Studentische Arbeiten

The limited availability of lithium has forced research to find alternative battery technologies to substitute lithium technologies at certain capacities. Nevertheless, these technologies must be assessed in terms of supply chain resilience, i.e. the probability of disruption in supply, and vulnerability of the production system to probable disruptions, before they enter large-scale production. The aim is to avoid developing battery technologies without lithium that have an equal or more critical supply chain when all constituents are considered. Material criticality assessment focuses on this issue. Since material criticality assessment is a method still under development, there is not one specific method to do the assessment. However, different methods for criticality assessment take different scopes, regions, and approaches into consideration. This thesis aims to take a closer look into these differences.

 

Thesis Objective:

It is desired to study the different methods available for material criticality assessment and how the choice of methods will affect the final results for selected case studies. The study starts with carrying out research on the international round tables and the attempt to converge different criticality assessment methods, finding the most suitable ones, and lastly, comparing the results of criticality assessment performed by these methods.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau, Umweltingenieurwesen und ähnliche
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 02.12.2024

Emerging battery technologies are increasingly gaining attention in response to the increasing demand for sustainable transport. Sodium-ion batteries are among the most researched technologies in this regard due to their similar production process to the conventional lithium-ion batteries, and promising characteristics and sustainability profile. However, there are multiple options in terms of choosing the active material when it comes to designing the cell chemistry, and sustainability is one of the factors in choosing the right materials. This student thesis aims to do an LCA on some active material options and compare them with each other in terms of environmental sustainability.

Thesis objective:

This LCA starts with the identification of relevant existing LCA data for selected chemistries, performing an LCA based on the found data, identification of the process hotspots, and improvement suggestions to make the process more sustainable. Ideally, these suggestions will be assessed in the context of a prospective LCA.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau, Umweltingenieurwesen und ähnliche
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 02.12.2024

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Mechanical Engineering, Computer Science, Computational Sciences in Engineering, Environmental Engineering
Begin der Arbeit: Immediately
Zuletzt geändert: 11.08.2024

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Mechanical Engineering, Computer Science, Computational Sciences in Engineering, Environmental Engineering
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 11.08.2024

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Mechanical, Industrial, Computer Science
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 11.08.2024

Die Entwicklungen in jüngerer Vergangenheit zeigen, dass nicht nur die Materialversorgungsketten von produzierenden Unternehmen, sondern auch die Energieversorgungssysteme von erheblichen Störungen betroffen sein können. Dies unterstreicht die Bedeutung einer widerstandsfähigen Energieversorgung für die Fertigungsindustrie und bringt neue Herausforderungen mit sich. Diese Herausforderungen können durch die Implementierung technischer Lösungen und die Anpassung des Designs von Energieversorgungssystemen bewältigt werden.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Nachhaltige Energietechnik, Umweltingenieurswesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 02.02.2024

In der modernen Industrie spielen Energiesysteme eine zentrale Rolle, um Effizienz und Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Optimierungsalgorithmen werden eingesetzt, um den Energieverbrauch zu minimieren und die Betriebsprozesse zu optimieren. Trotz der hohen Effektivität dieser Optimierer bleibt deren Komplexität oft ein Hindernis für das Verständnis und die Akzeptanz der Nutzer. Eine erhöhte Erklärbarkeit der Optimierungsergebnisse kann die Akzeptanz und das Vertrauen in diese Systeme signifikant stiegern und gleichzeitig die Entscheidungsfindung verbessern.

Art:

• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Nachhaltige Energietechnik, Umweltingenieurswesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 11.12.2024

Aufgabenstellung:

Industrielle Energiesysteme haben die zentrale Aufgabe, den Nutzenergiebedarf der Produktion zuverlässig und effizient zu decken. Hierbei kommen unterschiedliche Energiequellen wie das öffentliche Netz, vor Ort erzeugte erneuerbare Energien sowie Energiespeicher- und Wandlersysteme zum Einsatz. Die Betriebskosten solcher Energiesysteme werden durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, darunter variable Energiepreise, atypische Netznutzung und Maßnahmen des Spitzenlastmanagements. Einige dieser Einflussfaktoren sind erst auf den zweiten Blick vollständig zu erfassen und zu bewerten.

