Ökologische und Ökonomische Betrachtung elektrifizierter Antriebsstränge im Automobil
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
26.07.2024
Ziel der Arbeit ist eine ökologische und ökonomische Bewertung elektrifizierter Antriebsstrangkonzepte, um auf Basis dieser Modelle Entwicklungsziele abzuleiten.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Benedikt Schüßler, M.Sc.
Verdunstungsbedingte Ablagerungsmuster aus den Tropfen einer Nanosuspension auf einem Nanofasermatten-Substrat
Evaporation-induced deposition patterns from the droplets of a nanosuspension on a nanofibre mat substrate
25.07.2024
Im Rahmen dieses Projekts werden wir die Ablagerungsmuster von Nanosuspensionstropfen analysieren und verschiedene Nanosuspensionen sowie Nanopartikelkonzentrationen auf faserbeschichteten Substraten untersuchen. Dies umfasst die Überwachung der Verdunstungskonfiguration der Tropfen über die Zeit sowie die Untersuchung der endgültigen Ablagerung mittels Konfokalmikroskopie.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)
Betreuer/in: Amirhossein Khazayialiabad, M.Sc.
Entwicklung eines Konzepts zur automatisierten ESG-Berichterstattung aus Produktionsdaten
25.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/innen: Lukas Nagel, M.Sc., Dr.-Ing. Daniel Fuhrländer-Völker
Entwicklung und Implementierung eines Sensorsystems für die datenbasierte Qualitätssicherung in der Automobilindustrie (Kooperation mit der Mercedes-Benz AG)
Development and implementation of a sensor system for databased quality assurance in the automotive industry
24.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Ciarán Veitenheimer, M. Sc.
Betriebsoptimierung thermischer Energiespeicher in der Lebensmittelindustrie unter Berücksichtigung volatiler Energiepreise
22.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/in: Jan Zangenberg, M.Sc.
Integration und Evaluation von Kennzeichnungsstrategien für automatisierte Fahrzeuge in der SILAB-Fahrsimulatorumgebung
22.07.2024
Das Institut für Arbeitswissenschaft verfügt über einen statischen Fahrsimulator mit hoher Abbildungstreue. Diese wird durch eine nahezu 360° Sichtsimulation in einem Gesamtfahrzeug-Mockup, (Chevrolet Aveo) und die Fahrsimulationssoftware SILAB (WIVW) sichergestellt. Neben der Integration verschiedener Bedienelementen für seriennahe Fahrerassistenzsysteme wurden auch zukunftsweisende Automationskonzepte für die Fahrzeugführung integriert. Um einen zukünftig auftretenden Mischverkehr mit unterschiedlich hoch automatisierten Fahrzeugen im Fahrsimulator realistisch abbilden zu können, müssen automatisiert fahrende Fahrzeuge auch als solche erkennbar sein. In der Simulationssoftware SILAB existieren jedoch noch keine geeigneten Modelle für automatisierte Fahrzeuge. Diese sollen im Rahmen dieser Thesis erstellt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Felix Friedrich
Analyse der Flammenstabilität sowie des Flammenverhaltens mittels optischer Flammenvisualisierung und MATLAB
22.07.2024
Im DFG/Transregio Projekt „Oxyflame“ werden Methoden und Modelle zur Beschreibung von Biomasse-Feststofffeuerungen in einer Oxyfuel-Atmosphäre untersucht. Eine Oxyfuel-Feuerung bietet hierbei den Vorteil, dass die Abgaszusammensetzung nahezu vollständig aus CO2 und Wasserdampf besteht. Somit lässt sich das klimaschädliche Gas CO2 effizient vom Abgas abtrennen und speichern. Hierfür wurde ein neuer Brenner für die Brennkammer des EST entwickelt.
Um die Unterschiede zwischen einer Oxyfuel und einer klassischen Luftverbrennung von Biomasse detaillierter beschreiben zu können wurden mittels eines Kamerasystems Flammenbilder von unterschiedlichen Luft und Oxyfuel Betriebspunkten aufgenommen. Diese sollen in einem zweiten Schritt mit MATLAB analysiert werde.
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Dominik König
Entwicklung eines systematischen Ansatzes zur Erweiterung der Wertstrommethode für zukünftige Themenfelder in der Produktion
Development of a systematic approach to expand the value stream method for future topics in production
17.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/innen: Daniel Bentz, M.Sc., Ivana Valentina Ljubicic, M.Sc.
Vermessung eines elektrischen Kältemittelkompressors für die Anwendung in einem Wärmepumpensystem eines Prototypenfahrzeuges am Thermalsystemprüfstand
Measurement of an electric compressor for use in a heat pump system of a prototype vehicle on the thermal system test bench
16.07.2024
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe forscht im Rahmen zukünftiger Antriebstechnologien an der Entwicklung und Optimierung von Thermomangementsystemen. Ein wesentlicher Bestandteil des Thermomanagementsystems ist der Kältekreislauf. In elekrifizierten Fahrzeugen finden zumeist Wärmepumpen Anwendung.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Luis Vincent Fiore, M. Sc.
Effizientere und robustere Fluidsysteme durch stochastische Optimierung
More efficient and robust fluid systems using stochastic optimization
16.07.2024
Um die Effizienz und Kosteneffektivität von Fluidsystemen zu verbessern, setzen wir am Institut für Fluidsystemtechnik auf mathematische Optimierungsmethoden, die eine global-optimale Lösung unter Berücksichtigung mehrerer Lastfälle ermöglicht. In dieser Arbeit sollen Dekompositions-Algorithmen zur Reduktion der Rechenzeit verwendet werden. Zudem soll die Auswahl der Lastfälle mittels stochastischer Verfahren verbessert werden, um robustere Ergebnisse zu erzielen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Julius Breuer, M.Sc., M.Sc.
Bewertung verschiedener Optionen zur Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren
Evaluation of different options for the utilization of waste heat from data centers
16.07.2024
Der Energiebedarf von Rechenzentren in Deutschland betrug im Jahr 2022 ca. 18 000 GWh und steigt weiter an. Der Großteil dissipiert in Wärme, die ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Gleichzeitig verursacht die Beheizung von Gebäuden ca. 22% der CO2-Emissionen in Deutschland. Im Zuge der Energiewende müssen diese Emissionen bis spätestens 2045 vermieden werden. Hier kann die Nutzung der Abwärme von Rechenzentren einen Beitrag leisten.
Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Frank Dammel
Entwicklung und Validierung einer Schichtbasierten Geometrieanalyse in der additiven Fertigung
Development and validation of a layer-based geometry analysis in additive manufacturing
15.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: David Köcher, M.Sc.
Untersuchung der Energieverbräuche in Abhängigkeit variierender Prozessparameter
15.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Joachim Groß, M.Sc.
