Im Zuge der Energiewende müssen fossile Energieträger durch erneuerbare Alternativen ersetzt werden. Eine der zentralen Herausforderungen dabei ist die effiziente Speicherung und der Transport großer Energiemengen. Ein vielversprechender Ansatz ist die Nutzung von Eisenpulver als CO₂-freier Energieträger in einem geschlossenen Stoffkreislauf: Eisen wird oxidiert, die entstehende Energie nutzbar gemacht, und das Eisenoxid anschließend regeneriert.

The ability to assess and model the direction-dependent material behaviour of single crystals is essential for the reliable design of turbine blades made from nickel-based superalloys. These components operate under extreme thermal and mechanical loading conditions, where time-dependent creep deformation and cyclic fatigue loading interact. Owing to the pronounced elastic and viscoplastic anisotropy of single-crystal materials, the crystallographic orientation relative to the applied load strongly influences its mechanical behaviour. Local deviations in orientation and multiaxial loadings can therefore promote the development of critical creep strain in highly stressed regions, significantly reducing component lifetime.

Der Sitzkomfort im Automobil ist ein komplexes, multidimensionales Konstrukt, das nicht allein durch ergonomische Richtlinien oder anthropometrische Anpassung hinreichend beschrieben wird, sondern wesentlich von der subjektiven Wahrnehmung der Nutzenden abhängt. Die Studierenden führen eine empirische Probandenstudie (n=35) zur vergleichenden Evaluierung des Sitzkomforts durch. Ziel ist es, qualitative und quantitative Daten zum empfundenen Komfort in einer kurzen Sitzphase (5 Minuten) sowie in einer länger andauernden Sitzphase (30 Minuten) zwischen den beiden Sitzvarianten zu erheben und zu vergleichen.

Decarbonizing the chemical industry is a key challenge on the path to CO2 neutrality. For this reason, we are working in the BMBF-funded future cluster ETOS on the transformation of the chemical industry towards more climate-friendly electrochemical technologies.

In this work, the wetting of abstract gauze structures is to be investigated using numerical simulation with OpenFOAM. In particular, the influence of different orifice geometries and wetting properties on the forming phase boundary and a possible bubble formation at too high differential pressures shall be investigated.

Handling small amounts of liquid is an essential task in a broad field of applications ranging from medical and pharmaceutical engineering to analytical chemistry. The dispensing of liquids is typically done using pipettes that rely on a pressure difference to pull a liquid volume into a small reservoir after which the pressure difference is reversed for releasing the liquid volume.

Based on research at our institute we propose a novel type of pipette that leverages surface tension gradients that induce a so-called Marangoni flow instead of using pressure gradients for creating the flow. Our experimental results show that this could allow for pipetting tiny amounts of liquids or even gases. There are numerous aspects of this novel approach that set it apart from classical pipettes making it superior in some application contexts. Within the ADP, a working demonstrator of this novel pipette should be designed, build and used to demonstrate the feasibility of this approach.

Liquid bridge breakup is a fascinating process with applications in microfluidics, printing, and wetting. While the classical problem involves a liquid bridge surrounded by another fluid (like air or oil), in this project we focus on a different case: liquid bridges on solid surfaces. These systems introduce new physics, particularly at the interface between the liquid and the solid.

In previous works, we’ve looked into how viscosity affects the breakup of these bridges. We also know that the surface properties of the solid play a role. But now we want to go a step further: what happens when the liquid contains salt?

Aluminum–steam combustion is a promising carbon-free energy concept that enables simultaneous heat release and hydrogen production without CO₂ emissions. This advanced design project aims to design and set up a novel aluminum droplet generation burner to enable systematic studies of aluminum combustion in high-temperature steam.

