Large-scale energy storage is a critical challenge for achieving a green economy. The metal energy cycle presents a promising approach by allowing cyclic combustion and reduction processes without CO2 emissions. Among potential energy carriers, iron powder stands out due to low cost and its favorable combustion characteristics. An electrochemical approach could be a cheap contender for the reduction of iron oxide.

Wasserstoff wird als vielversprechender, potentiell klimaneutraler Kraftstoff und Energieträger der Zukunft gehandelt. Besonders im Nutzfahrzeug- und Energiebereich bieten Antriebslösungen, die auf der Wasserstoffverbrennung basieren, technische und ökonomische Vorteile. Diese Potentiale möchte das Start-up HTM Hydro Technology Motors GmbH nutzen und hat einen Wasserstoff-Wankelmotor entwickelt, welche seit Ende 2023 auf dem Prüfstand des FAS untersucht wird und parallel in den ersten Anwendungen genutzt wird.

Toilettenpapier muss problemlos abspülbar sein. Durch den Einsatz neuer Fasertypen sowohl beim Recycling- als auch beim Frischfasertoilettenpapier kommt es zu ungeahnten Problemen, denen nachgegangen werden soll

Heterogene Nukleation senkt die Schwelle für das Auftreten von Kavitation in technischen Systemen herab. Um Temperatureffekte bei diesem Vorgang untersuchen zu können wird der bestehenden Keimbildungsprüfstand um eine neue temperaturbeständige Messstrecke erweitert. Ziel der Arbeit ist die Inbetriebnahme und Testmessungen.

Trotz der Bestrebung die Entsorgung von Abfallströmen möglichst nachhaltig zu gestalten, werden weiterhin große Mengen an Abfällen unter hohen CO₂-Emissionen thermisch verbrannt. Im Forschungsprojekt CELINA wird ein innovativer Ansatz verfolgt, um diese schwer vermeidbaren CO₂-Emissionen zu reduzieren: In einer zirkulierenden Wirbelschicht mit nachgeschalteter partiellen Oxidation (POX) mittels Plasma werden nicht recycelbare Abfälle zu hochreinem Synthesegas und anschließend zu Methanol umgewandelt – einem zentralen chemischen Grundstoff und Energieträger der Zukunft.

Die gezielte Aufspaltung von im Synthesegas enthaltenen Kohlenwasserstoffen in der POX ist entscheidend für die Synthesegas- & Methanolqualität und damit auch für die Effizienz des gesamten Prozesses. Daher sind simulative Untersuchung der POX mittels Aspen Plus für einen erfolgreichen experimentellen Betrieb im 1 MW_th Pilot-Maßstab unabdingbar.

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines gekoppelten CAD–CAM-Ansatzes, bei dem der CAM-Teil stärker in die Modellierung und Optimierung integriert wird. Damit soll eine prozessintegrierte Auslegung ermöglicht werden, die eine realitätsnähere Vorhersage mechanischer Eigenschaften und eine verbesserte Bauteilperformance erlaubt

Das Verhalten von Zweiphasenströmungen in engen Ringspalten ist für zahlreiche technische Anwendungen von großer Bedeutung. Insbesondere können bereits geringe Gasanteile das charakteristische Durchflussverhalten sowie die statischen und dynamischen Kräfte, die von der Ringspaltströmung auf eine darin rotierende Welle ausgeübt werden, maßgeblich beeinflussen. Für die experimentelle Untersuchung dieser Effekte ist eine möglichst genaue Kenntnis des lokalen Gasvolumenanteils und der vorliegenden Blasengrößen erforderlich. Geeignete Messverfahren stehen hierfür an den vorhandenen Prüfständen bislang jedoch nur eingeschränkt zur Verfügung. Im Rahmen dieser Arbeit soll daher zunächst anhand eines vereinfachten, eigens zu konstruierenden Versuchsaufbaus grundsätzlich untersucht werden, ob Ultraschallwandler für die Charakterisierung von Zweiphasenströmungen in engen Strömungskanälen geeignet sind. Hierzu sollen Ultraschallpulse erzeugt und deren Ausbreitung durch eine definierte Gas-Flüssigkeits-Strömung analysiert werden. Auf Grundlage der gemessenen Laufzeiten, Reflexionen und Dämpfungseigenschaften soll geprüft werden, inwieweit sich der lokale Gasvolumenanteil, die sogenannte Void Fraction, zumindest näherungsweise bestimmen lässt. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob aus den Ultraschallsignalen Rückschlüsse auf die charakteristische Blasengröße gezogen werden können. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen abschließend hinsichtlich einer späteren Übertragbarkeit auf bestehende Prüfstände zur Untersuchung von Zweiphasenströmungen in engen Ringspalten bewertet werden.

