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***English version below***
 

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.

Aufgabenschwerpunkte

  • 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

Anforderungsprofil

  • 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

Wir bieten Ihnen:

  • 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 freier Wahl des bevorzugten Arbeitsrechners
  • die Leistungen des öffentlichen Dienstes auf Grundlage des TV-L, wie z.B. Betriebliche Altersvorsorge, vermögenswirksame Leistungen und eine Jahressonderzahlung
  • Work-Life Balance und Vereinbarkeit von Familie und Beruf durch Gleitzeit, zentrale Beratungsangebote über "Zusammen am Campus" und voiio
  • Anspruch auf Bildungszeit
  • arbeitsfreie Tage am 24.12. und 31.12.
  • Maßnahmen des betrieblichen Gesundheitsmanagements, Hochschulsport und Firmenfitness
  • Arbeiten in verkehrsgünstiger Lage mit bester VRN- und DB-Anbindung, nextbike Sharing und JobBike
  • Fahrkostenzuschüsse bei Nutzung des Jobtickets
  • Die Technische Hochschule Mannheim trägt das Prädikat "Total E-Quality".

Das Arbeitsverhältnis ist befristet bis 31.12.2029. Der Gehaltsrahmen in EG13 beträgt 44.493,09€ – 63.239,87€ pro Jahr. 

Schwerbehinderte Bewerber*innen (w/m/d) werden bei entsprechender Eignung vorrangig berücksichtigt.

Um den Anteil von Mitarbeiterinnen zu erhöhen, werden qualifizierte Frauen ausdrücklich zur Bewerbung aufgefordert. Bei Fragen rund um die Gleichstellung, wenden Sie sich gerne an die Gleichstellungsbeauftragte, Frau Prof. Dr. Jessica Steinberger, E-Mail: gleichstellung(at)th-mannheim.de.

Ansprechpartner*innen: Fachliche Fragen beantwortet Ihnen Prof. Dr. Simeon Sauer (s.sauer(at)th-mannheim.de). Für Personalfragen wenden Sie sich bitte an den Geschäftsbereich Personal (bewerberfragen(at)th-mannheim.de).

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung bis 15.11.2026 über unser Online-Bewerbungsportal unter karriere.hs-mannheim.de

Die eingereichten Bewerbungsunterlagen werden nach Beendigung des Auswahlverfahrens datenschutzkonform gelöscht bzw. vernichtet. Beachten Sie hierzu auch unsere Datenschutzerklärung.

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Mannheim Technical University of Applied Sciences is a modern campus university that qualifies around 5,100 students in nine faculties. The university is one of the leading universities for applied sciences in research and teaching and cooperates with many important companies. We offer a family-friendly, livable environment in the heart of the Rhine-Neckar metropolitan region.

We are seeking to fill the following position for the „BioDigitalHub - SCAILE“ project starting January 1, 2027:

PhD Candidate (f/m/d) for the Modeling of Industrial Bioprocesses

EG 13 TV-L, 75% employment scope (29,625 hours/ week)
Reference number 6101 P

at the Department of Biotechnology (Prof. Sauer's research group).

Project Information

As part of the BioDigitalHub program, the Federal Ministry of Research & Technology is funding the SCAILE consortium, which—with 21 partners from industry and academia—will develop digital tools for the model-based scale-up of microbial fermentation processes. In addition to standardizing process data and models, the focus is on creating a shared software platform for modeling and optimizing bioprocesses at the production scale. SCAILE addresses phenomena that are only partially amenable to classical scaling logic, particularly gradients, fluid dynamics, mass transfer, and physiological effects. Machine learning serves as a central methodological component for extracting scaling-relevant patterns from heterogeneous process data, determining conditions that are difficult to measure directly using (soft) sensors, and generalizing predictions across different scales. At the Mannheim Technical University, the focus is on modeling and optimizing a microbial fermentation process that is used on a production scale by an industry partner. The goal is to develop mechanistic, data-driven, and hybrid models and to calibrate and validate them using real process data.

Key Responsibilities

  • Development of mechanistic, hybrid, and data-driven model components to describe various biological and physical phenomena in a microbial fermentation process at a partner company
  • Model calibration and validation using process data
  • Model-based (multicriteria) optimization of the process
  • Collaboration on the standardization of data and process models within the consortium
  • Ongoing exchange with academic and industrial partners
  • Publication of research results in scientific journals and reports.

Requirements:

  • A completed academic degree (Master’s/University Diploma) in Bioprocess Engineering, Biotechnology, Computational Biology, or a comparable field, with above-average grades (minimum grade of 2.0 in German grading system)
  • In-depth knowledge of fermentation process modeling using mechanistic modeling approaches
  • In-depth knowledge of data-driven modeling and machine learning, ideally in the context of bioprocess engineering; knowledge of hybrid modeling of bioprocesses is desirable
  • Extensive programming experience, ideally in Python or gPROMS
  • Practical experience with laboratory-scale fermentations is desirable
  • Strong communication skills and openness to collaboration with industry
  • Ability and willingness to work independently in a scientific and goal-oriented manner, including publishing
  • Results-oriented and a team player
  • Very good written and spoken English (at least C1) as well as basic German language skills (A2)
  • High degree of independence, analytical skills, and decision-making ability

We offer you:

  • Applied research in close collaboration with a global industry partner and as part of a consortium with numerous leading players in the German bioprocess engineering sector
  • Doctoral degree through the consortium partner RWTH Aachen (Prof. J Magnus)
  • State-of-the-art IT equipment with the freedom to choose your preferred hardware
  • public sector benefits under the TV-L collective bargaining agreement, such as a company pension plan, capital-forming benefits, and an annual bonus
  • Work-life balance and the ability to balance family and career through flexible working hours, centralized support services through “Together on Campus,” and voiio
  • Entitlement to educational leave
  • days off on December 24th and December 31st
  • Workplace health management initiatives, university sports, and corporate fitness
  • Work in a convenient location with excellent VRN and DB connections, nextbike bike-sharing, and JobBike
  • Travel expense reimbursements when using the Job Ticket
  • Mannheim University of Applied Sciences has been awarded the “Total E-Quality” designation.

The employment contract is for a limited until December 31, 2029. The salary range for EG13 is 44,493.09€ – 63,239.87€ per year (Note: This reflects the 75% part-time share).

Severely disabled applicants (f/m/d) will be given priority if they are suitably qualified

To increase the proportion of female employees, qualified women are strongly encouraged to apply. If you have any questions regarding gender equality, please contact the Equal Opportunity Officer, Prof. Dr. Jessica Steinberger, at gleichstellung(at)th-mannheim.de.

Contact: Please direct any academic questions to Prof. Dr. Simeon Sauer (s.sauer(at)th-mannheim.de). For HR-related inquiries, please contact the Human Resources Department at bewerberfragen(at)th-mannheim.de.

We look forward to receiving your application by November 15, 2026, via our online application portal.

The application documents submitted will be deleted or destroyed in accordance with data protection regulations after the selection process has been completed. Please also note our privacy policy.