Projekt- und Abschlussarbeiten
Masterarbeiten

Aktuell ausgeschriebene Masterarbeiten

Hier findest Du eine Übersicht über alle aktuellen Angebote für Masterarbeiten an den verschiedenen Fachgebieten des Maschinenbaus. Und falls nichts passendes für Dich dabei sein sollte, wende Dich doch einfach direkt an die Mitarbeitenden der für Dich in Frage kommenden Fachgebiete.

  • Aufbau eines Frameworks zur Berechnung der Eigenschaften beliebiger Kombinationen aus durchströmten radialen und axialen Ringspalten

    Development of a framework for the calculation of the characteristics of arbitrary combinations of radial and axial annular gaps

    18.07.2025

    Das dynamische Verhalten moderner Turbomaschinen, wie sie beispielsweise in Treibstoffpumpen der Raumfahrtindustrie (zum Beispiel in der Ariane-6-Trägerrakete) zum Einsatz kommen, wird maßgeblich durch die dynamischen Eigenschaften kombinierter axial und radial durchströmter Ringspalte bestimmt. Bis heute erfolgt die Auslegung solcher kombinierter Spalte jedoch ausschließlich getrennt voneinander. Aus diesem Grund soll am FST aufbauend auf diversen Vorarbeiten ein Framework geschaffen werden, das die am Institut bestehenden Tools zur Berechnung rein axial und rein radial durchströmter Ringspalte zu einem einzigen Berechnungstool für die Untersuchung beliebiger kombinierter Ringspalte zusammenführt.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Maximilian Kuhr

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  • Investigation of annular gaps, operated in the transition regime between laminar and turbulent flow using DNS Simulations

    Untersuchung von Ringspalten, betrieben im Übergangsbereich zwischen laminarer und turbulenter Strömung, mittels DNS-Simulationen

    18.07.2025

    The dynamic behaviour of modern turbomachinery, such as fuel pumps used in the aerospace industry (e.g. in the Ariane 6 launch vehicle), is largely determined by the dynamic properties of annular gaps. The flow within these gaps is either laminar, transient or turbulent. While the characteristics of these gaps in the asymptotic cases (i.e. purely laminar or purely turbulent flow) are well understood, recent experimental studies reveal a severe lack of understanding of their characteristics within the transition regime. As detection of the flow regime during experiments relies solely on integral values, modern numerical methods such as DNS simulations must be employed to further investigate the observed phenomena, e.g. the decrease in fluid film stiffness.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)

    Betreuer/innen: Dr.-Ing. Maximilian Kuhr, Dr.-Ing. Tomislav Maric

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  • Inbetriebnahme und Kalibrierung des Slip Length Tribometers (SLT) zur Untersuchung des Einflusses der Oberflächenrauheit auf den Wandgleiten

    Commissioning and calibration of the slip length tribometer (SLT) to investigate the influence of surface roughness on wall slip

    18.07.2025

    Ziel dieses studentischen Projekts ist die Inbetriebnahme und Kalibrierung eines Slip Length Tribometers (SLT) zur Messung der Gleitlänge bei unterschiedlichen Oberflächenrauheiten der oberen Platte. Die Studierende macht sich mit dem Aufbau und der Bedienung des SLT vertraut und führt eigenständig Messungen der Gleitlänge durch. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Inbetriebnahme der Kalibriervorrichtung sowie der Entwicklung und Implementierung eines Kalibriervorgangs, z. B. mithilfe von LabView.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)

    Betreuer/in: Zhengzhong Gao, M.Sc.

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  • Microfluidics for Nuclear Fusion

    Experiments for a Sustainable Future

    17.07.2025

    In light of the ongoing climate and energy crisis, sustainable power generation is urgently needed. Inertial confinement fusion (ICF) is a promising alternative that uses lasers to ignite small, fuel-filled targets, triggering a fusion reaction. This all-weather technology produces no long-lived radioactive waste and poses fewer safety risks than nuclear fission. In 2022, ICF demonstrated its first net energy gain. However, there is still a long way to go before it can be commercialized.

    Currently, diamond targets are used that are time- and cost- intensive while having a high rejection rate and a limited batch size. In contrast,microfluidic chips hold great promise for producing economical fusion targets. Together with the startup Focused Energy, we research on making microfluidically produced targets competitive and ensure they meet required standards.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Nano- und Mikrofluidik (NMF)

    Betreuer/in: Lisa Bauer, M.Sc.

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  • Dynamics of Fibre-laden Drops

    Experiments where solid and fluid mechanics meet

    17.07.2025

    Who hasn’t noticed strands of hair clumping together after a shower? The cause is a phenomenon called elastocapillarity. Surface tension from water drops exerts forces that deform flexible materials like fibers. Thus, hydrophilic fibers can get coiled inside droplets, a behavior also seen in nature. For example, spiders use micro-drops to enhance the elasticity of their webs. This principle may offer interesting applications in biomimetics. and microelectronics. Furthermore, this effect can be used in industry to produce micro-electronics. In our research, we investigate the fundamental dynamics of fiber-laden droplets.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Nano- und Mikrofluidik (NMF)

    Betreuer/in: Lisa Bauer, M.Sc.

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  • Microfluidic PEM electrolyzer for hydrogen production

    Mikrofluidischer PEM-Elektrolyseur für die Wasserstofferzeugung

    14.07.2025

    Hydrogen has been recognized as one of the most promising pathways for decarbonizing the energy sector, while providing the required energy demands in an environmentally friendly manner. Proton exchange membrane (PEM) electrolyzers are a key technology for hydrogen production. However, for a large-scale adoption, enhancements in long-term operations are important. The durability of a PEM cell is negatively influenced by leaching of catalyst ions. To tackle this problem, it is of critical importance to understand the movement of metal ions near the catalyst layer and through the membrane. Novel experimental methods, such as fluorescence microscopy, can be used to investigate the electrochemical reaction and the transport of ions in a microfluidic PEM electrolyzer.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verfahrenstechnik elektrochemischer Systeme

    Betreuer/in: Cedric Marth, M.Sc.