Sensorintegrierende Schrauben (SiSch) eröffnen neue Möglichkeitenn Einblicke in technische Systeme zu erhalten. Um eine kabellose Integration der Technologie zu ermöglichen, ist es wichtig, diese Schrauben energieautark zu gestalten und Drahtloskommunikation zu ermöglichen. Der Umfang an Funktionen und die mögliche gegenseitige Beeinflussung erfordern einen Prüfstand, der alle Funktionen in einer Versuchsreihe synchron testen kann. Ein bereits existierender Prüfstand ist nicht in der Lage, notwendige Prüfszenarien sinnvoll abzubilden, da dieser eine manuelle Krafteinbringung in das System voraussetzt. Dies erschwert die Durchführung von Dauerversuchen und mindert die Datenqualität. Weiterhin benötigt ein automatisierter Prüfstand ein hinreichendes Sicherheitskonzept, damit dieser trotz der hohen Betriebskräfte ohne Aufsicht betrieben werden kann. Aus diesem Grund ist es das Ziel dieser Arbeit, einen automatisierten Prüfstand zur Prüfung von SiSch sowie die zugehörigen Sicherheitseinrichtungen zu entwickeln. Hierbei sollen automatisierte Prüfabläufe ermöglicht sowie eine hohe Wiederholgenauigkeit und Sicherheit sichergestellt werden.

Mit dem Ziel, eine flächendeckende Digitalisierung zu unterstützen, wird in aktuellen Forschungsprojekten an sensorintegrierenden Maschinenelementen geforscht. Diese eröffnen neue Möglichkeiten, Einblicke in technische Systeme zu erhalten. Schrauben sind hierbei von besonderem Interesse, da sie als hochstandardisiertes Maschinenelement in fast jedem System zu finden sind. Das Vorhandensein von Schrauben in so zahlreichen Systemen hat jedoch zur Folge, dass diese in sehr unterschiedlichen Umgebungen zum Einsatz kommen. Zur Prüfung der Einsatzfähigkeit einer sensorintegrierenden Schraube müssen diese Umgebungsbedingungen zur Untersuchung der Einflüsse auf die Messfunktion nachgestellt werden. Ein bereits existierender Prüfstand ist nicht in der Lage, die notwendigen Prüfszenarien abzubilden, da nur unter statischen Umgebungsbedingungen gemessen wird. Aus diesem Grund ist es das Ziel dieser Arbeit, den bestehenden Prüfstand mit Hilfe modularer Erweiterungen zu befähigen, die Einflüsse realitätsnaher Umgebungsbedingungen nachzubilden.

Ziel dieser Arbeit ist es, ein bestehendes Versuchskonzept zur Untersuchung der Wirkung einer adaptiven Arbeitsstation umzusetzen und eine Probandenstudie durchzuführen. Im Versuch soll u.a. ein Motion Capture System (Xsens) zum Einsatz kommen, um die menschlichen Bewegungen während des Versuchs zu erfassen.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein neuer Reaktor zur Untersuchung heterogen-katalytischer Prozesse in den bestehenden Prüfstand implementiert und in Betrieb genommen werden.

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Ziel dieser Thesis ist es, den aktuellen Stand der Nutzung von Assistenzfunktionen in der Fahrzeugführung darzustellen und hierauf aufbauend das Weiterentwicklungspotential zu erforschen.

Tire choice affects safety, efficiency, and noise. Today, fleets and inspection teams still rely on manual checks to verify seasonal tire compliance. Your thesis will explore whether passive acoustics—the sound of tire–road interaction captured by microphones—can reliably identify winter vs. summer tires in real traffic.

Design, implement, and evaluate an end-to-end classification pipeline that determines the mounted tire type from audio recorded during normal driving. The solution should be robust to vehicle speed, road surface, and environmental noise.

Immer häufiger unterscheiden sich Produkte nicht mehr primär durch ihre physischen Hardwarekomponenten, sondern durch softwarebasierte Steuerungs-, Verarbeitungs- und Funktionslogiken. Ein anschauliches Beispiel sind Smartphone-Kameras, deren Leistungsfähigkeit heute weitgehend durch softwareseitige Bildverarbeitung bestimmt wird, während die zugrunde liegende Hardware zunehmend standardisiert und austauschbar ist. Ein weiteres Beispiel sind produktbegleitende Software-Geschäftsmodelle, bei denen Hardwarefunktionen bereits serienmäßig in allen Geräten vorhanden sind, jedoch erst im Rahmen von Abonnements durch Software freigeschaltet werden – etwa Leistungsfreischaltungen in modernen Fahrzeugen.

