Projekt- und Abschlussarbeiten

Die Marangoni-Strömung ist maßgeblich für das spontane Aufreißen dünner Flüssigkeitsfilme an beheizten Wänden verantwortlich. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll die durch Marangoni-getriebene Deformation dünner Flüssigkeitsfilme experimentell untersucht werden.

Ziel dieser Studie ist es, den Einfluss von Nanopartikeln auf das Verdampfungsverhalten von Filmen zu simulieren, die für Anwendungen wie Beschichtungen, dünne Filme und Wirkstoffabgabesysteme von entscheidender Bedeutung sind. Durch Computermodellierung versuchen wir, die maßgeblichen Mechanismen und Phänomene dieser Nanopartikel-Verdampfungsinteraktion zu entschlüsseln.

Im Rahmen dieser Arbeit soll das bestehende Modell für die Wasserverdunstung um den Marangoni-Effekt erweitert werden. Dazu wird ein schematisch dargestelltes 3D-Modell mit COMSOL Multiphysics simuliert.

Zur Bekämpfung des Klimawandels sind neuartige Energieträger und Verfahren zu deren Nutzung notwendig. Ein in ausreichender Menge verfügbarer Energieträger ist Eisen, das durch Reduktion und Oxidation die Speicherung von größeren Energiemengen ermöglicht. Im Forschungsprojekt Clean Circles wird untersucht, ob Eisen in Wirbelschichtreaktoren genutzt werden kann. Der Fokus liegt hier sowohl auf der stark exothermen Oxidationsreaktion zur Ausspeicherung der Energie als auch auf der Reduktion mittels grünem Wasserstoff in Wirbelschichten zur Einspeicherung der Energie.

Das Fused Filament Fabrication (FFF) Verfahren, auch bekannt als FDM (Fused Deposition Modeling), ist eine beliebte Methode des 3D-Drucks, bei der ein thermoplastisches Filament schichtweise aufgetragen und geschmolzen wird, um komplexe Bauteile zu erstellen. Seit einiger Zeit wird versucht den FFF-3D-Druck bei der Produktion einzusetzen. Dazu werden Hochleistungskunststoffe, wie beispielsweise PEEK eingesetzt. Neuste Bestrebungen zielen darauf ab auch Multimaterial 3D Druck aus Hochleistungskunststoffen einzusetzen, um Kosten zu sparen und die Vorteile unterschiedlicher Kunststoffe gezielt zu nutzen. Die Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen ist dabei besonders durch den Bauteilverzug und die Schichthaftung herausfordernd. Durch eine konstante Erhitzung der Bauteile oder des Bauraums kann die Schichthaftung verbessert werden und Verzug kann verringert werden.

Im Rahmen dieses ADPs soll ein existierender Multimaterial 3D Drucker modifiziert werden, sodass eine Beheizung des Bauraums oder eine gezielte Beheizung der Bauteile ermöglicht wird.

Obwohl die additive Fertigung von Kunststoffen sich seit einiger Zeit insbesondere im Heimbereich verbreitet, wird der 3D Druck in der Produktion bisher noch selten eingesetzt. Dabei ist die Fused Filament Fabrication (FFF) das am meisten verbreitete Verfahren. Mit diesem Verfahren kann eine große Vielfalt an unterschiedlichen Kunststoffen, wie beispielsweise PEEK, PVDF und PP, verarbeitet werden uns sogar Multimaterialbauteile sind möglich. Der größte Nachteil dieser Technologie ist jedoch die geringe Genauigkeit der Fertigung gegenüber konventioneller subtraktiver Verarbeitung. Um die Vorteile der konventionellen und der additiven Fertigung ausnutzen zu können soll ein neues Verfahren zur hybriden additiven Fertigung entwickelt werden. Die Fertigung von Dichtungen aus Hochleistungskunststoffen steht dabei im Fokus. Dichtungen werden für fast jedes technische Produkt benötigt und von ihrer Leistungsfähigkeit sind viele technische Prozesse abhängig.