Ziel der Masterarbeit ist es, ein bestehendes industrielles Energiesystem mithilfe der Open-Source-Bibliothek FINE (Framework for Integrated Energy System Assessment) in Python zu modellieren. Anschließend sollen verschiedene Betriebsstrategien unter Berücksichtigung der Nutzenergien und komplexer Kostenstrukturen evaluiert und hinsichtlich ihrer Kosten- und Emissionsbilanz verglichen werden. Dies beinhaltet:

1. Modellierung des Energiesystems:

   • Abbildung des bestehenden Systems mit allen relevanten Energiequellen, Speichern und Wandlersystemen.
   • Implementierung der relevanten betrieblichen und regulatorischen Rahmenbedingungen (z. B. atypische Netznutzung, Spitzenlastmanagement).

2. Analyse und Optimierung:

   • Entwicklung und Implementierung verschiedener Betriebsstrategien (z. B. kosten- oder emissionsoptimierter Betrieb).
   • Durchführung von Simulationen und Bewertung der Ergebnisse hinsichtlich Gesamtkosten und Emissionen.

3. Dokumentation und Ergebnisaufbereitung:

   • Analyse der Ergebnisse und Ableitung von Handlungsempfehlungen für die Optimierung industrieller Energiesysteme.
   • Erarbeitung einer klaren und strukturierten Dokumentation der Modelle und Ergebnisse.

Bei exzellenter Bearbeitung besteht die Möglichkeit, die Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Kontext (z. B. Konferenz oder Fachjournal) zu veröffentlichen.

Voraussetzungen:

• Grundkenntnisse in Energiesystemmodellierung und Optimierung.
• Erfahrung in der Programmierung mit Python, idealerweise mit dem FINE-Package.
• Interesse an interdisziplinären Fragestellungen an der Schnittstelle von Technik, Wirtschaft und Ökologie.

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Nachhaltige Energietechnik, Umweltingenieurswesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 25.11.2024

Hintergrund und Motivation
Condition Monitoring ist heutzutage ein essenzielles Verfahren zur Bewertung des Zustands von Maschinen und Bauteilen auf Basis von Prozessdaten. Es ermöglicht Unternehmen, Wartungsintervalle präziser zu planen und das volle Potenzial der Bauteile zu nutzen. Der Condition Monitoring-Prozess besteht aus drei Schritten: der Zustandserfassung, dem Zustandsvergleich und der abschließenden Diagnose. Der Zustandsvergleich erfolgt in der Regel mithilfe eines Modells oder eines digitalen Zwillings. Durch diese Methode kann der Zustand von Maschinen und Bauteilen abgeleitet werden, um potenzielle Ausfälle vorherzusagen und rechtzeitige Wartungen zu planen. Dies maximiert nicht nur die Lebensdauer der Komponenten, sondern optimiert auch deren Nutzung aus ökologischer und ökonomischer Sicht. Besonders im Hinblick auf nachhaltige Nutzung bietet dieses Verfahren vielversprechende Potenziale.

Aufgabe
Ziel Deiner Arbeit ist die Implementierung des Rainflow-Zyklenzählungsansatzes. Nach erfolgreicher Integration dieses Ansatzes in eine Picker-Zelle am IWF soll die Methode auf ihre Aussagekraft bezüglich der Erfassung von Verschleiß, Korrosionen und Fehlern untersucht werden. Darüber hinaus soll geprüft werden, ob dieser Ansatz für die Anwendung im Condition Monitoring geeignet ist. Je nach Deinem persönlichen Interesse kann die Aufgabenstellung individuell angepasst werden, um Deine Forschungsinteressen auch verfolgen zu können.