Bei diesen sogenannten Software Defined Products (SDP) erfolgt die Differenzierung zwischen Produktvarianten und -generationen daher primär durch Software. Gerade im Kontext von Nachhaltigkeit und Zirkularität bieten SDP ein erhebliches Potenzial, da bei neuen Produktgenerationen große Teile der Hardware weiterverwendet werden können und Innovationen überwiegend softwareseitig erfolgen. Dadurch lassen sich Materialverbrauch, Ressourcenbedarf und Emissionen über den Produktlebenszyklus reduzieren.

Allerdings existiert bisher ein uneinheitliches Begriffsverständnis in der Literatur hinsichtlich der Definition sowie der systematischen Abgrenzung von Produktarten mit zentraler Softwarekomponente. Ebenso sind die charakteristischen Merkmale und Gestaltungsprinzipien von Circular Software Defined Products (CSDP) bislang kaum untersucht.

Ziel der Arbeit ist daher zunächst die systematische Aufarbeitung und Erweiterung des aktuellen Forschungs- und Entwicklungsstands zu SDP. Darauf aufbauend sollen zentrale Eigenschaften, Anforderungen und Gestaltungskriterien identifiziert werden, die zur Entwicklung zirkulärer SDPs beitragen können.

Sensorintegrierende Maschinenelemente (SiME) verknüpfen konventionelle Maschinenelemente mit sensorischen Funktionen und ermöglichen auf diese Weise bauraumneutrale in-situ Messungen. Es werden aktuell diverse SiME erforscht, allerdings existiert bisher keine allgemeine und holistische Entwicklungsmethodik, weshalb diese erarbeitet werden soll. Im Rahmen von Vorarbeiten hat sich herausgestellt, dass insbesondere in Bezug auf die (automatisierte) Kompatibilitätsprüfung weiterer Forschungsbedarf besteht.

Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung einer Methode zur Kompatibilitätsprüfung elektronischer Hardware-Komponenten bei der Konzeptionierung von SiME. Ein beispielhafter Vorschlag besteht in der Überprüfung von Ein- und Ausgangsgrößen sowie Übertragungsprotokolle. Stimmen diese für aufeinanderfolgende überein, so besteht Kompatibilität(?). Eine Schwierigkeit der Prüfung besteht dabei im Widerspruch zwischen zu detaillierter und zu grober Beschreibung der Größen sowie der Ab- und Aufwärtskompatibilität neuer Protokollgenerationen.

Das Ziel ist daher das Auffinden eines passenden Vorgehens und dessen Ausgestaltung. Beispielhaftes, aber nicht einzig mögliches Ergebnis könnte die Verwendung von Ein- und Ausgangsgrößen sowie die Formulierung einer geeigneten Granularität der Betrachteten Parameter sein.

Sensorintegrierende Maschinenelemente (SiME) verknüpfen konventionelle Maschinenelemente mit sensorischen Funktionen und ermöglichen auf diese Weise bauraumneutrale in-situ Messungen. Es werden aktuell diverse SiME erforscht, allerdings existiert bisher keine allgemeines und holistisches Entwicklungsvorgehen für SiME. Es soll daher eine Methodik für die Konzeption Sensorintegrierender Maschinenelemente entwickelt werden.

Ziel dieser Arbeit ist es, im Rahmen der Herleitung eines Gesamt-Vorgehensmodells für die Entwicklung von SiME, verschiedene Entwicklungs-Methodiken als Referenz für eine Gesamtstruktur des Vorgehens zu analysieren und ein passendes Vorgehen zu entwerfen. Gleichzeitig soll der Einfluss der jeweiligen Teilschritte auf die Nutzerakzeptanz festgestellt werden. Anhand dieser Bewertung soll eine Priorisierung der Teilschritte und deren notwendiger Detaillierungsgrad abgeleitet werden. Zuletzt sind die zentralen Anforderungen an die jeweiligen Teilschritte festzuhalten.