Obwohl täglich wissenschaftliche Daten produziert werden, ist deren Verfügbarkeit eine große Herausforderung, da diese Daten den Anforderungen bezüglich Auffindbarkeit, maschineller Verarbeitbarkeit, Struktur und Nachnutzbarkeit nur selten entsprechen. Semantische Webtechnologien und Standards erlauben es, relevante Daten durch Algorithmen zu finden und auf sie zuzugreifen sowie deren Verarbeitung in verschiedenen Diensten zu ermöglichen. Im Rahmen dieser Arbeit soll auf den Standard RO-Crates aufbauend ein Profil für Metadaten zur Beschreibung von Forschungsdaten modelliert und anhand vorhandener experimenteller Datensätze validiert werden.

Die Herausforderungen bei der Entwicklung moderner Triebwerke und Gasturbinen führen zu komplexen, dreidimensionalen, interdisziplinären Strömungsvorgängen. Zum Verständnis und zur weiteren Optimierung sind daher experimentelle Untersuchungen notwendig. Dabei werden die experimentelle Untersuchungen im Turbomaschinenlabor zunehmend mit hochauflösenden, multiphysikalischen Messsystemen durchgeführt. Aufgrund dessen benötigt das Turbomaschinenlabor des GLRs einen Windkanal, zur Erprobung und Entwicklung neuer, fähiger und hochgenauer Messtechniken. Die Konzeptentwicklung dieses ADPS ist der erste Schritt zur Weiterentwicklung solcher Messmethoden am GLR. Umfang des APDs ist u.a. die Gestaltung von Strömungspfad, Sondentraversierssystem, messtechnischen Zugängen, Betriebspunkteinstellung und Datenerfassung.

Die Reduktion klimaschädlicher Treibhausgase bedingt moderne Verbrennungskonzepte basierend auf Wasserstoffverbrennung. Die Verbrennung von Wasserstoff bedeutet neuartige Turbineneintrittsbedingungen. Zur Zulassung neuartiger Triebwerke mit Wasserstoffverbrennung sind umfassende Untersuchungen des Einflusses von Wasserstoffverbrennung auf die Hochdruckturbine durchzuführen. Am GLR wird hierfür in Kooperation mit Rolls-Royce Deutschland ein variabler Turbulenzgraderzeuger für Untersuchungen am Large Scale Turbine Rig ausgelegt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens gilt es zunächst einen Turbulenzgraderzeuger numerisch auszulegen, der die Turbineneintrittsbedingungen einer Wasserstoffverbrennung abbildet. Hierfür ist ein numerischen Setup aufzubauen, eine Parameterstudie zur Identifikation von Sensitivitäten auf die Turbineneintrittsbedingungen durchzuführen und die Geometrie für einen Turbulenzgraderzeuger festzulegen, welche sämtliche aerodynamischen Anforderungen erfüllt.

Aerothermale Optimierungen sind Stand der Technik in der Entwicklung moderner Gasturbinen und Triebwerke. Derzeitiger Gegenstand der Forschung am Large Scale Turbine Rig (LSTR) sind Kühllufteinblasungen an der äußeren Endwand und deren Einfluss auf die Strömung im äußeren Ringkanal. PSP ist eine hoch-auflösende, optische Messtechnik mit der die Filmkühleffektivität an der äußeren Endwand bestimmt werden kann. Gegenstand der Thesis sind die Erarbeitung einer Methode zur Durchführung von thermischen Messungen an der äußeren Endwand. Hierzu ist das vorhandene PSP-System auf die neue Messaufgabe zu übertragen, damit anschließend Voruntersuchungen durchgeführt werden können. Ziel der Arbeit ist die Erarbeitung einer Methode für PSP-Messungen an der äußeren Endwand des LSTRs sowie Durchführung von PSP Messungen.

