PhD Student; m​/f​/d In Environmental Engineering​/Urban Water Asset Management

Eawag, das Schweizerische Bundesinstitut für Gewässerwissenschaften und Technologie, ist ein international vernetztes Forschungsinstitut im Bereich der Aquatischen Wissenschaften innerhalb des ETH-Bereichs (Schweizerische Eidgenössische Technische Hochschulen). Eawag betreibt Forschung, Lehre und fachliche Beratung, um die doppelten Ziele zu erreichen, den direkten menschlichen Wasserbedarf zu decken und die Funktion und Integrität aquatischer Ökosysteme zu erhalten.

Doktorand 100 % (m/w/d) im Bereich Umwelttechnik / Urbanes Wassermanagement

Das Department für Urbanes Wassermanagement (SWW) hat eine Stelle zu besetzen für einen Doktoranden.

Städtische Entwässerungssysteme sind kritische Infrastrukturen, die für den Hochwasserschutz sowie den Erhalt der öffentlichen Gesundheit und der Wasserqualität verantwortlich sind. Die Effizienz dieser Systeme wird jedoch ständig durch die fortschreitende Verschlechterung der Rohr- und Verbindungsintegrität, durch Sedimentansammlungen und das Auftreten von teilweisen und vollständigen Verstopfungen sowie durch den Klimawandel herausgefordert. Das Versäumnis, die hydraulische Kapazität aufrechtzuerhalten, führt zu unnötigen Kanalüberschwemmungen, die erhebliche finanzielle Folgen haben, darunter teure strukturelle Reparaturen, umfangreiche Wasserschäden an Eigentum und erhebliche Risiken für die öffentliche Gesundheit.

Diese Position zielt darauf ab, die Lücke zwischen Computational Fluid Dynamics (CFD) und risikobasierten Reinigungs- und Inspektionsverfahren von Kanalrohren zu schließen. Die übergeordnete Hypothese ist, dass Asset Manager durch die Quantifizierung der hydraulischen Auswirkungen von Sedimentansammlungen und Verstopfungen und die Übertragung dieser Ergebnisse in probabilistische eindimensionale Entwässerungsnetzmodelle operative Strategien (Inspektion und Reinigung) optimieren können, um die Netzresilienz zu maximieren und die Betriebskosten zu minimieren.

• Quantifizierung der hydraulischen Auswirkungen von Sedimentansammlungen und Verstopfungen in Kanalrohren durch Kalibrierung hydraulischer Widerstandsfunktionen mittels CFD-Simulationen, die mit Laborexperimenten validiert werden.
• Durchführung explorativer Analysen zur Vorhersage der kritischsten Rohre in einem Entwässerungsnetz. Dies beinhaltet die Übertragung von CFD-Ergebnissen in eindimensionale (1D) probabilistische Modelle unter variablen Niederschlagsszenarien.
• Entwicklung und Validierung einer risikobasierten Methodik für Rohrinspektion und
  -wartung.

Sie haben die Möglichkeit, eigene Ideen zu erforschen und eng mit anderen Forschenden an der Eawag, der ETH Zürich und Partnerinstitutionen zusammenzuarbeiten. Ihre Arbeit umfasst auch die Veröffentlichung Ihrer Ergebnisse in wissenschaftlichen Zeitschriften und die Präsentation auf Konferenzen. Der Doktortitel wird von der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich verliehen. Obwohl es sich um eine reine Forschungsstelle handelt, können bis zu 10 % der Arbeitszeit für Lehrtätigkeiten oder die Unterstützung anderer Aktivitäten innerhalb der Eawag verwendet werden.

• einen MSc-Abschluss in Data Science, Physik, Umwelttechnik, Hydrologie, Bau- oder Maschinenbau oder einem verwandten Fachgebiet.
• eine solide Grundlage in Computational Fluid Dynamics (CFD), hydrodynamischer Modellierung urbaner Entwässerungssysteme (z. B. EPA SWMM), maschinellem Lernen und Zeitreihenanalyse.
• ausgezeichnete schriftliche und kommunikative Englischkenntnisse. Kommunikationsfähigkeiten in Deutsch und/oder Französisch sowie eine kooperative Einstellung sind von Vorteil.
• solide Programmierkenntnisse in Python oder ähnlichen Sprachen.
• Interesse an urbanen Wassersystemen, Asset Management sowie den Auswirkungen von Klimawandel und zunehmender Urbanisierung auf die urbane Wasserinfrastruktur.
• die Fähigkeit zum kritischen Denken, selbstständigem Arbeiten sowie ausgeprägte Zuverlässigkeit und Selbstorganisation.

Sie werden betreut von Prof. Dr. João P. Leitão (SWW) mit Co-Betreuung durch Prof. Dr. Simon Tait (Univ. Sheffield, UK).

Bei Eawag herrscht ein Arbeitsumfeld, in dem Menschen mit…