CFD-Simulation der Verdunstung eines durch Seitenwände begrenzten Zweikomponentenfilms
CFD simulation of the evaporation of a two-component film bounded by side walls
10.07.2024
Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Simulation der Verdunstung von Zweikomponentenfilmen unter Verwendung eines bereits bestehenden COMSOL-Modells zu realisieren.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)
Betreuer/innen: Robin Behle, M.Sc., Amirhossein Khazayialiabad, M.Sc.
Analytische Formulierung der Verdampfung von Nanofluiden in einem Filmkontext
Analytical formulation of the evaporation of nanofluids in a film context
09.07.2024
Ziel dieser Arbeit ist es, ein bereits etabliertes analytisches Modell für die Verdunstung eines mit Nanopartikeln beladenen Films weiterzuentwickeln. Dazu sind Kenntnisse im Umgang mit MATLAB erforderlich.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)
Betreuer/in: Lorenzo Vianello, M.Sc.
Characterization of ignition and combustion of woods for understanding wildfire spreading
08.07.2024
Wildfire is a common natural disaster, which causes huge damage to the environment and humans’ life and properties. To extinguish wildfires and/or minimize its impact, a good prediction of their spreading properties, such as direction and velocity, are crucial. Since wildfire spreading is a very complicated large-scale phenomenon involving complex geometries, flow conditions, and combustion, the investigation of them usually remains at a macro level without digging into the physics of some essential components of the problem.
Therefore, there is a significant gap of fundamental knowledge that hurdles a reliable simulation/forecast of wildfire spreading. To improve our understanding and thus better prediction of wildfire spreading, the fundamental combustion properties of wood, one of the essential components, need to be studied under a well-controlled condition. Under co-flow conditions, where the spreading direction of the wildfire is the same as that of wind, the ignition and combustion of trees occur in a high-temperature and low-oxygen atmosphere.
This project will apply advanced optical techniques, e.g., infrared thermometry, to study the fundamental ignition and combustion properties of woods (in the form of stick) under a representative co-flow condition that can be produced by a laminar flow reactor.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: Dr. Daoguan Ning
Entwicklung einer Sensoreinheit für Rundknetprozesse zur Herstellung der Implantate der Zukunft
Development of a sensor unit for rotary swaging processes to manufacture the dental implants of the future
08.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Kluy, M. Sc.
Simulation des Drehwinkels für Rundknetprozesse zur Herstellung der Implantate der Zukunft
Simulation of the angle of rotation for rotary swaging processes to manufacture the implants of the future
08.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Lukas Kluy, M. Sc.
Simulation des konventionellen Betriebs einer raumlufttechnischen Anlage zur Bewertung von Energieflexibilitätsmaßnahmen
08.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/in: Jonas Wendt, M.Sc.
Entwicklung eines Integrationskonzepts für die KI-gestützte Optimierung von zerspanenden Fertigungsprozessen im Werkzeugbau
Development of an integration concept for AI-supported optimization of metal-cutting production processes in toolmaking
08.07.2024
Extern
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Nik Weisbrod, M.Sc.
Experimental Investigation of Premixed Combustion in a Porous Media Burner for High-power and Low-emission Energy Applications
05.07.2024
As emission regulations tighten and policies evolve to address global climate change, reducing pollutant and greenhouse gas emissions has become a top priority in combustion research. The advanced combustion concept of matrix-stabilized combustion is essential for achieving low emissions and improved flame stabilization in fuel-lean conditions. Combustion within an inert porous matrix differs significantly from conventional burners that use a free flame. Porous media burners (PMBs) rely on the principle that the solid porous matrix internally recirculates heat from combustion products back to the reactants. This internal heat recirculation in PMBs lowers the lean flammability limit of fuel-air mixtures, enabling lower emissions, reduced thermal stresses due to lower flame temperatures, and complete fuel conversion through lean combustion. However, stabilizing these flames within the porous matrix poses challenges due to the complex thermophysical, transport, and heat-transfer processes involved.
The objective of this project is to install a well-designed PMB in the RSM laboratories and perform the first experimental investigation using different pore structures and fuel mixtures.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Tao Li
Development of a Novel Laminar Flow Reactor for Optical Measurements of Biomass Flames in NH3-enriched Atmospheres
05.07.2024
As the push for sustainable energy solutions intensifies, the combustion of biomass solid fuels in ammonia (NH3)-enriched atmospheres presents a promising path forward. This approach not only leverages renewable biomass resources but also explores the potential of ammonia as a carbon-free hydrogen carrier and fuel. To deepen our understanding of the combustion dynamics and emission characteristics under these conditions, we propose the development of a novel laminar flow reactor specifically designed for optical measurements of biomass solid fuel flames in an NH3-enriched atmosphere.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Tao Li
Development of a hydrogen combustor for high-temperature, highpressure, and high-turbulence conditions
05.07.2024
As global climate policies become increasingly stringent, reducing pollutant and greenhouse gas emissions has become a paramount objective in combustion research. Hydrogen-powered combustors promise to reduce pollutant emissions, particularly NOx, while enhancing efficiency and performance under extreme conditions. However, harnessing hydrogen's potential requires overcoming significant technical challenges, particularly in designing combustors that can operate under extreme conditions while minimizing emissions. A better fundamental understanding of hydrogen combustion requires urgently experimental research efforts. This project focuses on developing a lab-scale hydrogen-powered combustor capable of operating under high-temperature, high-pressure, and high-turbulence conditions.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Tao Li
Systematische Analyse von Befundungskriterienin der Kreislaufwirtschaft
Systematic analysis of inspection criteria in the circular economy
05.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Sophie Sandner, M.Sc.
Optimierung der Wärmeverteilung in Dehnstoffaktoren durch galvanisch metallisierte, additiv gefertigte Polymergitterstrukturen
04.07.2024
Dehnstoffaktoren auf Paraffinbasis bilden die Grundlage einer neuen, nachhaltigen Aktorenklasse zur Erzeugung von hohen Stellkräften unter Wärmezufuhr. Die Aktoren bestehen aus zwei tiefgezogenen Näpfen, welche mit einem Paraffinkern befüllt und anschließend per Laserschweißen gefügt werden. Die hohe Wärmekapazität bei gleichzeitig geringer Wärmeleitfähigkeit des Paraffins führt jedoch zu einem trägen Aktorverhalten. Eine aktorintegrierte Struktur aus Kupfer bietet das Potential, die Dynamik der Aktoren deutlich zu erhöhen. Die Herstellung der Strukturen kann mittels galvanischer Dickschichtmetallisierung von additiv gefertigten Polymerträgerstrukturen mit Kupfer erfolgen, wobei ein sehr hoher Metallanteil erreicht werden kann.