In der additiven Fertigung entfallen aktuell etwa 80% des Product Carbon Footprint (PCF)auf den Energiebedarf für die Produktion. Um dieses Optimierungspotential zu nutzen sollen der aktuelle Strommix und die Auswahl eines geeigneten 3D-Druckers berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck sollen die vorhandenen 3D-Drucker vernetzt und ein Buchungssystem entwickelt werden, das den Anwender bei der Druckerauswahl und Terminierung des Druckauftrages unterstützt.\

Im Rahmen des Projektes KI4ETA soll bspw. Lastspitzenglättung am hybriden Speicher intelligent gestaltet werden.

Hierfür wurde in dem eta-utility Package bereits Strategien wie Deep Reinforcement Learning (DRL) und mathematische Optimierungen (MILP) implementiert. Allerdings haben auch konventionelle Regler wie PID Vorteile und sollen daher zum Vergleich herangezogen werden.

Im Rahmen des Projektes KI4ETA soll bspw. Lastspitzenglättung am hybriden Speicher intelligent gestaltet werden.

Hierfür wurde in dem eta-utility Package bereits Strategien wie Deep Reinforcement Learning (DRL) und mathematische Optimierungen (MILP) implementiert. Allerdings werden momentan in diesem simulativen Aufbau lediglich die tatsächlich den Testdaten vorhergehenden Daten als Prognose verwendet, was einer idealen Prognose entsprechen würde und kann somit nicht in der realen Anwendung funkitonieren.

Im Rahmen des Projektes KI4ETA soll bspw. Lastspitzenglättung am hybriden Speicher intelligent gestaltet werden.

Hierfür wurde in dem eta-utility Package bereits Strategien wie Deep Reinforcement Learning (DRL) mittels PPO implementiert. Als Vergleich soll nun ein genetischer Algorithmus trainiert werden und mit den Ergebnisse des PPO-Algorithmus verglichen werden.

Um die Genauigkeit von numerischen Modellen zu verbessern, werden Modellabgleiche durchgeführt. Hierbei werden verschiedene Modellparameter angepasst, um die Diskrepanz zwischen der Simulation und experimentellen Ergebnissen zu verringern. Methoden der künstlichen Intelligenz, wie zum Beispiel Bayes’sche Methoden, werden genutzt, um Wahrscheinlichkeitsverteilungen für die anzupassenden Modellparameter zu bestimmen. Gekoppelte mechanische Systeme bestehen aus mehreren Substrukturen, die aneinander befestigt sind. Für den Modellabgleich können hier sowohl Messdaten vom Gesamtsystem als auch von den Substrukturen

Sharing research data and code is quickly becoming the new normal in the Engineering Sciences. However, creating a community around this subject and ensuring the quality of the results is still an ongoing challenge. We are looking for someone to create a set of quality KPIs to serve as the evaluation scheme for the open peer review process of a scientific journal focused on FAIR Data Management. You will work with an interdisciplinary team and gain knowledge regarding Research Data Management (RDM), which is a topic gaining a lot of attention currently. Moreover, you will gain insights into the publishing of scholarly research.

Wirbelschichten stellen eine innovative Prozessform der thermochemischen Konversion nachhaltiger Festbrennstoffe wie Ersatzbrennstoffen und Biomasse dar. Zur Weiterentwicklung dieser Prozesse ist eine Charakterisierung der Zweiphasenströmung notwendig. Hierfür soll eine entsprechendes kapazitives Messsystem in Betrieb genommen sowie Versuche durchgeführt und Messdaten ausgewertet werden.

Die Kollision von Tropfen unterschiedlicher, mischbarer als auch nicht mischbarer Flüssigkeiten ist die Grundlage des Sprühtransports und in vielen technischen Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Dazu gehört unter anderem die (Mikro-) Verkapselung von Tropfen, Partikeln und lebenden Zellen als auch die Multikomponenten Sprüheinblasung in Raketentriebwerken. Der Fokus vorangegangener Arbeiten lag dabei im Wesentlichen auf der Beschreibung des Ausgangs der Tropfenkollision wie Abprallen und Vereinigung und den geltenden Grenzbedingungen.