Durch Partikel im Fördermedium tritt in Schraubenspindelpumpen hoher Verschleiß auf. Um die Pumpen auf die Anwendungen auslegen zu können, benötigen die Hersteller Modelle zur Beschreibung des Verschleißverhaltens und Konstruktionsrichtlinien. Die ausgeschriebe Arbeit dient der experimentellen Parameterstudie am neuen Verschleißprüffeld, das die anwendungsnahe Untersuchung der Pumpen im Betrieb mit Partikeln erlaubt.

Die zyklische Reduktion und Oxidation von Metalloxiden stellt einen vielver-sprechenden Ansatz zur Energiespeicherung sowie zur flexiblen, CO₂-freien Bereitstellung von Wärme und Strom dar. Die Reduktion von Eisenoxid ist da-bei ein zentraler Prozessschritt innerhalb eines metallbasierten Energiespei-cherkonzepts. Sie erfolgt in Wirbelschichtreaktoren unter Nutzung von grünem Wasserstoff zur chemischen Speicherung von Energie.

Steigende Komplexität, kurze Entwicklungszeiten und Nachhaltigkeit fördern die Automatisierung der Produktentwicklung. KI-basiertes generatives Design, besonders in der Topologieoptimierung, ermöglicht effiziente und weitgehend automatisierte Prozesse

Die Transportsektoren Luft- und Schifffahrt sind schwierig zu elektrifizieren. Biofuels mit negativen CO2-Emissionen können einen erheblichen Beitrag zur Nachhaltigkeit dieser Sektoren leisten. Am EST wurden dafür im Rahmen des Forschungsprojekts CARBIOW Reststoffe aus Biomasse in einem Wirbelschichtreaktor im 1 MWth Pilot-Maßstab und Labor.Maßstab zu Synthesegas umgewandelt. Nun soll der Prozess genauer mithilfe Simulationen in Aspen Plus untersucht werden. Prozesssimulationen untersucht werden.

In dieser Arbeit soll untersucht werden, in welchem Rahmen sich unterschiedliche Materialeigenschaften, insbesondere Elastizitätsmoduli, durch Graustufen-MSLA erzeugen lassen, wie zuverlässig diese reproduziert werden können, und welchen Einfluss die Grauwerte und deren Variation auf die Qualität des 3D-Drucks, z.B. minimale Strukturgrößen, haben. Anhand dieser Erkenntnisse soll der Graustufen-MSLA-Druck dann angewandt werden, um funktional gradierte 3D-Gitterstrukturen mit spezifischen mechanischen Eigenschaften zu entwerfen.

Die Forschungsarbeiten zum Thema „Wirkungsgradaufwertung“ am Institut für Fluidsystemtechnik haben das Ziel eine neue universell einsetzbare Aufwertungsformel für axiale und radiale Ventilatoren zu entwickeln. Um die Einflussparameter Reynolds‐ und Machzahl separat zu untersuchen sind Prüfstandsmessungen in einer Druckkammer geplant, für die ein neuer Axialventilatorprüfstand aufgebaut werden soll.

Neben den konkret ausgeschriebenen Arbeiten bieten wir stets eine Vielzahl weiterer Themen für studentische Arbeiten an. Mögliche Themen versuchen wir dabei im persönlichen Gespräch auf die Interessen der Bearbeiter abzustimmen.

Sprechen Sie uns bei Interesse direkt an.