Im Rahmen dieser interdisziplinären Arbeit zusammen mit dem PTU soll untersucht werden, wie solche Strukturen gestaltet werden müssen, um die Wärmeverteilung zu optimieren und gleichzeitig fertigbar zu sein.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Marco Noack, M.Sc.
Implementierung eines Physics-Informed Neural Networks für ein akustisches Problem
04.07.2024
Physics-Informed Neural Networks (PINN) sind eine spannende neue Forschungsrichtung an der Schnittstelle der Informatik und Ingenieurwissenschaften. Sie bieten eine interessante Möglichkeit zum Lösen und Interpolieren von partiellen Differentialgleichungen eines physikalischen Problems. In dieser Arbeit soll ein PINN für ein akustisches Problem implementiert werden. Basis hierfür bildet die Simulation einer einfachen akustischen Anwendung, mithilfe derer die Trainingsdaten für das PINN generiert werden. Die zum Training des neuronalen Netzes verwendete „loss-function“ stellt dabei sicher, dass die durch das neuronale Netz vorhergesagten Feldgrößen zum einen die Trainingsdaten vorhersagt, zum anderen die dem akustischen Problem zugrunde liegenden physikalischen Grundgleichungen eingehalten werden.
Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Robert Feldmann
Potential and Approaches to Optimize Perception Systems for AD Applications
03.07.2024
This thesis aims to explore the causal relationships between various factors and outcomes regarding road safety using methods of causal inference. The specific research question to be addressed is: "How would road safety have evolved if there were no mobile phones in cars?“. Based on this question, various causal inference methods are identified, applied and evaluated
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD)
Betreuer/in: Lorenz Bayerlein, M.Sc.
Building a Simulation Model for Active Noise Control of Small Propeller Aircraft
03.07.2024
This thesis opportunity offers a unique chance to delve into the exciting field of active noise control while making tangible contributions to the aerospace industry. If you're passionate about simulation modeling and eager to tackle real-world engineering challenges, we encourage you to apply and be part of this innovative project.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)
Betreuer/in: Sherif Amin Mohamed Hassan Okda, M.Sc.
Systematische Erhebung von Expertenwissen im Tampondruck
02.07.2024
Anders als die meisten anderen Druckverfahren ist der Tampondruck nur wenig automatisiert. Insbesondere häufig wechselnde Aufträge sowie die relativ kleinen Stückzahlen je Auftrag führen dazu, dass die Maschinen häufig manuell bedient und umgerüstet werden müssen.
In dieser Arbeit soll das Expertenwissen systematisch erfasst und wissenschaftlich aufbereitet werden. Die Erkenntnisse sind mit Handlungsempfehlungen aus der Literatur zu vergleichen. Abschließend soll ein qualitatives Konzept zur Prozessregelung des Tampondrucks entwickelt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Fabian Post, M.Sc.
Entwicklung eines Machine-Learning-Modells zur quantitativen Beschreibung der Verdampfung von Druckfluiden
02.07.2024
In dieser Arbeit sollen zunächst mithilfe experimenteller Versuche eine Datenbasis für die quantitative Verdampfung von Druckfluiden generiert und anhand dieser anschließend ein datengetriebenes Modell der Verdampfung von Druckfluiden entwickelt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Fabian Post, M.Sc.
Erarbeitung und Durchführung der Evaluation eines Fahrdienstleiterarbeitsplatzes im Bahnwesen
01.07.2024
Das IAD arbeitet gemeinsam mit dem Institut für Bahnsysteme und Bahntechnik (BST) und der Deutschen Bahn an der Digitalisierung einer Fahrdienstvorschrift. Hierzu wurde als Vorarbeit bereits gemeinsam von den beteiligten Partnern ein Klickdummy des Interface der digitalisierten Fahrdienstvorschrift entwickelt und vom BST ein Fahrdienstleiterarbeitsplatz im Eisenbahnbetriebsfeld Darmstadt (EBD) aufgebaut. An diesem Arbeitsplatz soll die Oberfläche der neu gestalteten Fahrdienstvorschrift hinsichtlich ihrer Verständlichkeit, Sicherheit, Bedienbarkeit sowie weiterer Aspekte evaluiert werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Felix Friedrich
Identifikation und Implementierung eines Blockchain Use Case in der Kunststoffverarbeitung
Identification and prototypical Implementation of a Blockchain Use Case in Plastics Processing
01.07.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion
Betreuer/in: Arthur Stobert, M.Sc.
Comparison of the Vehicle Handling of Different Models in IPG CarMaker
28.06.2024
This thesis aims to explore the causal relationships between various factors and outcomes regarding road safety using methods of causal inference. The specific research question to be addressed is: "How would road safety have evolved if there were no mobile phones in cars?“. Based on this question, various causal inference methods are identified, applied and evaluated
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD)
Betreuer/in: Tobias Hoyer, M.Sc.
Data Augmentation mithilfe generativer KI-Methoden zur Abbildung kontinuierlicher Zielgrößen auf Basis diskreter Datensätze in der Umformtechnik
Data augmentation using generative AI methods to map continuous target variables based on discrete data sets in forming technology
26.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Johannes Hofmann, M. Sc., Ciarán Veitenheimer, M. Sc.
Optimierung der Wärmeleitung in paraffinbasierten Dehnstoffaktoren
Optimization of heat conduction in paraffin-based expansion actuators
26.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Tim Schmitt, M. Sc.
Design and fabrication of an electrochemical reactor at microfluidic scale
Design und Herstellung eines elektrochemischen Reaktors im Mikrofluidik-Maßstab
25.06.2024
The impact of particles on electrodes is a crucial area of study in electrochemistry, providing valuable insights into both the basic principles and the intricate mechanisms that govern electrochemical processes. Comprehensive understanding of these interactions is indispensable for advancing the utilization of electrochemical reactors across a diverse range of applications. In this context, microfluidic devices serve as an excellent tool for investigating electrochemical events at the particle level. Designing diverse microfluidic device configurations offers manipulation of electrode setups, allowing for analysis of how factors like electric field distribution, particle trajectory, and deposition dynamics affect particle-electrode interactions.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verfahrenstechnik elektrochemischer Systeme
Betreuer/in: Francisca Mendez Florido, M.Sc.
Traceability-gestützte CO2-Bilanzierung in der FlowFactory
Traceability-supported CO2 footprinting in the FlowFactory
25.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Phillip Bausch, M.Sc.