Die Kollision von Tropfen unterschiedlicher, mischbarer als auch nicht mischbarer Flüssigkeiten ist die Grundlage des Sprühtransports und in vielen technischen Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Dazu gehört unter anderem die (Mikro-) Verkapselung von Tropfen, Partikeln und lebenden Zellen als auch die Multikomponenten Sprüheinblasung in Raketentriebwerken. Der Fokus vorangegangener Arbeiten lag dabei im Wesentlichen auf der Beschreibung des Ausgangs der Tropfenkollision wie Abprallen und Vereinigung und den geltenden Grenzbedingungen.

As part of the „ESA_Lab@TU Darmstadt,“ the TU Darmstadt, in collaboration with ESOC/ESA, has established a facility focused on the analysis and preliminary design of complex technical systems, known as the Concurrent Engineering Lab (CEL). In addition to academic applications at TU Darmstadt, the CEL aims to conduct Concurrent Engineering (CE) sessions for ESOC missions in the domain of Ground Segment and Operations (GS&OPS). Despite numerous CE facilities in the aerospace sector, the method has not yet been fully established for development and operational design studies for GS&OPS. To address this, the CEL needs to tailor key elements of CE, encompassing the entire CE process, to meet the specific requirements and needs of GS&OPS. This entails analysing tools and software that can support and enhance the entire CE process, from initialisation and preparation to the actual sessions and wrap-up.

Die Weiterentwicklung bestehender Anlagen ist ein in der Industrie häufig angewandtes Verfahren, um bestehende Prozesse zu verbessern, die Investitionskosten gering zu halten und im Fall der Energiewirtschaft die Versorgungssicherheit der Gesellschaft zu gewährleisten. Durch die Untersuchung der thermochemischen Umwandlung von Ersatzbrennstoffen wird die weitere Nutzung bestehender Anlagen gewährleistet und gleichzeitig der weltweite Kohleausstieg vorangetrieben. Am EST werden hierzu weitreichende experimentelle Untersuchungen durchgeführt, die kombiniert mit verschiedenen Simulationsmodellen die Wissensbasis stetig verbreitern. Im Rahmen dieser Arbeit soll auf Basis vorhandener Experimentaldaten ein Simulationsmodell weiterentwickelt und validiert werden.

Durch die Einbindung neuer Technologien in bestehenden lässt sich nicht nur deren Wirkungsgrad, sondern ebenso der biologische Fußabdruck senken. Im speziellen Fall der Energietechnik lässt sich damit neben der Versorgungssicherheit ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Dekarbonisierung der Energiewirtschaft leisten. Hierfür finden am Institut für Energiesysteme weitreichende experimentelle Untersuchungen statt. In Ergänzung zu den experimentellen Untersuchungen ist es das Ziel dieser Arbeit, ein bestehendes Simulationsmodell um das CO2-Abscheidungsverfahren der Oxyfuel-Verbrennung zu erweitern und es anhand von experimentellen Daten zu validieren.

Am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau wird an Energieeffizienten Antriebskonzepten für elektrisches Roboterfahrzeug geforscht. Um Potentiale für zukünftige Antriebs- und Verkehrskonzepte besser abschätzen zu können, müssen diese Simulativ getestet werden. Um dabei den Einfluss eines Verkehrsumfeldes beurteilen zu können, wird deshalb am IMS eine Verkehrssimulation des Stadtzentrums von Darmstadt verwendet. Dieses ist in der Simulationssoftware SUMO umgesetzt. Um hier aktuelles Verkehrsverhalten darzustellen, muss eine Neuvalidierung der bestehenden Simulation vorgenommen werden. Dafür stehen aktuelle Verkehrsdaten zur Verfügung.

Effiziente und platzsparende Kondensation von Wasserdampf ist wichtig für viele Anwendungen, u.a. die Gewinnung von Trinkwasser aus feuchter Luft und für hohe Kondensationsraten in Wärmeübertragern. Zur Optimierung dieser Applikationen ist es wichtig, grundlegende Prozesse bei der Kondensation besser zu verstehen und quantitativ vorhersagen zu können.