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  • Das Carbonate-Looping-Verfahren (CaL) ist eine effiziente Technologie, um CO2 aus industriellen Rauchgasen abzuscheiden. Im Rahmen des CARMEN Projektes wird dieses Verfahren erstmals an realen industriellen Anlagen eingesetzt. Zudem sollen für diese Standorte kommerzielle CaL-Anlagen konzeptioniert und bilanziert werden. In dieser Arbeit soll für die Abwärmenutzung der CaL-Prozesse ein Dampfkreislauf-Modell erstellt werden, um Möglichkeiten für eine effiziente Abwärmenutzung zu bewerten.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)

    Betreuer/innen: M.Sc. Matti Löhden, M.Sc. Robin Suardi

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  • 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.

    Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Hendrik Nicolai

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  • 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 developing new generation of algorithms to enable simulations of reactive multiphase flows targeting the next generation of super computers. This includes Europe's first Exascale supercomputer, currently being built at our partner, Jülich Supercomputing Centre.

    Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Hendrik Nicolai

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  • 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, recently launched at our partner, Jülich Supercomputing Centre.

    Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Hendrik Nicolai

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  • 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 lectrochemical 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.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Nano- und Mikrofluidik (NMF)

    Betreuer/in: Alexander Wagner, M. Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)

    Betreuer/in: Kira Schnellbächer, M.Sc.

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  • Situative Problemlösung durch large language models

    Situational problem solving using large language models

    09.07.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Jan Chytraeus, M.Sc.

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  • Windenergieanlagen (WEA) sind ein Pfeiler des deutschen Energiemixes, erfordern jedoch regelmäßiger Inspektionen, u.a. an den aus Glasfaser verstärktem Kunststoff (GFK) gefertigten Rotorblättern. Durch Vogelschlag, Erosion und Sonneneinstrahlung kann es im GFK zu Delaminationen kommen, d. h. Ablösung von Schichten kommen, was einen Totalschaden der WEA nach sich ziehen kann. Um Delaminationen auszuschließen wird der Strukturzustand durch manuelle Klopftests der Klang der Rotorblätter durch menschliche Einschätzung bewertet.

    In dieser Arbeit soll diese subjektive Bewertung des Strukturzustandes durch den Einsatz von künstlichen neuronalen Netzen automatisiert werden. Basis hierzu sind eine begrenzte Anzahl von Audio-Aufzeichnungen solcher Klopftests. Zum einen müssen die Daten aufbereitet werden und daraus geeignete Features extrahiert werden. Zum anderen müssen Algorithmen recherchiert, implementiert und ggf. kombiniert werden, um das Klassifikationsproblem (Rotorblatt intakt / Rotorblatt nicht intakt) zu lösen.

    Existierende Algorithmen basieren auf neuronalen Netzwerken, die auf zumeist (faltenden) neuronalen Netzen basieren. Diese können mit Daten trainiert werden, die Aufnahmen von den oben beschriebenen Klopftests enthalten, und liefern eine Klassifikation „intakt“ oder „nicht intakt“. Manchmal lässt sich aus den Aufnahmen jedoch nicht eindeutig ein Defekt erkennen. Um hier keine Fehlklassifikation zu provozieren, sollen in dieser Arbeit sog. Bayes'sche Neuronale Netzwerke zur Klassifikation getestet werden. Diese liefern neben der puren Klassifikation auch eine Information darüber wie (un)sicher sich das Netzwerk bei der Klassifizierung ist. Das hat entscheidende Vorteile in der Industrie, da hierbei die Zuverlässigkeit von Algorithmen zur Schadenserkennung entscheidend gesteigert werden kann.

    Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Robert Feldmann

  • Im Maschinenbau und insbesondere im Leichtbau ist eine effektive Schwingungsdämpfung ein wichtiges Entwicklungsziel. Zu hohe Schwingungsamplituden können zum einen zum frühzeitigen Versagen von Strukturen führen, zum anderen beeinträchten sie z.B. im Automobilbereich den Fahrkomfort durch eine erhöhte Schallabstrahlung vibrierender Oberflächen. Dämpfungsbeläge und Schwingungstilger sind klassische Maßnahmen zur Schwingungsberuhigung, gehen aber oft mit einer erhöhten Masse einher, was dem Leichtbaugedanken jedoch widerspricht.

    Akustische schwarze Löcher (engl. Acoustic Black Hole, ABH) sind ein relativ neue Methode zur Schwingungsdämpfung und entsprechend zur Reduktion der Schallabstrahlung schwingender Strukturen. Das Prinzip lässt sich gut anhand eines eindimensionalen ABH erklären (siehe Abbildung). Hierbei erfährt ein Balken eine einseite Anregung. Die Transversalwelle läuft auf das ABH zu, das eine quadratische Verjüngung des Balkenquerschnitts darstellt. Diese Verjüngung führt zu einer Verlangsamung der Ausbreitungsgeschwindigkeit, sodass es im idealen Fall zu keiner Reflektion der Welle kommt. Da aus praktischen und fertigungstechnischen Gründen der Querschnitt nicht bis auf Null abnehmen kann, kommt es in der Realität zwar nicht zu einer völligen Auslöschung der Welle, dennoch können (auch durch das Anbringen eines kleinen Dämpfungsbelages am ABH) extrem hohe Dämpfungen erreicht werden.

    In dieser Arbeit soll das Phänomen zunächst simulativ reproduziert werden. Im nächsten Schritt sollen eine neuartige Form eines ABH gefertigt werden und im Hinblick auf seine Effektivität und das Potential in der Industrie untersucht werden.

    Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Robert Feldmann

  • 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.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)

    Betreuer/in: Jonas Endres, M. Sc.

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  • Dashboard zur Visualisierung von Durchlaufzeiten und Auftragsstatus in der Produktion

    Dashboard for visualizing throughput times and order status in product

    04.07.2025

    Extern

    Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/innen: Stefan Schulte, M.Sc., Muriel Schnelle, M.Sc.