Entwicklung und Evaluation eines multimodalen Human-Machine-Interfaces für die Shared Control in der automatisierten Fahrzeugführung
Development and Evaluation of a multimodal Human-Machine-Interface for Shared Control in Automated Driving
24.06.2024
Ziel dieser Arbeit ist es, ein Konzept für die visuellen, auditiven sowie haptischen HMI Komponenten der Shared Control zu gestalten, umzusetzen und zu evaluieren.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Lisa Zeitler
Untersuchung der Drehzahlfestigkeit von Rotoren für Synchronreluktanzmaschinen mittels Finite-Elemente-Methode
24.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Patrick Fehn, M.Sc.
Materialverträglichkeit von PVD Korrosionsschutzschichten auf additiv gefertigten Oberflächen
24.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/in: Pia-Sophie Becks
Experimental investigation of the gasification kinetics of biomass residues by thermogravimetric analysis
24.06.2024
From organic waste to green maritime and aviation fuels.
The aviation and shipping transportation sectors are difficult to electrify. Biofuels with negative CO2 emissions can make a significant contribution to the sustainability of these sectors. This is being investigated at EST in the research project by converting biomass residues into synthesis gas in a fluidized bed and then into biofuels. The fluidized bed is to be operated on a 1 MW pilot scale with pure oxygen and steam and investigated in advance using process simulations. Analysis of the feedstock will help to understand the underlying reactions and kinetics taking place during the gasification process. CARBIOW
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/innen: M.Sc. Mohammad Shahrivar, M.Sc. Marc Siodlaczek
Modellierung und automatisierte Bewertung modularer Prozessanlagen
Modeling and automated evaluation of modular process plants
21.06.2024
Die Prozessanlagen der Zukunft sind flexibel durch einen modularen Aufbau, welcher abhängig von den Produkten angepasst wird. Für den sicheren Betrieb muss die Interaktion der Module modelliert und überprüft werden. In dieser Arbeit soll dies mithilfe von semantischer Modellierung und semantic reasoning umgesetzt werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Philipp Wetterich, M.Sc.
Digitale Anlagendokumentation – automatisch, nachhaltig, verfügbar
Digital plant documentation – automatic, sustainable, available
21.06.2024
Die Dokumentation technischer Produkte ist zeitaufwändig und wird meist wenig effizient gestaltet. In dieser Arbeit soll durch den Einsatz von semantic web Technologien, auf denen der Google-Algorithmus basiert, die technische Dokumentation einer realen Maschinen gestaltet werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Philipp Wetterich, M.Sc.
Data science and model development for designing future clean energy systems
20.06.2024
Motivation & Background
To achieve current climate goals, rapid technological changes are necessary. Data driven model development from large-scale simulations will be a crucial pillar for future engineers, enabling a swift transition of the energy system through innovative technical solutions.
The Institute for Simulation of Reactive Thermo-Fluid Systems (STFS) is at the forefront of pioneering advancements in large-scale simulations and AI-driven model development. Our mission is to lead groundbreaking research and development efforts, leveraging cutting- edge AI and HPC resources to solve complex problems and drive technological innovation. Your contributions to this exciting venture are most welcome!
Are you a visionary engineer with a passion for large-scale data sets and cutting-edge artificial intelligence (AI) technologies? Do you thrive on transforming complex data into
next-generation models that drive innovation? Do you have a strong programming background (preferably in python/C++), and proficiency in Unix-based systems? If so, we encourage you to contact us for more information!
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/innen: Vinzenz Schuh, M.Sc., Dr.-Ing. Hendrik Nicolai
Accelerate Innovations: High-Performance Computing Software Development for Heterogenous Architectures
20.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/innen: Driss Kaddar, M.Sc, Dr.-Ing. Hendrik Nicolai
Cutting Edge High-Performance Computing
Towards Exascale CFD simulations
20.06.2024
Motivation & Background
To achieve current climate goals, rapid technological changes are necessary. High- performance computing will be a crucial pillar for future engineers, enabling a swift transition of the energy system through innovative technical solutions.
The Institute for Simulation of Reactive Thermo-Fluid Systems (STFS) aims to lead this journey by performing groundbreaking simulations. This includes leveraging Europe's first Exascale supercomputer, currently being built at our partner, Jülich Supercomputing Centre.
Your contributions are highly welcome in this exciting endeavor!
Are you an exceptional engineer with a passion for high-performance computing (HPC) and large-scale simulations? Do you thrive in the fast-paced world of HPC and have a knack for optimizing complex simulations on diverse hardware platforms? Do you have a strong programming background (preferably in C/C++), and proficiency in Unix-based systems? If so, we encourage you to contact us for more information!
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/innen: Driss Kaddar, M.Sc, Dr.-Ing. Hendrik Nicolai
Effusion cooling air – flame and flame – wall interaction with direct chemistry and therochemical manifolds
20.06.2024
The Institute for the Simulation of Reactive Thermo-Fluid Systems (STFS) is at the forefront of research and development in the field of reactive thermo-fluid dynamics. One of our research areas is the optimization of combustion chambers using simulation methods with regard to pollutant emissions.
A combustion chambers is for example found in gas turbines, where effusion cooling is employed to mitigate the impact of high thermal loads on the combustor walls. In effusion cooled combustors, the interaction of the flame with the cooling air influences the local flame structure and pollutant formation, a phenomenon not yet fully understood.
In your work, these effects are to be investigated in more detail under different operating conditions with detailed chemistry and thermochemical manifolds (a method often used in our institute to speed up simulations).
Do you have a programming background (preferably in C/C++), and proficiency in Unix-based systems? If so, we encourage you to contact us for more information!
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/innen: Max Schneider, M.Sc., Dr.-Ing. Hendrik Nicolai
Development of a Distributed test platform for automotive systems: launch process study
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
20.06.2024
Shared test platforms can realize multi-functionality investigations at the early stage of the vehicle powertrain development.
At IMS, the CONNECT (powertrain test bench) and Driveception (driving simulator) are integrated for a distributed measurement of powertrain dynamics and their impact on subjective perception during the launch process. The student work will be focused on the realization of the test bench networking and its real-time performance for the launch process study.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Dr.-Ing. Zhihong Liu
FEM-gestützte Dehnratenkorrektur an Ermüdungsversuchen
19.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)
Betreuer/innen: Josef Schönherr, M.Sc., Dipl.-Ing. Marius Hofmann
Untersuchung der Eignung formschlüssiger Verbindungen für additiv gefertigte Bauteile
19.06.2024
Die Bauraumrestriktion additiver Fertigungsanlagen ist eine der Schwachstellen dieses Fertigungsverfahrens. Bisher wird diese bspw. durch erhöhte Funktionsintegration der Bauteile kaschiert. Jedoch bietet die Gestaltungsfreiheit der additiven Fertigung auch für Fügeverfahren Potenziale. Infolgedessen soll die Eignung formschlüssiger Verbindungen sowohl für bestehende Verbindungen als auch für innovative Verbindungen speziell für die additive Fertigung untersucht und bewertet werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Christian Gutzler, M.Sc.