Zuvor bereits untersuchte Oberflächen versprechen großes Potenzial zur Trinkwassergewinnung aus feuchter Luft mittels Kondensation. Dieses Potenzial soll im Rahmen der Abschlussarbeit experimentell untersucht werden

Im Rahmen der hier ausgeschriebenen Masterthesis soll untersucht werden, inwieweit LiDAR zur robusten Bestimmung der Absorptionslänge fasergekoppelter Messsysteme eingesetzt werden kann. Aufbauend auf Vorarbeiten soll dafür ein auf frequenzmoduliertem LiDAR basierendes Messsystem entwickelt und aufgebaut werden. Anschließend soll seine Eignung zur Messung von Absorptionslänge sowohl an vereinfachten Teststrecken als auch an typischen Messzellen untersucht werden.

Um die gesetzlichen Grenzwerte für Stickoxidemissionen einzuhalten ist es notwendig, motorische Abgase nachzubehandeln, bevor sie in die Umwelt entlassen werden. Im heavy-duty-Bereich ist dafür die selektive katalytische Reduktion (SCR) von Stickoxiden die Methode der Wahl. Hierfür muss dem Abgas Ammoniak als Reduktionsmittel beigemischt werden, welches in einem Katalysator mit den Stickoxiden reagiert.

Im Rahmen dieser Masterthesis soll am institutseigenen Abgaskanal mithilfe von Laser-Absorptionsspektroskopie zunächst die Ammoniakbildung infolge der Injektion von Harnstoff-Wasser-Lösung unter SCR-typischen Bedingungen untersucht werden. Anschließend sollen dem Gasstrom Stickoxide beigemischt werden und deren Reduktion in einem Katalysator charakterisiert werden.

Am Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST) wird die Untersuchung fester, staubförmiger Biomassebrennstoffe, wie zum Beispiel Walnussschalen, in einer Drallbrennkammer mit einer thermischen Leistung im Bereich von 1 MW durchgeführt. Das Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM) erforscht Verbrennungsprozesse mithilfe modernster Lasermesstechnik. Im Rahmen dieser Arbeit soll diese Messkampagne vorbereitet und durchgeführt werden.

Die Kunsthalle Schirn in Frankfurt ist eines der angesehensten Ausstellungshäuser für moderne und zeitgenössische Kunst in Europa. In Kooperation mit der TU Darmstadt sollen dort im kommenden Jahr im Rahmen einer Ausstellung der Künstlerin Selma Selman funktionsfähige Schrottgreifer in original Größe installiert werden.

Human-robot collaboration (HRC) is a way to improve flexibility and ergonomics in the workplace. To improve the collaborative process’s efficiency, each partner should be aware of the other partner’s actions and intentions at all times.

In elektrifizierten Antrieben werden vermehrt rein formschlüssige Schaltelemente zur Realisierung einer Mehrgängigkeit oder Abwurfeinheiten eingesetzt. Um diese zuverlässig und komfortabel kuppeln zu können ist eine winkelgenaue Synchronisierung vorteilhaft.

In the past decade, microfluidic technology has attracted great attention due to the advantage of separating particles of micron and nanoscale. Such processes have a great, but yet not fully explored, potential in biomedicine, pharmacy, food and chemical industry. Such approaches also show high potential in the field of rapid diagnosis, especially the development of point-of-care testing (POCT) methods that are integrated in microfluidic chips. Microfluidic separation of mircroparticles is based on the following principle: particles of different properties such as size, density and shape develop different equilibrium positions in microfluidic devices based on hydrodynamic forces without utilizing external force fields. These particle streaks can then be separated at extremely high efficiency. Among all particle properties, shape is an important marker of cell cycle and indicator of cell state. To develop such microflow based novel methods applicable to cell systems, non-spherical model particles with various well-controllable aspect ratios are highly needed.