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  • Design of a lightweight robotic arm

    Institute for Mechatronic Systemes in Mechanical Engineering

    01.07.2025

    Traditional robotic arms still face challenges in achieving both lightweight and high dynamic precision. Hence, the overall objective is the development of a lightweight robotic arm, to improve operation safety and efficiency. Based on reference robot arm, the student will develop and enhance design with innovative meta-structure, metamaterial, and bio-based composite materials. An optimization analysis, based on a multi-objective design process, will be carried out in view to satisfy structural rigidity, a proper dynamic behavior (natural frequency and vibration dissipation), a lower weight and a green manufacturing process. The thesis will be performed remotely and supervised by UNINA, Naples.

    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

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  • Kinematics analysis and optimisation of drives

    Institute for Mechatronic Systemes in Mechanical Engineering

    01.07.2025

    At VIAME, we are developing new concepts for lightweight design in several sectors (transportation, energy, machining,…). This research project will focus on detailed analysis drives and their influential design and operating parameters. Various optimisation strategies, including tooth profile modifications and bearing conceptions, should be comprehensively evaluation together with developed lightweight concept. To this end, detailed FEM and dynamic modelling will be achieved. The complexity of modelling will lead to a metamodeling stage, in order to deal with different uncertainty sources. The final goal will be on the minimization of cycloid drive mass and backlash effects while maximizing the transmission efficiency and precision. The thesis will be performed remotely at Ecole Central de Lyon, France.

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    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

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  • Lightweight and additive manufacturing for optimized cycloidal reducers

    Institute for Mechatronic Systemes in Mechanical Engineering

    01.07.2025

    The target of this thesis is to develop lightweight solutions considering 3D printing technologies for high performance-to-cost implementations. Detailed parameters, such as clearance, deformation, accuracy, backlash, stiffness, load capacity of cycloid drives will be discussed during material and topology design. Meanwhile, proper 3D printing settings will be investigated to ensure large contact areas for load transfer and low shear stress. Software-based design methods will be applied in the parameter analysis to efficiently guide gearing design. For this, suitable mathematical modelling strategies and parametric uncertainties will be analyzed in detail. Thesis will be performed remotely with UNINA, Naples.

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    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

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  • Methodology development of ML based digital twins

    Institute for Mechatronic Systemes in Mechanical Engineering

    01.07.2025

    At VIAME, we are developing new concepts for lightweight design in several sectors (transportation, energy, machining,…). This research project will focus on an optimized data-based framework for Digital Twin (DT) generation of robot systems that can speed up design and evaluation. Machine Learning (ML) techniques will be applied to infer system models based on information obtained either from high-fidelity simulations or measurements. Suitability of ML methods will be assessed for various degrees of nonlinearity, non-smoothness, modelling uncertainty and parametric dimensionality in robotic applications. The thesis will be performed remotely at Ecole Central de Lyon, France.

    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

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  • Performance enhancement of Harmonic Drives through tooth profile optimisation

    Institute for Mechatronic Systemes in Mechanical Engineering

    01.07.2025

    At VIAME, we are developing new concepts for lightweight design in several sectors (transportation, energy, machining,…). This research project will be focused on detailed investigations on the tooth profile, Regarding influence of tooth profile parameters on harmonic drive performance, not only macro parameters but also micro parameters, such as surface roughness and contact geometry of the tooth on lubrication will be considered. More specifically, a detailed model for harmonic drive will be established, considering factors of lubrication, relative velocity, meshing point load, tooth contact geometry and surface roughness, etc. Based on design of various harmonic drive prototypes, tooth profile modifications and their impact will be evaluated with both simulations and additional experiments The thesis will be performed remotely at Ecole Central de Lyon, France.

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    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

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  • Structural optimization and sustainable manufacturing of a harmonic drive

    Institute for Mechatronic Systemes in Mechanical Engineering

    01.07.2025

    The objective of this thesis is to apply new manufacturing techniques to deal with the unique characteristics of the primary component of harmonic drive, i.e. flexspline, for high torsional rigidity and high radial flexibility. More specifically, sustainable manufacturing approaches, such as 3D printing methodologies should combine various green material choices to efficiently reach an optimized shaping of the primary components. With software-based design approach, the student will evaluate the impact of lightweight materials on efficiency, load capacity, costs, safety, and lifetime, while maintaining high precision and compactness. Thesis will be performed remotely with UNINA, Naples.

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    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

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  • Erstellung von digitalen Zwillingen einer Wärmepumpe für die industrielle Anwendung zur Dampferzeugung

    Development of digital twins of a heat pump for industrial use in steam generation

    01.07.2025

    Wärmepumpen werden auch für die Anwendung in der Industrie zur Dampferzeugung immer wichtiger. Eine besonders gute thermodynamische Abbildung zur Bilanzierung und Entwicklung von Betriebslastgängen ist daher von besonderer Bedeutung.

    Die Durchführung der Arbeit erfolgt in Zusammenarbeit mit der Iqony Solutions GmbH. Auf Wunsch kann die Bearbeitung in Essen, Zwingenberg oder Saarbrücken erfolgen.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Frank Dammel

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  • Klebverbindungen besitzen aufgrund vieler positiver Eigenschaften hohes Potential im Fügen moderner Werkstoffe. Beim Fügevorgang kann es jedoch vorkommen, dass der Klebstoff an den Fügeteilen nicht haftet. Dies wird als Adhäsionsbruch bezeichnet und schränkt das Vertrauen in die Klebtechnik deutlich ein. Genau hier setzt deine Master-Thesis an:

    Bei fehlerhafter Adhäsionsbindung werden im Klebstoff keine Kräfte übertragen. Dadurch wird bei einer Schwingung innerhalb des Klebstoffs keine Energie dissipiert. Deine Aufgabe besteht in der schwingungstechnischen und akustischen Untersuchung von Proben mit unterschiedlich großen Anteilen fehlerhafter Adhäsionsbindung und der Entwicklung einer Messmethode, die ein Adhäsivversagen zerstörungsfrei detektieren kann.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)

    Betreuer/in: Matthias Hecht, M.Sc.

  • Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD)

    Betreuer/in: Can Kemmler, M.Sc.

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  • Experimentelle Untersuchung des Ablagerungsbildungsverhaltens von verdampfender Harnstoff-Wasser-Lösung (AdBlue)

    Experimental investigation of the deposit formation behaviour of evaporating urea-water solution (AdBlue)

    27.06.2025

    Vor dem Hintergrund aktueller Bestrebungen zur Emissionsminderung und verschärfter gesetzlicher Vorgaben bleibt die Reduktion von Schadstoffen im Verkehrssektor ein zentrales Thema. Um speziell den Ausstoß von Stickoxiden im Dieselmotor zu reduzieren, ist die selektive katalytische Reduktion (SCR) eine effiziente und häufig genutzte Methode. Dabei wird Harnstoff-Wasser-Lösung in den Abgasstrang eingespritzt. Kommt diese mit den heißen Wänden in Kontakt, verdampft die Lösung und bildet dabei feste, kristalline Ablagerungen. Diese können den Prozess negativ beeinflussen und im schlimmsten Fall zu Verstopfungen führen. Ziel dieser Arbeit ist es daher, den Prozess der Ablagerungsbildung systematisch zu untersuchen und ein besseres Verständnis für die zugrunde liegenden Mechanismen zu entwickeln.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)

    Betreuer/in: Tamara Hintz, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion

    Betreuer/in: Tobias Koch, M.Sc.

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  • Numerischer Vergleich eines Reynolds-skalierten mit einem Mach-ähnlichen Turbinenrotor einer Hochdruckturbine

    Numeric Comparison of a Reynolds-scaled turbine rotor with a Mach-similar turbine rotor of a high-pressure turbine

    26.06.2025

    Am Large Scale Turbine Rig (LSTR) werden fundamentale Untersuchungen zu Strömungsphänomenen und Interaktionsmechanismen in modernen Hochdruckturbinen durchgeführt. Im Fokus steht dabei ein Reynolds-skalierter Hochdruckturbinenrotor, der anhand eines Mach-ähnlichen Hochdruckturbinen-Prüfstands skaliert wurde. Die Reynolds-Skalierung bringt entscheidende Vorteile bei experimentellen Untersuchungen, bildet jedoch keine Machzahl-Effekte ab.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)

    Betreuer/in: Dominik Ade, M.Sc.

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  • Untersuchung thermischer Trägheitsphänomenen bei der experimentellen Bestimmung von Wärmeübergangskoeffizienten

    Analysis of inertial phenomena affecting the experimental determination of interfacial heat transfer coefficients

    26.06.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/innen: Johannes Bruder, M. Sc., Tim Schmitt, M. Sc.

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  • Modellierung und Optimierung einer Carnot-Batterie mit zweistufiger Schraubenmaschine

    Modeling and optimization of a Carnot Battery with a two-stage screw machine

    24.06.2025

    Durch den im Rahmen der Energiewende steigenden Anteil an erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung wächst auch der Bedarf an Energiespeichern, die den zeitlichen Versatz zwischen Erzeugung und Verbrauch überbrücken können. Eine mögliche Speicherform stellen Carnot-Batterien (CB) dar, die elektrische Energie durch die Umwandlung in thermische Energie zwischenspeichern. Zentrale Komponenten einer CB stellen die Kompressions- und die Expansionsmaschine (Lade-/ Entladezyklus) dar. Indem ein Maschinentyp gewählt wird, der sowohl als Kompressions- als auch als Expansionsmaschine betrieben werden kann, können Kosten gespart werden.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)

    Betreuer/in: Lauritz Zendel, M.Sc.

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  • Weiterentwicklung eines Simulationsmodells zur Verbindungsbildung beim elektromagnetischen Pulsschweißen (EMPS)

    Further development of a simulation model for joint formation during electromagnetic pulse welding (EMPW)

    24.06.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/innen: Stefan Kraus, M. Sc., Johannes Bruder, M. Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion

    Betreuer/in: Jonathan Magin, M.Sc. M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe ETA | Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion

    Betreuer/in: Jonathan Magin, M.Sc. M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Jonas Barth, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie

    Betreuer/innen: Edward Schreiner, M.Sc., Christopher Krebs, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Jonas Barth, M.Sc.

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  • Digital image correlation

    Plasticity identification and crack tip parameter calculation

    11.06.2025

    Digital image correlation is a modern measuring method for determining deformations and strains in material testing. These are calculated by comparing images of the undeformed and deformed state of a test specimen.

    In cooperation with the Fraunhofer IPM, the MPA-IfW is working on a new type of camera system for the strain-controlled conduction of aerospace alloy fatique tests. Using the DIC method, strains can be determined so that a formed crack and its crack tip can be detected.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Werkstoffkunde (MPA-IfW), Institut für Werkstoffkunde (IfW)

    Betreuer/in: Anatoly Zaiat, M.Sc.

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  • Machine Vision für bildbasierte Prozessautomatisierung

    Machine Vision for image-based process automation

    11.06.2025

    In dieser Abschlussarbeit werden innovative, hybride Modelle (Machine Learning & physikalische Ansätze) für die Echtzeit-Qualitätskontrolle aus Kameradaten entwickelt. Das Projekt, durchgeführt in Kooperation mit einem führenden Industrieunternehmen, verbindet akademische Forschung mit direktem industriellen Anwendungsbezug und hohem Impact. Die Aufgaben bewegen sich an der Schnittstelle von Machine Vision, Data Science und Prozessautomatisierung, wobei der Schwerpunkt an eigene Interessen und Vorkenntnisse angepasst wird.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Fluidsystemtechnik (FST)

    Betreuer/in: Ingo Dietrich, M.Sc.