Wen suchen wir?
Die Ausschreibung richtet sich an Studierende aller technisch- naturwissenschaftlichen Fachrichtungen.
Erste Kenntnisse in SPS-Technologien und Motorensteuerungen sind vorteilhaft, aber nicht erforderlich.
Bei Interesse könnt Ihr Euch gerne bei mir per E-Mail melden (f.dierksen@tu-braunschweig.de).

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wi.-Ing. Maschinenbau, Elektrotechnik
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 10.12.2024

Hintergrund und Motivation
Das Verfahren des Condition Monitorings ist schon heute ein etabliertes Thema, um den Zustand von Maschinen und Bauteilen basierend auf Prozessdaten abzuschätzen. Dies ermöglicht Unternehmen die Wartungsintervalle noch präziser planen zu können, um das Potential aus den Bauteilen bestmöglich ausschöpfen zu können. Der Prozess des Condition Monitorings ist in drei Schritte unterteilt, beginnend mit der Zustandserfassung, anschließend der Zustandsvergleich und abschließend die Diagnose. Der Zustandsvergleich wird in der Regel mit einem Modell bzw. einem digitalen Zwilling vorgenommen.
Daraus wird der Zustand der Maschine und Bauteilen abgeleitet, um einen möglichen Ausfall vorherzusagen und um rechtzeitig Wartungen einplanen zu können. Dadurch ist es auch möglich die Lebensdauer von Bauteilen und Maschinen bestmöglich auszunutzen und auch die Nutzung aus ökologischer und ökonomischer Sicht zu maximieren. Das Potential für einen nachhaltigere Nutzung ist mit solchen Verfahren somit besonders vielversprechend.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau, Elektrotechnik
Begin der Arbeit: ab sofort
Zuletzt geändert: 10.12.2024

Hintergrund und Motivation
Das Verfahren des Condition Monitorings ist schon heute ein etabliertes Thema, um den Zustand von Maschinen und Bauteilen basierend auf Prozessdaten abzuschätzen. Dies ermöglicht Unternehmen die Wartungsintervalle noch präziser planen zu können, um das Potential aus den Bauteilen bestmöglich ausschöpfen zu können. Der Prozess des Condition Monitorings ist in drei Schritte unterteilt, beginnend mit der Zustandserfassung, anschließend der Zustandsvergleich und abschließend die Diagnose. Der Zustandsvergleich wird in der Regel mit einem Modell bzw. einem digitalen Zwilling vorgenommen.
Daraus wird der Zustand der Maschine und Bauteilen abgeleitet, um einen möglichen Ausfall vorherzusagen und um rechtzeitig Wartungen einplanen zu können. Dadurch ist es auch möglich die Lebensdauer von Bauteilen und Maschinen bestmöglich auszunutzen und auch die Nutzung aus ökologischer und ökonomischer Sicht zu maximieren. Das Potential für einen nachhaltigere Nutzung ist mit solchen Verfahren somit besonders vielversprechend.

Art:

• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (Wi.-Ing.) Maschinenbau, (Wi.-Ing.) Elektrotechnik
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 10.12.2024

Hintergrund und Motivation

Condition Monitoring ermöglicht die kontinuierliche Überwachung von Maschinen und Anlagen zur frühzeitigen Erkennung von Anomalien und potenziellen Ausfällen. Ein tieferes Verständnis der Betriebsbelastungen, insbesondere Lastspitzen und Richtungswechsel, ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Maschinen zu optimieren. Diese dynamischen Betriebszustände können zu erhöhtem Verschleiß und unvorhergesehenen Ausfällen führen, wenn sie nicht genau überwacht und analysiert werden. Durch die gezielte Untersuchung dieser Faktoren im Rahmen des Condition Monitorings können präventive Maßnahmen entwickelt werden, um die Betriebsstabilität zu erhöhen und die Wartungskosten zu senken. Dies ist besonders in industriellen Anwendungen von großer Bedeutung, wo ungeplante Ausfallzeiten zu erheblichen finanziellen Verlusten führen können.