Der zunehmende Einsatz flammgeschützter Hochtemperaturpolyamide (Brandschutzanforderungen) in dünnwandigen Gehäusen elektronischer Bauteile kann die Korrosionsbeständigkeit von Werkzeugen in der Kunststoffverarbeitung herabsetzen. Besonders betroffen sind Extrudergehäuse und -schnecken, da die in den Polyamiden enthaltenen Additive entweder direkt mit den Werkstoffen interagieren oder sich durch thermische Zersetzung aggressive, korrosionsstimulierende Verbindungen, wie beispielsweise anorganische Säuren, bilden. Zum Schutz der Werkzeuge, werden diese beschichtet, dabei ist zu beobachten, dass an Stellen mit Karbiden vermehrt zu Beschädigungen der Schicht kommt.

Im Rahmen des Forschungsprojekts DFG-MiRoVA entwickelt das Fachgebiet für Fahrzeugtechnik (FZD) eine fähigkeitsbasierte Modellierung für automatisierte Fahrsysteme (ADS) über die SAE-Stufen hinaus. Diese Arbeit entwirft und bewertet eine Methode zur Erfassung und Erklärung kausaler Zusammenhänge zwischen Funktionsumfang, den Systemgrenzen (ODD) und der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI).

Aufgrund der zunehmenden extremen Wetterbedingungen kommt es immer häufiger zu Vereisungsereignissen an Flugzeugen. Die Analyse dieses Phänomens hat insbesondere im Bereich der Flugsicherheit zunehmend an Bedeutung gewonnen. Ein wesentlicher Faktor für die Vereisung ist das Auftreten von unterkühlten großen Tröpfchen (SLD), also Wassertröpfchen, die bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt in der Luft schweben. Bisherige Experimente in der Wissenschaft haben sich vorwiegend auf den normalen Aufprall dieser Tröpfchen auf feste Oberflächen mit geringen Geschwindigkeiten konzentriert.

Unsere Forschung zielt darauf ab, dieses Verständnis zu erweitern, indem wir rotierende Oberflächen und hohe relative Aufprallgeschwindigkeiten berücksichtigen. Dieser Ansatz simuliert realitätsnah die Bedingungen, denen ein Flugzeugflügel ausgesetzt ist.

Das Projekt besteht darin, eine bestehende Versuchsanordnung für den Aufprall einzelner Wassertropfen mit einer rotierenden Scheibe zu verwenden und mit Hilfe eines chromatischen Zeilensensors (CLS) die Dicke der auf der Scheibe gebildeten Eisschicht zu messen.

Extreme Wetterbedingungen tragen zunehmend zu Vereisungsereignissen an Flugzeugen bei, die erhebliche Sicherheitsrisiken darstellen. Die Analyse dieses Phänomens hat insbesondere im Bereich der Flugsicherheit zunehmend an Bedeutung gewonnen.

Unsere Forschung zielt darauf ab, die damit verbundenen Phänomene besser zu verstehen, indem wir den Aufprall einzelner Tropfen auf bewegliche Oberflächen bei hohen relativen Aufprallgeschwindigkeiten und die damit verbundene Wärmeübertragung analysieren. Dieser Ansatz simuliert die realen Bedingungen, denen Flugzeugflügel ausgesetzt sind, sehr genau.

Das Projekt umfasst die Simulation der konjugierten Wärmeübertragung eines einzelnen Wassertropfens auf ein sich bewegendes Substrat, um vorhandene experimentelle Infrarot-Bilddaten zu replizieren.

Am Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD) wird in Kooperation mit der valantic Software & Technology Innovations GmbH an der Simulation von Sensorik für die Umfelderfassung automatisierter Fahrzeuge geforscht. Im Rahmen dieser Masterthesis soll untersucht werden, inwiefern sich bestehende Simulationsplattformen aus dem Automobilbereich auf andere Domänen (z. B. Bahn, Landwirtschaft, Bauwesen) übertragen lassen.

Research on the topic of sensor data generation in automated driving is being conducted at the Institute of Automotive Engineering Darmstadt (FZD) in collaboration with Porsche Engineering. In this thesis, it will be researched to what extent NVIDIA Omniverse can be used to generate sensor data for automated driving.