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  • Optimierung von Rollformprozessen – Neue Potenziale industrieller Anwendungen durch Prozessgrenzenerweiterung

    Optimizing the roll forming process – New potentials for industrial applications by extending process limits

    05.06.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/innen: Johannes Kilz, M. Sc., Raja Mazumder, M. Sc.

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  • Schädigungsprognose beim Rollformen – Potenziale und Grenzen numerischer Modelle

    Damage prediction in roll forming – potentials and limits of numerical models

    05.06.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/innen: Johannes Kilz, M. Sc., Raja Mazumder, M. Sc.

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  • Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, eine Methodik zu entwickeln und zu implementieren, die es ermöglicht, ein CAD-Modell in die verwendeten Formelemente zu zerlegen. Aus den einzelnen Formelementen sollen anschließend Punktwolken abgeleitet werden, die die Oberflächen der einzelnen Bauteilabschnitte repräsentieren.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/in: Timo Ackermann, M. Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Ivana Ljubicic-Shenouda, M.Sc.

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  • Die zunehmende Vernetzung und Standardisierung in der Industrie eröffnet neue Möglichkeiten zur einheitlichen Abbildung und Steuerung von Produktionssystemen. In dieser Arbeit hast du die Möglichkeit, ein zukunftsweisendes und auf Industriestandards basierendes Digital-Twin-Framework mitzugestalten, das Maschinensteuerung, Simulation und Überwachung vereint. Du arbeitest an der Schnittstelle von Forschung und Praxis und entwickelst Lösungen, die auf verschiedenste Produktionsmaschinen übertragbar sind.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/innen: Adrian Reuther, M. Sc., Christian Plesker, M. Sc.

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  • Analyse der Flüssigkeitsverteilung in strukturierter und unstrukturierter Packung

    Experimental study on the liquid distribution in various packing structures

    27.05.2025

    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

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/innen: Yuxi Wang, M.Sc., Stefan Schulte, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie

    Betreuer/innen: Peter Gross, M.Sc., Magnus von Elling, M.Sc.

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  • Deep Learning gestützte Sensibilitätsanalyse zur Bewertung struktureller Beanspruchbarkeit von Konstruktionen

    Deep learning-based sensitivity analysis for the evaluation of mechanical resilience of design elements

    15.05.2025

    Die effiziente Bewertung der strukturellen Integrität eines Bauteils mittels Deep Learning ermöglicht es, Materialauswahl und -verteilung als ein gemeinsames Optimierungsproblem zu betrachten. Dadurch kann der Lösungsraum flexibler und explorativer erschlossen werden, was die Entwicklung ganzheitlicher Konstruktionslösungen fördert.

    Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/in: Jonas Voges, M. Sc.

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  • Wälzlager sind in vielen Maschinen und Anlagen zu finden. Obwohl nur 0,5 % der Wälzlager vorzeitig ausfallen, können 20 % aller unge-planten Maschinenstillstände auf Wälzlagerschäden zurückgeführt werden, sodass eine frühzeitige Erkennung solcher Schäden von großer Bedeutung ist.

    Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd), Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)

    Betreuer/innen: Florian Michael Becker-Dombrowsky, M.Sc., Robert Feldmann, M.Sc.

  • Development of a system-optimized cruise control for networked vehicles

    Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau

    14.05.2025

    At the Institute of Mechatronic Systems in Mechanical Engineering, research is being conducted on autonomous, connected robotic vehicles. These vehicles are expected to ensure not only safe but also efficient movement. Current driver assistance systems, such as Adaptive Cruise Control (ACC), are already widely used in modern vehicles and serve as a fundamental basis for future automated driving functions. As part of this thesis, such a system is to be designed for complex urban intersection scenarios, focusing on both safety and efficiency, and implemented into the existing code structure. The approach will then be tested using the traffic simulation platform SUMO.

    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

    Betreuer/in: Paul Heckelmann

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  • Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD)

    Betreuer/in: Jörn Hasenkrug, M.Sc.

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  • Weiterentwicklung eines Prozessmodels für Wirbelschichtvergasung von Biomasse in Aspen Plus

    Development of a process model for fluidized bed gasification of biomass in Aspen Plus

    12.05.2025

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

    Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)

    Betreuer/in: M.Sc. Marc Siodlaczek

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  • Entwicklung eines Computer-Vision-Algorithmus zur automatisierten Erkennung von Schachtelfehlern bei Metallprofilen

    Development of a Computer Vision Algorithm for the Automated Detection of Nesting Errors in Metal Profiles

    12.05.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/innen: Lukas Hammen, M.Sc. , Stefan Schulte, M.Sc.

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  • Servo-Kupplungen übertragen Drehbewegungen bzw. -momente schlupffrei und versatzausgleichend zwischen Wellen. Dabei sind insbesondere bei hochdynamischen Anwendungen eine hohe Wuchtgüte und minimaler Materialeinsatz von Relevanz.

    Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines beanspruchungsgerechten Konzepts für eine Metall-Servo-Kupplung in Kleinserie, die mittels Laser Powder Bed Fusion (LPBF) additiv gefertigt werden soll und für Drehzahlen über 60000 U/min geeignet ist. Durch die hohen Drehzahlen kommt es an den Einspannungen zu einem Vorspannkraftverlust, der mittels eines integrierten Fliehkraftausgleichs kompensiert werden soll.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)

    Betreuer/innen: Christian Gutzler, M.Sc., Dr.-Ing. Peter Welzbacher

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  • Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD)

    Betreuer/in: Kristof Hofrichter, M.Sc.

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  • Am Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren wurden zwei innovative 3D-Druckverfahren für den ressourcenschonenden Leichtbau entwickelt. In dieser Abschlussarbeit sollen vielversprechende Anwendungsfelder identifiziert und das wirtschaftliche Potenzial der Technologien bewertet werden – von der Medizintechnik bis zur Architektur. Die Aufgabe kombiniert technisches Verständnis mit Marktanalyse und richtet sich an Studierende mit Interesse an Innovation und Technologietransfer.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)

    Betreuer/innen: Jonas Dietz, M.Sc., Philipp Wüst, M.Sc.