Entwicklung eines integrativen Ansatzes zur Auswahl von Fügetechnologien für additiv gefertigte Bauteile
19.06.2024
Die Bauraumrestriktion additiver Fertigungsanlagen ist eine der Schwachstellen dieses Fertigungsverfahrens. Bisher wird diese bspw. durch erhöhte unktionsintegration der Bauteile kaschiert. Jedoch bietet die Gestaltungsfreiheit der additiven Fertigung auch für Fügeverfahren Potenziale. Damit diese Produktentwicklern zugänglich werden, soll ein integrativer Ansatz zur Auswahl von Fügetechnologien für additiv gefertigte Bauteile entwickelt werden, ohne dass dafür Fachwissen über Fügetechnologien und additive Fertigung notwendig ist.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Christian Gutzler, M.Sc.
Bauteiltrennung additiv gefertigter Bauteile durch Kraftflussanalyse
19.06.2024
Die Bauraumrestriktion additiver Fertigungsanlagen ist eine der Schwachstellen dieses Fertigungsverfahrens. Durch die Kombination von Bauteiltrennung und anschließendem Fügen sollen auch große Bauteile additiv gefertigt werden. In dieser Arbeit soll diesbezüglich die Bauteiltrennung unter dem Aspekt des Kraftflusses untersucht werden. Dafür sollen Entwicklungswerkzeuge erarbeitet werden, mit denen geeignete Trennstellen auf Kraftflussbasis identifiziert werden können.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Christian Gutzler, M.Sc.
Sensorintegration und KI-basierte Datenanalyse zur Überwachung von Umformprozessen
Sensor integration and AI-driven data analysis for production process monitoring
18.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/in: Johannes Hofmann, M. Sc.
Image Analysis of Corrugated Boards
10.06.2024
Ongoing research at the Institute for Paper Technology of the Technische Universität Darmstadt is focused on the application of image analysis for the quantification of buckling patterns. The value of precise image analysis is recognized and expected to lead to a significant enhancement in predictive assessment. However, innovative approaches and fresh perspectives are still important in this evolving field.
Fachgebiet Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik (PMV)
Betreuer/in: M.Sc. Ricardo Fitas
Entwicklung Geschwindigkeitsprädiktion auf Basis eines Kolmogorov-Arnold-Netzwerks in Matlab
am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
10.06.2024
Am IMS wird das Potential der Effizienzsteigerung von Antriebssträngen durch Kenntnis der in den nächsten Sekunden zu erwartenden Geschwindigkeit auf Basis von KI-basierten Prädiktionen untersucht.
Der im April 2024 vorgestellten Ansatz von Kolmogorov-Arnold-Netzwerken (KAN) verspricht schnelleres Training, verbesserte Genauigkeit und Interpretierbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Multi-Layer-Perceptrons (MLP). Bisher existiert nur eine simple Matlab-Implementierung von KANs mit grundlegender Funktionalität.
Das Ziel dieser ausgeschriebenen Arbeit ist es, vor dem Hintergrund der Matlab Deep Learning Toolbox eine KAN-Implementierung umzusetzen und diese zur Geschwindigkeitsprädiktion anzuwenden.
Als Datengrundlage steht ein über 29.000 km umfassender Datensatz zur Verfügung.
Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau
Betreuer/in: Dominik Leininger, M.Sc.
Systematische Analyse des mentalen Modells von Fußgänger:innen bezüglich anthropomorpher automatisierter Fahrzeuge
09.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)
Betreuer/in: M.Sc. Nina Theobald
Entwicklung eines Prozessmodels für Wirbelschichtvergasung von Biomasse in Aspen Plus
Ausschreibung Bachelor/ Masterthesis
08.06.2024
Die Transportsektoren Luft- und Schifffahrt sind schwierig zu elektrifizieren. Biofuels mit negativen CO2-Emissionen können einen erheblichen Beitrag zur Nachhaltigkeit dieser Sektoren leisten. Das wird am EST im Forschungsprojekt untersucht, indem Reststoffe aus Biomasse in einer Wirbelschicht zu Synthesegas und danach zu Biofuels umgewandelt werden. Die Wirbelschicht soll im 1 MW Pilot-Maßstab mit reinem Sauerstoff und Dampf betrieben und vorher mithilfe Prozesssimulationen untersucht werden. CARBIOW
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/innen: M.Sc. Marc Siodlaczek, M.Sc. Jens Kaltenmorgen
Auslegung und Konstruktion eines Abnahmeprüfstandes für Pumpen
Design and construction of an acceptance test rig for pumps
06.06.2024
Am Institut für Fluidsystemtechnik soll für den Pumpenhersteller Munsch ein Prüfstand zur Charakterisierung verschiedener Pumpen konzipiert, entwickelt und in Betrieb genommen werden. Munsch ist ein weltweit agierender Hersteller von Pumpen und Zubehör für Einsatzgebiete unter besonders anspruchsvollen Bedingungen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Oscar Lefemmine, M.Sc., Benjamin Hermann, M.Sc.
Verbesserung des Abweichungsmanagement für das Shopfloor Management durch den Einsatz von LLMs
Improvement of deviation management for shop floor management using LLMs
06.06.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/innen: Yuxi Wang, M.Sc., Jan Chytraeus, M.Sc.
Ice adhesion of a frozen liquid bridge at different strain rates
04.06.2024
Die Luftfahrtindustrie arbeitet intensiv an der Entwicklung verschiedener Systeme zur Vermeidung von Vereisung und Eisbildung. Einer der wichtigsten Parameter, der die Vereisung charakterisiert, ist die Adhäsionskraft, die bestimmt, wie stark eine Eisschicht an der Flugzeugoberfläche haftet. Dieses Projekt wird dazu beitragen, die mit der Eishaftung verbundenen Zugspannungen bei unterschiedlichen Belastungsgeschwindigkeiten genau zu messen. Die Idee basiert auf der Anwendung einer konstanten Dehnungsrate auf eine gefrorene Flüssigkeitsbrücke und der Messung der Adhäsionskräfte, die erforderlich sind, um das Substrat vom Eis abzulösen. In dieser Masterarbeit wird eine umfassende experimentelle Studie über die bestehende Eishaftung durchgeführt
Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)
Betreuer/in: Ali Raza Shaikh, M.Sc.
Study of the behaviour of mouse neural stem cells in different biomaterials for bioprinting applications
29.05.2024
Bioprinting and Tissue Engineering promise artificial organs that could solve the lack of enough donors for organ transplantation. These artificial organs can also be powerful tools to study disease and test new drugs. The search of the optimal biomaterial where cells mantain their in vivo function is big challenge in the field, where biochemical and mechanical cues influence cell fate.