Das Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM) befasst sich mit der Entwicklung moderner Laser-diagnostischer Methoden zur Untersuchung von Energiewandlungsprozessen. Im Hinblick auf die Optimierung von Wasserstoff-basierten Technologien besteht das Ziel darin diese zu optimieren, weiter zu entwickeln und neue auf ihre Tauglichkeit zu untersuchen. Herkömmliche Messmethoden stoßen hier zunehmend an ihre Grenzen neue Erkenntnisse für ein besseres Verständnis der Prozesse in mobilen Brennstoffzellen zu liefern.

Die Benetzung von Systemkomponenten durch Flüssigkeitsfilme tritt in den verschiedensten Prozessen, beispielsweise in Verbrennungskraftmaschinen infolge der Kraftstoffinjektion, in SCR-Systemen Abgasnachbehandlung oder in ölgekühlten Elektroantrieben, auf. Unabhängig davon, ob die Bildung von Flüssigkeitsfilmen erwünscht ist oder nicht, können diese die Robustheit, Effizienz und Regelbarkeit der Prozesse massiv beeinträchtigen. Die experimentelle Untersuchung solcher Flüssigkeitsfilme gestaltet sich allerdings aufgrund des Mangels an nicht-intrusiven Messmethoden schwierig. Ein vielversprechender Messansatz ist die Absorptionsspektroskopie, welche in der Gasphasendiagnostik bereits seit langem etabliert ist. Da Flüssigkeiten breitbandigere Absorbtionsfeatures aufweisen als Gase, erscheint insbesondere der Einsatz der Supercontinuum Laser Absorption Spectroscopy (SCLAS), welche Weißlichtlaserquellen nutzt, interessant.

Im Rahmen dieser Masterthesis soll experimentell untersucht werden, inwieweit sich die SCLAS zur Untersuchung dünner Flüssigkeitsfilme eignet. Aufbauend auf Vorarbeiten soll hierfür die vorhandene Weißlichtquelle in Betrieb genommen und ein geeignetes Messsystem aufgebaut werden. Zur Datenaufnahme kommen verschiedene Konzepte infrage, welche dafür vorab verglichen und bewertet werden sollen. Anschließend soll das Messsystem an generischen Flüssigkeitsfilmen bekannter Eigenschaften validiert werden.

Die Expertise des Fachgebiets RSM soll zukünftig zur Diagnose industrieller katalytischer Verfahren eingesetzt werden. Konkret sollen Prozesse analysiert werden, welche nachhaltige Materialien einsetzen und effizientere Synthesepfade erlauben. Zur Entwicklung eines besseren phänomenologischen Verständnisses sowie zur Validierung von numerischen Modellen werden daher experimentelle Daten benötigt.

Für die Applikation der laserbasierten Messtechnik in geringem Abstand zur katalytischen Oberfläche wird ein spezieller, optisch zugänglicher Strömungskanal benötigt. Dieser muss zum einen die Anwendung verschiedener Messtechniken direkt im Prozess (operando) ermöglichen, zum anderen aber auch kontrollierte und definierte Randbedingungen bieten. In vorangegangenen Arbeiten wurden jeweils das neuartige Raman-Spektrometer (siehe Abbildung) und der katalytische Strömungskanal getrennt voneinander entwickelt. In dieser Arbeit sollen die Teilsysteme erstmals kombiniert und erste quantitative Messungen durchgeführt werden.

Zur Regelung eines industriellen Prozesses soll untersucht werden, inwiefern das Prozessverhalten durch ein empirisches Modell, trainiert auf mehrjährigen Messdaten, abgebildet werden kann. Hierzu sollen verschiedene machine learning Ansätze recherchiert, implementiert und validiert werden. Neben der Vorhersagegenauigkeit ist die Interpretierbarkeit des Modells ein entscheidendes Kriterium.