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  • Entwicklung einer modellbasierten Fehlerdiagnose für Servopressen

    Development of a model-based fault diagnosis for servo presses

    06.05.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/in: Viktor Arne, M. Sc.

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  • Optimierung des Tiefziehens von Papier durch lokal angepasste Prozessführung

    Optimisation of paper deep drawing through locally adapted process control

    06.05.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/in: Cédric Brunk , M. Sc.

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  • Electrification of mobile working machines, such as excavators, wheel loaders and forestry ma-chines, presents new challenges in electric motor selection and sizing, particularly in handling peak loads and overload conditions. This thesis topic examines the peak load capacity and overload-based sizing of electric motors used in mobile machinery. The findings of this thesis should provide state-of-the-art for optimizing the selection of electric motors for mobile working machines. These insights contribute to the broader development of efficient and durable electrified work machinery.

    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Zhihong Liu

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  • The establishment of a Hardware-in-the-Loop (HiL) testbench for the traction drive of heavy mobile machinery represents a significant step forward in the development and validation of traction drive systems. This thesis topic explores the comprehensive process of implementing such a HIL testbench, which facilitates real-time simulation and testing of traction drives.

    Fachgebiet Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS), Fachbereich Maschinenbau

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Zhihong Liu

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  • Experimentelle Ermittlung und Validierung der Wärmeleitfähigkeit von Paraffinen

    Experimental evaluation and validation of the thermal conductivity of paraffins

    24.04.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/innen: Tim Schmitt, M. Sc., Johannes Bruder, M. Sc.

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  • Identifikation der optimalen Prozessparameter zur Herstellung nanokristalliner Titanlegierungen durch Ultrahochumformung für medizinische Implantate

    Identification of the optimal process parameters for the production of nanocrystalline titanium alloys by ultra-high forming for medical implants

    23.04.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/in: Nick Philippi, M. Sc.

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  • Simulative Untersuchung des Drehvorschubwinkels bezüglich verschiedener Einflussfaktoren

    Simulative investigation of the rotation feed angle with regard to various influencing factors

    23.04.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/in: Nick Philippi, M. Sc.

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  • Simulativer Vergleich eines impliziten und expliziten Solvers für die numerische Simulation von Rundknetprozessen

    Simulative comparison of an implicit and explicit solver for the numerical simulation of rotary swaging processes

    23.04.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Betreuer/in: Nick Philippi, M. Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie

    Betreuer/innen: Ann-Kathrin Bischoff, M.Sc., Gilbert Ely Engert, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Hans Joachim Groß, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie

    Betreuer/innen: Ann-Kathrin Bischoff, M.Sc., Lina Kramer, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Hans Joachim Groß, M.Sc.

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  • Entwicklung eines Mehrgrößenregelungssystems für den Drahtbasierten Ded-Lb Prozess

    Development of a multi-variable control system for the wire-based Ded-Lb process

    14.04.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie

    Betreuer/innen: Jonas Zarges, M.Sc., Fabian Kalter, M.Sc.

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  • Die Zwei-Photonen-Stereolithographie ermöglicht die hochpräzise Herstellung komplexer 3D-Strukturen im Mikrometerbereich. Durch den gezielten Einsatz externer Stimuli, wie beispielsweise Temperaturänderungen, können sich diese Strukturen nach dem Druck zeitabhängig verändern.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)

    Betreuer/in: Johanna Vetter, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD)

    Betreuer/in: Cristian Martinez, M.Sc.

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  • Integration und Analyse metallischer Energieträger in multimodalen Energiesystemen mit PyPSA

    Integration and analysis of metallic energy carriers in multimodal energy systems with PyPSA

    25.03.2025

    In dieser Masterarbeit wird die Integration metallischer Energieträger in großskalige Energiesysteme untersucht. Dazu werden metallische Energieträger zunächst im Open-Source-Framework PyPSA (Python for Power System Analysis) implementiert. Anschließend erfolgt eine detaillierte Analyse ihrer Rolle und ihres Potenzials in zukünftigen multimodalen Energiesystemen.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)

    Betreuer/in: Jannik Neumann, M.Sc.

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  • Auswirkungen der Parametervariation auf die Qualität der Bauteilreinigung

    Effects of parameter variation on the quality of component cleaning

    24.03.2025

    Experimentelle Abschlussarbeit

    Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie

    Betreuer/innen: Lina Kramer, M.Sc., Jonathan Magin, M.Sc. M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion

    Betreuer/innen: Alexander Moltschanov, M.Sc., Stefan Schulte, M.Sc.

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  • Ammoniak (NH₃) und Wasserstoff (H₂) gelten als Schlüsselträger der klimaneutralen Energiezukunft, können bei der Verbrennung jedoch hohe NOx-Emissionen verursachen. Zur experimentellen Untersuchung dieser Emissionen unter realistischen Hochdruckbedingungen soll im Rahmen dieser Masterarbeit eine Druckbrennkammer mit optischen Zugängen für Lasermesstechnik wie Laserinduzierte Fluoreszenz oder Raman-/Rayleigh-Spektroskopie entwickelt, konstruiert und aufgebaut werden.

    Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)

    Betreuer/in: M.Sc. Martin Richter

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  • Einfluss geometrischer Abweichungen auf die elastische Kontaktverformung in der Toleranzanalyse

    Impact of Geometrical Deviations on Elastic Contact Deformation in Tolerance Analysis

    11.03.2025

    Themenbereiche:

    1. Simulation von Kontaktverformungen in FEM (Siemens NX)

    2. Parametrische Simulationsstudien

    3. Analyse der Spannungsverteilung und Steifigkeit

    4. Computergestützte Toleranzanalyse

    Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/in: Arian Ayati, M. Sc.