In this project you will study the viability and function of mouse neural stem cells (mNSC) in different biomaterials for bioprinting applications.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Mariana Acedo, M.Sc.
Mit der Wertstrommethode 4.0 zur bereichsübergreifenden und durchgängigen Daten- und -Objektverfolgung am Beispiel der Robert Bosch GmbH
29.05.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/innen: Nicholas Frick, M.Sc., Ivana Valentina Ljubicic, M.Sc.
Untersuchung der Abgaszusammensetzung eines Chemical Looping Prozesses mittels FTIR-Analysator
Ausschreibung Bachelor/ Masterthesis
27.05.2024
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/innen: Fabiola Panitz , M.Sc., M.Sc. Philipp Mohn
Entwicklung und Implementierung eines Zerspankraftmodells auf Basis von Antriebsdaten
27.05.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Erkut Sarikaya, M.Sc.
Externe Masterarbeit bei Bürkert: Sim2Real-Transfer von Reinforcement-Learning-Regelungen in der Fluidtechnik
Sim2Real transfer of reinforcement learning control in fluid technology
24.05.2024
In dieser externen Masterarbeit des Instituts für Fluidsystemtechnik in Kooperation mit Bürkert sollen Konzepte zur zweckmäßigen Übertragung von simulationsangelernten Reinforcement-Learning-Regelungen auf reale Systeme (Sim2Real-Transfer) erforscht werden. Als erstes Modellsystem wird ein Massendurchflussregler von Bürkert betrachtet und im nächsten Schritt soll die Regelung der Pumpendrehzahlen und Ventilstellungen für die Wasserversorgung in Hochhäusern untersucht werden. In diesem Zusammenhang ist die Validierung der Konzepte mittels Mikrocontrollern an Prüfständen des FST und des Kooperationspartners Bürkert vorgesehen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Tobias Meck, M.Sc.
Entwicklung und Aufbau eines thermischen Emulators für den HiL-Betrieb eines Wärmepumpensystems
Development and construction of a thermal emulator for HiL operation of a heat pump system
23.05.2024
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe forscht im Rahmen zukünftiger Antriebstechnologien an der Entwicklung und Optimierung von Thermomangementsystemen. Ein wesentlicher Bestandteil des Thermomanagementsystems ist der Kältekreislauf. In elekrifizierten Fahrzeugen finden zumeist Wärmepumpen Anwendung.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Luis Vincent Fiore, M. Sc.
Erweiterung eines Emissionsmodelles zur systemischen Analyse und Bewertung der Well-to-Wheel CO2-Bilanz
Extension of an emissions model for systemic analysis and evaluation of the well-to-wheel CO2 balance
23.05.2024
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe forscht im Rahmen zukünftiger Antriebstechnologien an mehtodischen Ansätzen zur systematischen Analyse und Bewertung unterschiedlicher Energie- und Antriebssystemkombinationen im Hinblick auf die CO2-Bilanz. Hierbei werden neben den fahrzeugseitigem CO2,eq-Emissionen „Tank to Wheel“ (TtW) auch das Energiesystem „Well to Tank“ (WtT) berücksichtigt.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/innen: Philipp Lavall, M.Sc., Luis Vincent Fiore, M. Sc.
Experimentelle Untersuchung der Verbindungsqualität von oberflächenstrukturierten Fügepartnern beim Kollisionsschweißen
Experimental investigation of the joint quality of mechanically pre-treated joining partners during collision welding
23.05.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Stefan Kraus, M. Sc., Johannes Bruder, M. Sc.
Thesis mit Industriekooperation: Quantifikation des Einflusses der Simulationsumgebung auf die Ergebnisqualität von Finite Elemente Simulationen des Rollformprozesses
Thesis with industry cooperation: Quantification of the influence of the simulation environment on the result quality of finite element simulations of the roll forming process
23.05.2024
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Betreuer/innen: Johannes Kilz, M. Sc., Johannes Hofmann, M. Sc.
Entwicklung von Methoden zur Topologieidentifikation von Fluidsystemen
Development of methods for the topology identification of fluid systems
21.05.2024
Im Rahmen dieser Arbeit sollen Konzepte zur Topologieidentifikation von Fluidsystemen basierend auf Multiagentensystemen entwickelt und an Simulationen erprobt werden. Hierfür sind beispielsweise Verfahren der Inferenzstatistik denkbar, die verfügbare Messdaten der Agenten nutzen. Als Modellsystem wird ein am Institut vorhandener Demonstrator genutzt, der die Wasserversorgung von realen Hochhäusern abbildet.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Tobias Meck, M.Sc., Katharina Henn, M.Sc.
Experimentelle Untersuchungen verschiedener Packungsgeometrien für die CO2-Rauchgaswäsche
Experimental investigation of different packing geometries in the context of CO2 flue gas scrubbing
17.05.2024
Das Forschungsprojekt ANNA am EST untersucht neuartige Füllkörper für Absorptions- und Desportionskolonnen zur Effizienzsteigerung der Synthesegasaufarbeitung. Im Rahmen des Projektes sollen experimentelle Untersuchungen sowie die dazugehörige Auswertung der Versuchsdaten durchgeführt werden.
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Lisa Hassel
Hydrodynamics of a drop impact onto a fast moving liquid layer
13.05.2024
Aufgrund der sich verschärfenden extremen Wetterbedingungen nehmen die Vereisungsereignisse in Flugzeugen immer mehr zu. Die Analyse dieses Phänomens hat an Aufmerksamkeit gewonnen, insbesondere im Bereich der Flugsicherheit. Ein wesentlicher Faktor für die Vereisung ist das Auftreten von unterkühlten großen Tropfen (Supercooled Large Droplets, SLD), d. h. Wassertröpfchen, die bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt in der Luft schweben. Bisherige wissenschaftliche Experimente konzentrierten sich vor allem auf die Auswirkungen der Tröpfchen auf statische oder langsam fließende Flüssigkeitsschichten.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)
Betreuer/in: Reda Kamal, M.Sc.
Entwicklung einer Lernfabrik für die Schunk Group
Development of a learning factory for the Schunk Group
13.05.2024
extern
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Jonas Barth, M.Sc.
