energiesektor aufzubauen.“

Da die meisten Studenten zu Beginn des Programms nur sehr geringe Vorkenntnisse in der Technologie der erneuerbaren Energien haben, absolvieren alle neuen Mitarbeiter in den ersten sechs Monaten eine Reihe von Kernmodulen an der University of Strathclyde – mit Themen, die von Aerodynamik und Leistungsumwandlung bis hin zu Sicherheit reichen. Risiko und Zuverlässigkeit von Offshore-Plattformen. Die Studierenden haben dann die Möglichkeit, im ersten Jahr drei weitere Lehrmodule zu belegen oder ihr Forschungsprojekt zu beginnen und später im Programm weitere drei Module zu wählen.

Donnelly entschied sich dafür, ihr erstes Jahr der formellen Ausbildung zu widmen, die ihr einen wertvollen Einblick in die verschiedenen Technologien verschaffte, die mit dem Bau und Betrieb von Offshore-Energiesystemen verbunden sind. „Als ich anfing, wusste ich wirklich nicht genug über erneuerbare Technologien, um zu wissen, auf welchen Bereich ich mich für meine Promotion konzentrieren wollte“, sagt sie. „Das Ausbildungsjahr führte mich in die Grundlagen der Wind-, Meeres- und Gezeitenenergie ein und ermöglichte mir auch, die wissenschaftlichen Mitarbeiter und ihre unterschiedlichen Fachgebiete kennenzulernen. Das hat mich bei der Wahl meines Forschungsprojekts viel sicherer gemacht.“

Das Durcharbeiten der Kernmodule mit Studenten mit unterschiedlichem naturwissenschaftlichem und technischem Hintergrund hilft Neulingen, sich mit unbekannten Technologien vertraut zu machen und die breiteren wirtschaftlichen und ökologischen Faktoren zu erkunden, die eine Rolle spielen. „Wir hatten in unserem Jahrgang 18 Mitarbeiter, darunter Physiker und Mathematiker sowie Maschinenbau-, Bau- und Elektroingenieure“, kommentiert Donnelly. „Wir konnten uns mit unserem Fachwissen gegenseitig helfen, das hat alles viel einfacher gemacht.“

Die Bindungen, die in diesem ersten Jahr zwischen den Studenten geschmiedet wurden, erzeugen auch ein starkes Unterstützungsnetzwerk, das im gesamten CDT fortbesteht. „Die meisten Leute halten eine Promotion für ein individuelles Unterfangen, aber ich bin Teil einer großen Gruppe von Menschen geworden, die alle auf demselben Gebiet arbeiten“, fährt Donnelly fort. „Unsere Forschungsprojekte können sich auf verschiedene Probleme konzentrieren, aber wir können trotzdem eine Meinung abgeben, wenn jemand auf ein Problem stößt.“

Jade McMorland, die sich jetzt in ihrem letzten Jahr am CDT befindet, hat auch den kooperativen Charakter des Programms geschätzt. Ihr Forschungsprojekt konzentriert sich auf den Betrieb und die Wartung von Windturbinen der nächsten Generation, einschließlich Floating-Wind-Designs, die entwickelt werden, um den Bau von Energieplattformen in tieferen und daher windigeren Gewässern zu ermöglichen. „Als ich anfing, gab es nur einen anderen Studenten, der an schwimmenden Winden arbeitete, aber jetzt sind wir etwa 10“, sagt sie. „Wir haben unsere eigene Forschungsgruppe gegründet, die es uns ermöglicht hat, wirklich unterhaltsame Dinge wie Datensprints im realen Betrieb durchzuführen. Wenn ich eine Frage zu etwas ganz Speziellem habe, weiß ich, dass es jemanden in der Gruppe gibt, der das Fachwissen hat, um mir zu helfen.“

McMorland war auch eine treibende Kraft im Professional Engineers Training Scheme (PETS), einer von Studenten geleiteten Initiative, die darauf abzielt, Fähigkeiten und Kompetenzen zu entwickeln, die ansonsten während eines Promotionsprojekts schwer zu erwerben wären, wie Teammanagement und Führungsqualitäten. Dies wird zum großen Teil durch ein Outreach-Programm erreicht, das Bildungsaktivitäten an örtlichen Schulen, Networking-Veranstaltungen und Seminare sowie die Organisation der CDT-Jahreskonferenz umfasst.

Das PETS-Komitee überwacht auch die berufliche Ausbildung und Kompetenzentwicklung, die Studenten benötigen, um den Chartership-Status zu erreichen, was ein besonderer Vorteil für Studenten ist, die daran interessiert sind, in der Industrie zu arbeiten. „Durch PETS und einige zusätzliche Schulungen versuchen wir, alle Hauptkompetenzen zu erfüllen, die für Charterships erforderlich sind“, sagt McMorland. „Das Feedback unserer geförderten Studenten und unseres Industriebeirats legt nahe, dass es immer wichtiger wird, ein Chartered Engineer zu werden, um in der Offshore-Branche für erneuerbare Energien schnell voranzukommen.“

Neben der Förderung der Berufsaussichten der Studierenden spielt PETS eine wichtige Rolle bei der Stärkung der Verbindungen zwischen den Kohorten und den drei Institutionen, aus denen sich das CDT zusammensetzt. Das Komitee organisiert soziale Aktivitäten, betreibt ein Buddy-System, damit Neuankömmlinge von den Erfahrungen älterer Studenten profitieren können, und hat eine direkte Verbindung zum CDT-Management, um der Studentengemeinschaft eine Stimme zu geben. „PETS war für mich beim CDT ein großes Verkaufsargument“, sagt McMorland, der letztes Jahr Vorsitzender des Komitees war und jetzt Co-Vorsitzender ist. „Es ist schön, eine Stunde von Ihrer Forschung entfernt zu sein, in der Sie sich einfach mit anderen Leuten über all die verschiedenen Aktivitäten unterhalten können, an denen sie beteiligt sind.“

Während viele neue Absolventen von den unmittelbaren Karrieremöglichkeiten in einer so lebhaften Branche verlockt sein könnten, ist McMorland der Ansicht, dass sie von der Erfahrung profitiert hat, ihr eigenes Forschungsprojekt in einem Umfeld zu leiten, das es ihr ermöglicht hat, viele neue Kontakte zu knüpfen.

„Es war großartig, einen Bereich zu erkunden, ein Problem zu finden, das wichtig ist, um voranzukommen, und mich tief in ein Thema zu vertiefen, das mich wirklich interessiert“, sagt sie. „Ein paar Monate nach Beginn meiner Promotion war ich in Dänemark, um meine Arbeit vorzustellen, und ich habe die Gelegenheit sehr genossen, mich mit verschiedenen Unternehmen in der Offshore-Branche für erneuerbare Energien auszutauschen und an Konferenzen teilzunehmen, bei denen andere Leute wirklich an meiner Forschung interessiert sind. ”

• Bewerbungen für die CDT in Wind- und Meeresenergiesystemen und -strukturen sind ab sofort für das im September 2023 beginnende Studienjahr geöffnet. Hochkarätige Kandidatinnen und Kandidaten sollten einen erstklassigen oder höheren Sekundarabschluss in Mathematik oder einer anderen natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Disziplin haben und hervorragende mathematische Fähigkeiten nachweisen können.

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/graduate-training-powers-offshore-renewables-sector/