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  • Elektrische Maschinen erzeugen Wärme aufgrund von elektrischen Verlusten und mechanischer Reibung, wobei die Kühlung im Rotor-Stator-Spalt in der Regel auf die Luftzirkulation beschränkt ist. In dieser Studie wird die Wirkung der Einführung kleiner Flüssigkeitströpfchen in den Luftstrom zur Verbesserung der Wärmeübertragung untersucht. Durch die Untersuchung der aerosolbasierten Kühlung zielt diese Forschung darauf ab, das Wärmemanagement zu verbessern und die Effizienz elektrischer Maschinen zu erhöhen. Im Rahmen des Projekts wird ein kleiner Spalt (Außenzylinder) konstruiert und an einen bestehenden Aufbau angeschlossen. Anschließend werden Experimente zur Erzeugung und Analyse der Aerosolströmung im Spalt durchgeführt. Die Auswirkungen der Tröpfchen werden aufgezeichnet und analysiert, dann wird der Aerosolgenerator mit 3 verschiedenen Düsen charakterisiert.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)

    Betreuer/in: Samaneh Abdi Qezeljeh, M.Sc.

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  • Extern

    Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe MiP | Management industrieller Produktion

    Betreuer/in: Fabian Hock, M.Eng.

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  • Inbetriebnahme des Prüfstands zur Untersuchung von Partikelverschleiß

    Commissioning of a test rig for the analysis of particle wear

    06.03.2025

    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 Erweiterung 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.

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  • Automatisierung des Prüfstands zur Untersuchung von Partikelverschleiß

    Automation of a test rig for the analysis of particle wear

    06.03.2025

    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 Erweiterung 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.

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  • Die Wirtschaft basiert größtenteils auf einer linearen Wertschöpfungskette mit fossilen Ausgangsstoffen wie z.B. Erdöl während die Abfälle größtenteils verbrannt werden. Zur Reduktion des CO2-Austoßes ist daher die Transformation zu einer Kreislaufwirtschaft und damit das Recycling bisher nicht-recyclebarer Abfälle notwendig. Eine Möglichkeit dazu ist das chemische Recycling mittels Wirbelschichtvergasung. Dabei werden die Reststoffe bei hohen Temperaturen unter Zugabe von Dampf und Sauerstoff zu Wasserstoff und Kohlenmonoxid zerlegt, die als Grundstoff für viele chemische Synthesen dienen.

    Im Rahmen dieser Arbeit soll die Sauerstoffzufuhr in die Wirbelschicht im Hinblick auf Düsengeometrie, Temperatur- und Geschwindigkeitsverteilung untersucht werden.

    Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)

    Betreuer/in: M.Sc. Christoph Graf

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  • The Institute for Simulation of Reactive Thermo-Fluid Systems (STFS) conducts cutting-edge research on reactive flows and alternative energy carriers. One of our focus areas is the combustion of metallic fuels, which have the potential to play a key role in future energy systems.

    Aluminum, in particular, undergoes a unique combustion process where evaporated metal reacts with steam, forming hydrogen and aluminum oxide. The global reaction and transport rates are controlled by a multitude of tightly coupled processes, including phase changes, gas phase reactions, thermophoresis, and droplet shape evolution—key aspects that are not yet fully understood.

    In this thesis, you will contribute to refining numerical models for these processes using OpenFOAM-based simulations. Your work will help improve the predictive capabilities of existing models, enabling more accurate simulations of aluminum combustion.

    Do you have experience in CFD, physical modeling, or programming (Python/C++) in a Unix-based environment? If not, are you eager to develop these skills? If so, we encourage you to contact us for more information!

    Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme

    Betreuer/innen: Pascal Steffens, M.Sc., Johannes Mich, M.Sc.

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  • Einfluss geometrischer Abweichungen auf die strukturelle Steifigkeit und Spannungsverteilung in der Toleranzanalyse

    Impact of Geometrical Deviations on Structural Stiffness and Stress Distribution in Tolerance Analysis

    20.02.2025

    Themenbereiche:

    1. Finite-Elemente-Methode (FEM) mit Siemens NX

    2. Parametrische Simulationsstudien

    3. Analyse der Spannungsverteilung und Steifigkeit

    4. Computergestützte Toleranzanalyse

    Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/in: Arian Ayati, M. Sc.

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  • KI gestütztes Wissensmanagement

    AI-supported knowledge management

    20.02.2025

    Es soll Methode zum KI gestützten Wissensmanagment entwickelt werden. Das Ziel dabei ist es die Recherche in eigenen Wissensdatenbanken vereinfachen.

    Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/innen: Niklas Bönisch, M. Sc., Jonas Voges, M. Sc.

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  • Experiments on the International Space Station

    Differentiation Protocols for Bone Progenitor Cells and Their Analysis

    13.02.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)

    Betreuer/innen: David Sipos, M.Sc., Eva Schätzlein, M.Sc.

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  • Verbesserung der Kompetenzentwicklung in der Produktion durch Gamification mithilfe von Large Language Models (LLMs)

    Enhancing Competency Development in Production through Gamification with Large Language Models (LLMs)

    13.02.2025

    Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Evrim Cicek, M.Sc.

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  • Aufgrund der immer häufiger auftretenden extremen Wetterbedingungen kommt es immer häufiger zu Vereisungen von Flugzeugen. Die Untersuchung dieses Phänomens hat große Aufmerksamkeit erregt, insbesondere im Bereich der Flugsicherheit. Unsere Forschung zielt darauf ab, dieses Verständnis zu verbessern, indem wir die Auswirkungen von sich bewegenden Oberflächen mit Tropfenaufprall untersuchen und dabei Bedingungen simulieren, die denen eines Hubschraubers ähneln. Das Projekt umfasst die Durchführung von Experimenten unter Verwendung eines bestehenden Aufbaus, der einen einzelnen Wassertropfen auf eine rotierende Scheibe aufprallen lässt (es könnten sehr kleine Änderungen erforderlich sein). Der Aufprall wird mit einer synchronisierten Infrarot- und Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet. Die aufgenommenen Bilder werden analysiert, und die Dicke der entstehenden Eisschicht auf der Scheibe wird mit einem chromatischen Liniensensor (CLS) gemessen.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)

    Betreuer/in: Reda Kamal, M.Sc.

