Electrochemical systems play a vital role in the development of efficient, eco-friendly energy storage and conversion methods. Additive manufacturing is increasingly recognized as a promising approach for electrode production in these systems. In electrochemical systems, heat is often produced due to inefficient energy conversion or resistance losses. This affects the efficiency of the overall process. A possible solution is the creation of a cooling system that dissipates heat directly through channels within the electrode. This cooling system could be used in applications such as fuel cells.

Die intuitive und flexible Steuerung von Produktionssystemen gehört zu den zentralen Herausforderungen moderner Fertigungsumgebungen. Sprach- und textbasierte KI eröffnet hierbei neue Möglichkeiten, indem sie es erlaubt, komplexe Abläufe in natürlicher Sprache zu beschreiben und automatisch in standardisierte, maschinenlesbare Skills zu übersetzen. Dies schafft einen niedrigschwelligen Zugang zur Programmierung und Anpassung industrieller Prozesse.

Alkaline Water Electrolysis (AWE) is the most established method for producing hydrogen via water “splitting”. Compared to other methods such as PEM-Electrolysis, it avoids the use of critical and hazardous materials, making it a more cost-effective and sustainable alternative. However, its relatively low efficiency limits its feasibility for large-scale applications. A major contributor to these inefficiencies is the formation of gas bubbles. In an electrochemical cell, hydrogen and oxygen are generated at the electrodes, forming gas bubbles with low electrical conductivity that lead to ohmic losses. Additionally, gas bubbles block the active surface area of the electrodes. To address this issue, various strategies for enhancing bubble removal from the inter-electrode space have been developed, with electrode geometry playing a crucial role.

Für die in Passagierflugzeugen eingebauten Monumente, wie z.B. Bordküchen, Toiletten und Ruheräume, werden Wartungshandbücher (u.a. CMM – Component Maintenance Manuals) erstellt, um die von Luftfahrtbehörden, Fluggesellschaften und Instandhaltungsbetrieben geforderten Anweisungen zur Aufrechterhaltung der Lufttüchtigkeit über die Lebensdauer der Flugzeuge bereitzustellen. Daher beinhalten die Wartungshandbücher bis zu mehrere tausend Ersatzteile für jedes Monument.

Drohnen sind zu einem festen Bestandteil unserer Industrielandschaft geworden und liefern schnell wichtige Messdaten. Ein wenig erforschter Bereich sind akustische Messungen mithilfe von Drohnen. Durch das Eigengeräusch der Drohne (sog. Ego-Noise) werden akustische Messungen offensichtlich deutlich erschwert. In dieser Arbeit sollen verschiedene aus der Literatur bekannte Möglichkeiten auf ihr Potential zur Erhöhung des Informationsgehalts der Messung erprobt werden.

„Wie kann anhand der Geräusche, die eine Maschine emittiert, erkannt werden, ob sie sich im Normalzustand befindet oder ob ein Ausfall bevorsteht“ – diese Frage ist zentral im Forschungsthema „Industrial Sound Analysis“, mit dem sich unser Fachgebiet beschäftigt. Motiviert wird dieses Thema dadurch, dass besonders in früheren Zeiten Maschinenführer ihre Maschinen oft „kannten“ und nach jahrelanger Erfahrung anhand des Geräusches einer Maschine den bevorstehenden Ausfall und oft auch dessen Ursache erkennen konnten. Um die Wahrscheinlichkeit möglicher Ausfälle zu mindern und Wartungen besser planen zu können ist es daher sinnvoll, diese Fähigkeit von vorneherein in Maschinen zu integrieren. Am SAM entwickeln wir daher auf KI basierende Algorithmen, um dies zu bewerkstelligen. Für Studierende bietet sich mit der Detection and Classification of Acoustic Scenes and Events (DCASE) 2026 Challenge eine Möglichkeit in dieses Feld im Rahmen einer studentischen Arbeit / ADP einzusteigen und gleichzeitig an einem internationalen Wettbewerb teilzunehmen. Der Wettbewerb ist hierbei in bestimmte Bereiche aufgeteilt, wobei sich diese Ausschreibung auf den Bereich „First-Shot Unsupervised Anomalous Sound Detection for Machine Condition Monitoring“ (Task 2) bezieht. Die Challenge beginnt am 01.04 und geht bis zum 15.06. Mit den Daten der letzten Jahre kann aber schon vor Beginn der Challenge eine Vorarbeit geleistet werden.

Zur dynamischen Charakterisierung von durchströmten Ringspalten, wie sie z.B. in Treibstoffpumpen der Raumfahrtindustrie (z.B. Ariane 5 Trägerrakete) zum Einsatz kommen, werden am FST zwei einzigartige Prüfstände betrieben. Im Rahmen der Arbeit soll einer der beiden Prüfstände, der Prüfstand zur Untersuchung der laminaren Ringspaltströmung, erweitert, in Betrieb genommen und zur Untersuchung der dynamischen Eigenschaften der Ringspaltströmung im Übergangsbereich zwischen laminarer und turbulenter Strömung eingesetzt werden.

Das dynamische Verhalten moderner Turbomaschinen, wie sie beispielsweise in Treibstoffpumpen der Raumfahrtindustrie (z.B. Ariane 5 Trägerrakete), zum Einsatz kommen, ist maßgeblich durch die dynamischen Eigenschaften kombinierter axial und radial durchströmter Ringspalte bestimmt. Diese Ringspalte finden sich vornehmlich in Axialschubentlastungseinrichtungen in Kreiselpumpen. Bis heute ist der dynamische Einfluss dieser Maschinen Elemente jedoch gänzlich unbekannt. Um diesen Einfluss gezielt untersuchen zu können wurde am FST ein weltweit einzigartiger Prüfstand gebaut, welcher in dieser Arbeit erstmals verwendet werden soll

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 CABIOW Reststoffe aus Biomasse in einem Wirbelschichtreaktor im 1 MW_th Pilot-Maßstab zu Synthesegas umgewandelt. Dabei wurde erstmals ein Sauerstoffträger als Bettmaterial verwendet, weswegen man von einem Oxygen Carrier Aided Gasification (OCAG) Prozess sprechen kann. Das Verhalten des Sauerstoffträgers im OCAG-Prozess soll nun anhand Feststoffproben genauer untersucht werden, um eine Bewertung der Effektivität des Prozesses zu ermöglichen.

Das zentrale Ziel dieser Thesis ist die Entwicklung und Validierung einer messbasierten Methodik zur Analyse ergonomischer und produktivitätsbezogener Kennzahlen bei manuellen Montageaufgaben.

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.

Eisen gilt als vielversprechender Energiespeicherträger in metallbasierten Kreislaufprozessen, bei denen Energie durch thermochemische Oxidation freigesetzt wird. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Lasersystem zur kontrollierten Zündung einzelner schwebender Eisenpartikel im elektrodynamischen Levitator entwickelt, aufgebaut und in Betrieb genommen werden, um deren elementare Zusammensetzung während der Verbrennung mittels Laserinduzierter Plasmaspektroskopie (LIBS) analysieren zu können.

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.

The evaporation of liquid droplets, a phenomenon ubiquitous in daily life, has garnered significant attention in scientific research. Of particular interest is the evaporation of droplets laden with nonvolatile solutes, which results in intricate deposition patterns on the substrate. Understanding the mechanisms underlying the formation of these patterns is crucial for various technical applications, spanning from coating and inkjet printing to disease detection. This work delves into the development of a comprehensive model of the specific ring-like deposition patterns observed during the drying of droplets.

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.