Weiterentwicklung einer Lasermesstechnik zur in situ Partikeldiagnose in reaktiven Strömungen
07.05.2024
Das Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM) befasst sich mit optischen Untersuchungen reaktiver Strömungen. Einer dieser Messtechniken ist die Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) mittels derer im Rahmen des Clean-Circles-Projekts ein CO2-freier Kreislaufprozess zur Energiespeicherung untersucht werden soll. Speicher mit langen Ausspeicherzeiten und hohen Energiedichten gewinnen bei fortscheidendem Ausbau von erneuerbaren Energien immer mehr Bedeutung. In dem Kreislaufprozess des Clean-Circles-Projekts erfolgt die Einspeicherung der regenerativ erzeugten Energie mittels Reduktion von Eisenoxidpartikeln. Die entstehenden Eisenpartikel können zeitlich und räumlich getrennt durch eine Oxidation (bzw. Verbrennung des Eisens) die Energie wieder ausspeichern.
Zur Entwicklung eines besseren Verständnisses, sowie zur Validierung und Verbesserung von Modellierungen der im Detail ablaufenden Prozesse während der Reduktion und Oxidation, werden experimentelle Daten benötigt. Hierfür soll die elementare Zusammensetzung von Eisen- und Eisenoxidpartikeln mittels der Laser Induced Breakdown Spectroscopy erforscht werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: M.Sc. Maximilian Dorscht
Experimentelle Untersuchung zur Bestimmung der Phasengeschwindigkeiten in einer Eisenstaubflamme
03.05.2024
Im transdisziplinären Forschungsverbund Clean Circles wird ein innovativer Energie-Stoffkreislauf untersucht. Hierbei wird elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen in Eisen eingespeichert, welche über thermochemische Oxidation ausgespeichert und in thermischen Kraftwerken rückverstromt werden kann. Hierfür ist es notwendig ein tiefgehendes Verständnis der Oxidationsprozesse der Eisenpartikel zu haben.
Bei Untersuchungen der Oxidationseigenschaften einer laminaren Eisenstaubflamme wird ein am Institut eingesetzter Gegenstrombrenner verwendet. Zur Bestimmung der Phasengeschwindigkeit der Partikelphase wird Particle Image Velocimetry (PIV) anhand von Mie-Streubildern angewandt. Nun soll gleichzeitig auch die Gasphase mittels weiteren Tracern bestimmt werden, anhand von Aufnahmen auf denen erneut ein PIV Algorithmus angewandt wird.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: Dipl.-Ing. Thomas Krenn
Potenziale und Schwachstellen der Wertstrommethode hinsichtlich Resilienz
Potentials and weaknesses of the Value Stream Method with regard to Resilience
03.05.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Maximilian Steinmeyer, M.Sc.
Entwicklung einer Morphologie für zirkuläre, datengetriebene Geschäftsmodelle
26.04.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Enno Lang, M.Sc.
Resilienzmetriken und Eignungsuntersuchung in der industriellen Produktion – Mitarbeit in einem EU-weiten Forschungsprojekt
Resilience Metrics and Suitability Investigation in Industrial Production – Participation in an EU-wide Research Project
26.04.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/innen: Leonie Meldt, M.Sc., Augustino Doan, M.Sc.
Bewertung der Resilienz einer Produktion
Evaluation of the resilience of a Production
09.04.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Maximilian Steinmeyer, M.Sc.
Bauteile für die Technologien von morgen - Abschlussarbeit im Bereich der additiven Fertigung
08.04.2024
Die Nutzenversprechen additiver Fertigungsverfahren bieten bei ausreichender Technologiereife hohe Potentiale zur Steigerung von Bauteileigenschaften mechanischer und funktioneller Natur ohne Bedarf an Nachbearbeitungsschritten. Das pmd forscht an der Fertigung von Kupferbauteilen mittels LPBF, um Bauteile für die Elektrotechnik und Luft- und Raumfahrt mit zugeschnittenen Eigenschaften fertigen zu können. Ziel ist die Anpassung von Festigkeit, Härte und elektrischer Leitfähigkeit oder des Hochtemperaturverhaltens auf der μm-Skala für einzelne Volumenelemente.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
Betreuer/in: Moritz Schäfle, M.Sc.
Aufbau eines Versuchsstand zur Heatpipeforschung
Construction of a heat pipe test setup
08.04.2024
Heatpipes finden in einer Vielzahl technischer Prozesse Anwendung. Um die internen Strömungen, vor allem in Schwerelosigkeit besser zu verstehen soll ein Versuchsstand basierend auf einem vorhandenen Konzept angepasst und aufgebaut werden.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Axel Sielaff
Einfluss von Carbonnanotubebeschichtungen auf das Siedeverhalten
Influence of Carbon Nanotube Coatings on Boiling Behavior
08.04.2024
Beschichtungen aus Kohlenstoffnanoröhren auf Silizium im Siedeversuch. Anpassungen werden in einer bestehenden Siedezelle für Siliziumwafer vorgenommen, gefolgt von ersten Tests zur Bewertung des Siedeverhaltens.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Axel Sielaff
Inbetriebnahme einer Versuchsanlage im Rahmen des Enhanced Evaporator Projektes auf der ISS
Commissioning of an Experimental System as Part of the Enhanced Evaporator Project on the ISS
08.04.2024
Inbetriebnahme einer bestehenden Versuchsanlage für Untersuchungen zur Verdampfung unter Schwerelosigkeit als Teil des ESA-Projektes Enhanced Evaporators. Dies ermöglicht vergleichende Analysen unter Erdanziehung.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Axel Sielaff
Erweiterung eines Produktivitäts-Dashboards und Integration neuer Analysefunktionen
Adaption of a productivity dashboard and integration of advanced analysis features
04.04.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion
Betreuer/in: Fabian Hock, M.Eng.
Investigation of iron-oxide nanoparticle formation using force-field-based molecular dynamics (MD) simulations
22.03.2024
Investigating the underlying mechanisms of iron-oxide nanoparticle formation is crucial yet challenging via an in-situ experimental technique due to the high-temperature environment and fast-evolving kinetics. With increasing computational capabilities, empirical force-field-based molecular dynamics (MD) approaches have emerged as valuable complements to experiments for probing atomic interactions in complex physicochemical systems. In this thesis, the ReaxFF-MD method should be implemented to study the iron-oxide nanoparticle formation mechanism during metal powder combustion.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/in: Dr.-Ing. Tao Li
Simulationsbasierte Gestaltung eines Entscheidungsmodells zur Auslegung der Materialversorgung in der Variantenproduktion
Simulation-based design of a decision model for the design of material supply in variant production
20.03.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/in: Stefan Schulte, M.Sc.
Untersuchung von Prozesseinflüssen im pulverbasierten Laserstrahlschmelzen (PBF-LB/M) mittels optischer Prozessüberwachung und mechanischer Prüfung
18.03.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie
Betreuer/in: Johanna Gluns, M.Sc.
Entwicklung eines digitalen Zwillings mit Fokus auf Design und Simulation des Wertstroms
Development of a digital twin with a focus on design and simulation of the value stream
11.03.2024
Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität
Betreuer/innen: Jan Chytraeus, M.Sc., Yuxi Wang, M.Sc.