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe TEC | Fertigungstechnologie

    Betreuer/innen: Gilbert Ely Engert, M.Sc., Ann-Kathrin Bischoff, M.Sc.

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  • On going research at the Institute for Paper Technology of the Technische Universität Darmstadt is focused on AI-assisted design optimization for corrugated boards. The project is focused on the application of AI frameworks to improve the design and optimization process, allowing for more efficient decision-making.

    Fachgebiet Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik (PMV)

    Betreuer/in: M.Sc. Ricardo Fitas

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  • Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), Forschungsgruppe CiP | Center für industrielle Produktivität

    Betreuer/in: Jonas Barth, M.Sc.

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  • Hintergrund:

    Arbeitende in der manuellen Montage sind häufig hohen physischen Belastungen ausgesetzt, welche zu muskuloskelettalen Erkrankungen führen können. Ein Lösungsansatz ist die Individualisierung des Arbeitsplatzes, beispielsweise durch die automatisierte Positionierung von Arbeitsobjekten anhand individueller Körpermaße, um belastenden Körperhaltungen vorzubeugen.

    Ein Verfahren zur Einstellung der Arbeitsobjektposition nach individuellen Kriterien soll weiterentwickelt und validiert werden.

    Aufgabenstellung:

    Ziel dieser Arbeit ist es, das bestehende Verfahren zur Einstellung einer belastungsoptimierten Arbeitsobjektposition anhand ergonomischer Kriterien zu erweitern und validieren.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Institut für Arbeitswissenschaft (IAD)

    Betreuer/in: M.Sc. Maximilian Pätzold

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  • Techno-Economic Analysis and Optimization of Hybrid Absorption Processes for CO2 Capture from Lime and Cement Plants

    Technisch-wirtschaftliche Bewertung und Optimierung hybrider Absorptionsverfahren zur CO2-Abscheidung aus Kalk- und Zementwerken

    24.01.2025

    At the Institute for Energy Systems and Technology (EST), a promising CO2 capture process, the Indirectly Heated Carbonate Looping (IHCaL), is being developed for integration into lime and cement plants, to reduce the associated CO2 emissions. Combining IHCaL with other capture methods, such as absorption with monoethanolamine (MEA), could further reduce the specific energy consumption (SPECCA) and the cost of the entire system. Some hybrid solutions have been proposed, but a process optimization considering techno-economics is still required to assess the potential.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST)

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Martin Nicolas Greco Coppi

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  • This project focuses on designing an optical test rig equipped with a user-friendly spectrometer to measure surface-enhanced Raman scattering (SERS) on plasma catalyst surfaces.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Tao Li

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  • This project aims to develop a prototype spectrometer for near-surface gas-phase Raman/Rayleigh measurements in a plasma-catalytic reactor.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)

    Betreuer/in: Dr.-Ing. Tao Li

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  • Methodenentwicklung zur frühzeitigen Nachhaltigkeitsbewertung im Produktlebenszyklus: LCA einer Lederalternative im Entwicklungsstadium

    Method development for early sustainability assessment in the product life cycle: LCA of a leather alternative in the development stage

    17.01.2025

    Revoltech ist ein junges Start-Up an der TU Darmstadt, das nachhaltige Lederalternativen entwickelt. Um die Nachhaltigkeit eines ihrer Produkte, MATTR mit Zahlen und Fakten zu untermauern, soll nun ein Life Cycle Assessment (LCA) durchgeführt werden. Die wissenschaftliche Herausforderung besteht hierbei im Umgang mit fehlenden Daten eines Produkts im Entwicklungsstadium und der Formulierung von Nachhaltigkeitsanforderungen.

    Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/in: Niklas Quernheim, M. Sc.

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

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Technische Thermodynamik (TTD)

    Betreuer/in: Amirhossein Khazayialiabad, M.Sc.

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  • Im Rahmen des Forschungsprojektes FlowForLife wird ein mikrofluidisches Versorgungsnetzwerk für 3D Zellverbände entwickelt. Ein Teilaspekt der Netzwerkauslegung ist der Sauerstofftransport in der Umgebungsmatrix. Um diesen zu charakterisieren werden der Umgebungsmatrix Sauerstoff quenchende, lumineszente Partikel zugemischt. An jedem Partikel kann eine Sauerstoffkonzentration bestimmt werden.

    Auf Basis dieser punktförmigen Konzentrationsdaten soll das Strömungsfeld in der porösen Umgebungsmatrix bestimmt werden. Dazu muss eine Lösung für die Konvektions-Diffusions-Gleichung gefunden werden, die das gemessene Konzentrationsfeld repräsentiert. Dabei muss die Massenerhaltung und Impulserhaltung für das zugrunde gelegte Strömungsfeld erfüllt sein. Eine Vielversprechender Ansatz um eine solche Lösung zu finden sind Physical-Informed-Neuronal-Networks (PINNs). In dieser Arbeit soll ein PINN-Code entwickelt werden und die erreichbare Genauigkeit evaluiert werden.

    Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)

    Betreuer/in: Till Werner, M.Sc.

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  • Automated Generation of Mounting Points in Car Body Design

    Automated Generation of Mounting Points in Car Body Design

    05.08.2024

    Entwickle mit uns Konstruktionsabläufe für die Zukunft!

    Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/in: Dipl.-Ing. Alexander Schlicher

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  • Diese Arbeit hat zum Ziel, die automatisierte Berücksichtigung von Ökobilanzen im Optimierungsprozess zu ermöglichen.

    Fachgebiet Product Life Cycle Management

    Betreuer/in: Daniele Jung, M. Sc.

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  • 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

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