Ein Schaden in der zentralen Regelung eines Wasserversorgungssystems hat katastrophale Auswirkungen auf die Versorgung städtischer Bevölkerung mit Trinkwasser. Um dieses Risiko zu vermeiden sollen verteilte Regelungsansätze basierend auf Agenten erprobt werden. Um auch auf andere Schadensereignisse reagieren zu können sind außerdem adaptive Reglermodelle basierend auf Zeitreihenanalysen notwendig.

Ongoing research at the Institute for Paper Technology of the Technische Universität Darmstadt is focused on the simulation and optimization of corrugated boards. The value of simulating the behavior of these boards is recognized and expected to lead to a significant reduction in experimental trials. However, innovative approaches and fresh perspectives are still important in this evolving field.

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 ausgeschrieben Arbeiten dienen der Entwicklung eines Prüffeldes, das die anwendungsnahe Untersuchung der Pumpen im Betrieb mit Partikeln erlaubt.

Im GCE-Projekt wird gemeinsam mit Universitäten aus aller Welt eine Entwicklungsaufgabe im Bereich der Elektromobilität bearbeitet. Die internationalen Studententeams planen und konstruieren Konzepte für zukünftige Mobilitätslösungen und präsentieren ihre Arbeit in einer Abschlusspräsentation vor Publikum aus namhaften Industrieunternehmen.

Micron sized metal powder can serve as a carbon free energy carrier in a circular energy economy, in a similar manner as hydrogen. Aluminum is considered a suitable candidate due to its outstanding energy density compared to hydrogen and other metals. The carbon-dioxide-free combustion of suspended aluminum particles in steam or air is a thermochemical process to release the stored energy.

Papierfaltkerne stellen eine innovative und nachhaltige Sandwichkernstruktur mit hohem Leichtbaupotenzial dar. Zur Herstellung dieser Kernstrukturen wird zunächst ein Muster in das Papier geprägt und anschließend gefaltet.

Papierfaltkerne stellen eine innovative und nachhaltige Sandwichkernstruktur mit hohem Leichtbaupotenzial dar. Zur Herstellung dieser Kernstrukturen wird zunächst ein Muster in das Papier geprägt und anschließend gefaltet.

Mit 0D-Prozessmodellen sind Simulationen komplexer vernetzter Systeme in kürzester Zeit möglich. Anlagen zur Vergasung von Reststoffen können einen wertvollen Beitrag für eine zero-emission society sein, die vollständige Abbildung solcher Systeme sind allerdings höchst komplex. Durch ein bestehendes Tool am EST ist es möglich, diese Systeme zu analysieren und Stoff- und Energiebilanzen zu erstellen. Das Potential dieses Tools soll durch die Erweiterung und Bewertung verschiedener Features ausgedehnt werden.

Die Wirbelschichtvergasung fester Brennstoffe wird seit über 100 Jahren genutzt, um Synthesegas zu erzeugen. Mit dieser Technologie ist es möglich, den Kohlenstoff aus Hausmüll vollständig im Kreislauf zu halten (Chemical Recycling) und aus biogenen Reststoffen grünes Kerosin für CO2-freies Fliegen bereitzustellen.

Die Wirbelschichtvergasung fester Brennstoffe wird seit über 100 Jahren genutzt, um Synthesegas zu erzeugen. Die Komplexität dieses Prozesses stellt bis heute eine Herausforderung dar, weshalb die Simulation der Vergasung Gegenstand der Forschung ist. Das produzierte Synthesegas ist vielseitig einsetzbar, weshalb diese Technologie eine innovative Ergänzung zu erneuerbaren Energien darstellt.

Am Institut für Energiesysteme und Energietechnik wurden diverse Versuche zur HTW-Vergasung im 0,5 MW Pilotmaßstab durchgeführt. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein dynamisches Simulationsmodell einer blasenbildenden Wirbelschichtvergasung in APROS erstellt werden. APROS bietet vorgefertigte Bibliotheken an, mit denen Reaktionsgleichungen beschrieben werden. Eine Validierung erfolgt, um die Konsistenz der Simulation anhand eines unabhängigen Datensatzes zu bemessen.