Entwurf und Inbetriebnahme eines Messsystems am Pumpen-Prüfstand zur Untersuchung von Verschleiß
Design and commissioning of a measuring system at the pump test rig for the investigation of wear
06.03.2024
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.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/in: Pascal Moor, M.Sc.
Aerothermal Characterization of the Cooling Flow in Hydro Generators
Aerothermale Charakterisierung der Kühlluftströmung in Wasserkraft-Generatoren
04.03.2024
One of the main components of hydropower plants is the electrical generator converting mechanical to electrical energy. Despite the very high efficiency, dissipation occurs due to electromagnetic losses and must be removed from the system. For this purpose, a thermodynamic cycle is realized providing the required cooling air to the critical devices. A model of a hydro generator is currently in the design process, that will enable a detailed experimental analysis of the cooling flow.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Betreuer/in: Marius Linne, M.Sc.
Applikation und Aufladung eines Wasserstoff-Wankelmotors am VKM-Motorenprüfstand
Application and forced induction of a hydrogen wankel engine at the VKM test bench
13.02.2024
H2 wird als vielversprechender, potentiell klimaneutraler Kraftstoff und Energieträger der Zukunft gehandelt. Besonders im Nutzfahrzeugbereich 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 eine innovative Antriebsstrangkonfiguration entwickelt, welche seit Ende 2023 auf dem Prüfstand des VKM untersucht wird und appliziert werden soll.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)
Betreuer/in: Jonas Endres, M. Sc.
Strömungssimulation eines geschleppten Ottomotors mittels Converge CFD
Flow simulation of a motored gasoline engine using Converge CFD
30.01.2024
Der Ottomotor ist Teil moderner Mobilitätskonzepte. Immer stringentere Anforderungen in Hinsicht auf Verbrauch und Schadstoffemissionen, sowie der zukünftige Einsatz von eFuels, machen die Optimierung von Ottomotoren zunehmende komplexer. Um diese Herausforderung zu meistern hat sich die Strömungssimulation (engl. Computational Fluid Dynamics – CFD) als ein probates Werkzeug erwiesen.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme
Betreuer/innen: Max Hasenzahl, M.Sc., Vinzenz Schuh, M.Sc.
Hydrodynamische Optimierung der Chemical Looping Verbrennung durch Ähnlichkeitsstudien am Kaltmodell
Ausschreibung Bachelor/ Masterthesis
26.01.2024
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/innen: M.Sc. Philipp Mohn, M.Sc. Falko Marx
Simulation eines dynamischen Laborwirbelschichtreaktors zur Vergasung von Restsoffen mit Matlab Simulink
Ausschreibung Masterarbeit
19.01.2024
Durch die Vergasung von Reststoffen können grüne Chemikalien oder nachhaltige Treibstoffe für den Flugverkehr hergestellt werden. Um dieses Prinzip genauer zu verstehen, existiert am EST eine Laborwirbelschicht. Durch eine Simulation des dynamischen Verhaltens werden sämtliche chemische und physikalische Phänomene von Reststoff zum Synthesegas abgebildet und durch den Vergleich mit Versuchen genauer untersucht. Der Studierende optimiert dieses Modell anhand von laufenden und bevorstehenden Experimenten.
Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Jens Kaltenmorgen
Simulation of additive manufacturing with digital twins and machine learning
Simulation von 3D Druckprozessen mit Digitalen Zwillingen und Machine Learning
15.12.2023
The aim of this work is to develop a concept for compensating for printing defects. By simulating the printing process while it is still in progress, the desired structural properties are ensured by replanning the rest of the printing process.
In addition, the student is given the opportunity to be familiarized with state-of-the-art machine learning technologies in Python in order to carry out dynamic process simulations accurately and effectively.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Cyber-Physische Simulation (CPS)
Betreuer/innen: Prof. Dr. rer. nat. Oliver Weeger, Dr.-Ing. Maximilian Kannapinn
3D Biodruck von Faser-additivierter Biotinte für Muskel- und Nervenmodell
01.12.2023
Die künstliche Züchtung von biologischen Geweben und Organen ist ein seit vielen Jahren verfolgtes Forschungsziel im Bereich der Regenerativen Medizin. Hierbei werden lebende Zellen aus Gewebespenden entnommen, vermehrt und mit sogenannten Gerüstmaterialien und biologischen Faktoren kombiniert. Diese sogenannte Biotinte kann anschließend 3D verdruckt werden, um eine vorgegebene Struktur zu bilden.
Im Rahmen des Projektes soll eine mit Kollagenfasern additivierte Biotinte verdruckt werden. Dies schließt die Integration von lebenden Zellen mit ein, z.B. Muskelzellen oder Nervenzellen. Das gedruckte Modell muss umfassend charakterisiert werden, bspw. Vitalität, Proliferation, Morphologie, Bildung von Muskelfaserbündeln bzw. Neuritenausbildung.
Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)
Betreuer/in: Annabelle Neuhäusler, M.Sc.
With Open Peer Review Towards FAIRness in Mechanical Engineering: Quality KPIs for a Scientific Journal
30.10.2023
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.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)
Betreuer/innen: Dr. phil. Izadora Silva Pimenta, Michaela Leštáková, M.Sc.
Inbetriebnahme eines kapazitiven Messsystems zur Charakterisierung der Mehrphasenströmung in mit Ersatzbrennstoffen und Biomasse gefeuerten Wirbelschichten
Implementation of a capacitance measuring system for multiphase flow characterization in substitute fuel and biomass fired fluidized beds
30.10.2023
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.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)
Betreuer/in: M.Sc. Dennis Hülsbruch
Entwicklung eines LiDAR-basierten Messsystems zur Bestimmung von Absorptionslängen
Development of a LiDAR-based measurement system for determining absorption lengths
21.10.2023
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.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)
Betreuer/innen: M.Sc. Clemens Hansemann, M.Sc. Matthias Bonarens
Untersuchung der zyklischen Eigenschaften von fließgepressten Proben aus 1.4310 und 1.4404
25.09.2023
Durch Inhomogenitäten bei Umformprozessen wie dem Voll-Vorwärts-Fließpressen entstehen Eigenspannungen. Dabei entstehende Zugeigenspannungen überlagern sich mit der zyklischen Beanspruchung und führen somit in vielen Belastungssituationen zu einem früheren Versagen der Bauteile. Frühere Untersuchungen ermöglichten hierbei die Reduzierung der Zugeigenspannungen durch eine Anpassung des Umformprozesses durch Nutzung eines Gegenstempels oder einer aktiven Matrize.
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW)
Betreuer/in: Fabian Jäger, M.Sc.