 

Aufgabe

Im Rahmen der Arbeit soll ein Konzept zur Erkennung von Lastspitzen und Richtungswechseln implementiert werden. Als Grundlage dafür steht im Vordergrund eine Literaturrecherche, die aktuelle Ansätze prüft und untersucht. Darauf aufbauend wird das bestgeeignete Konzept ausgewählt und für eine Implementierung in einer Anlage mit Antrieben vorbereitet. Nach erfolgreicher Implementierung und Validierung des Ansatzes, steht eine Evaluierung an. Das implementierte Verfahren soll hinsichtlich einer Bewertbarkeit geprüft werde. Die Lastspitzen und Richtungswechsel sollen in den Kontext des Prozesses und die verwendeten und eingesetzten Komponenten gesetzt werden und es soll ein Verfahren zur Vergleichbarkeit mit anderen Anlagen und Prozessen erarbeitet werden.

Die Aufgabenstellung kann individuell an die Interessen angepasst werden.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinebau, Wi.-Ing. Maschinenbau
Begin der Arbeit: ab sofort
Zuletzt geändert: 10.12.2024

Die Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten im Tomatenanbau stellt eine zentrale Herausforderung für Landwirte dar. Eine vielversprechende Methode zur Eindämmung dieser Probleme ist die Anwendung von Ölbarrieren. Diese Barrieren, die in der Regel aus pflanzlichen oder mineralischen Ölen bestehen, wirken als physikalische Barrieren und bieten zusätzliche Vorteile, wie die Reduzierung der Verdunstung und die Unterstützung von Nützlingen. Um die Effizienz und Effektivität dieser Methode zu maximieren, ist die Entwicklung eines innovativen, handgeführten Spritz- oder Streichwerkzeugs von entscheidender Bedeutung.

Ziel dieses Projektes ist die Konstruktion eines Gerätes, das eine präzise und zügige Applikation von Ölbarrieren ermöglicht. Hierbei stehen verschiedene Ansätze zur Diskussion:

1. Spritzmechanismus mit Düsen: Eine Option könnte ein Spritzgerät sein, das mit speziellen Düsen ausgestattet ist, die gezielt um den Stängel der Tomatenpflanze sprühen. Dies erfordert eine präzise Steuerung der Sprühstrahlwinkel und -intensität, um eine gleichmäßige Verteilung des Öls zu gewährleisten, ohne die Pflanze zu schädigen. Die Entwicklung eines solchen Systems könnte den Einsatz von variablen Düsenvolumina und die Anpassung der Sprühdichte an verschiedene Pflanzenstadien beinhalten.

2. Andruckmechanismus mit Schwämmen: Alternativ könnte ein Andruckmechanismus entwickelt werden, der mittels eines flexiblen Schwamms, der den Pflanzenstängel umschließt, das Öl gleichmäßig aufträgt. Dieses System könnte durch Federmechanismen unterstützt werden, die sicherstellen, dass der Schwamm stets in optimalem Kontakt mit der Pflanze bleibt. Die Forschung würde hier auch den Einfluss der Schwammtextur und -feuchtigkeit auf die Applikationsqualität und -effizienz untersuchen.

3. Alternative Applikationstechniken: Zusätzlich zu den oben genannten Ideen sollten auch innovative Ansätze in Betracht gezogen werden, wie z.B. die Nutzung von Drip-Technologien, die das Öl direkt an den Boden und die Wurzelzone abgeben könnten, oder den Einsatz von Mikrosprühsystemen, die eine feine Verneblung des Öls ermöglichen. Solche Systeme könnten nicht nur die Effizienz der Ölverteilung erhöhen, sondern auch den Verbrauch von Ressourcen minimieren.

Aktuell erfolgt die Applikation der Ölbarrieren durch manuelles Streichen mit Pinseln, was sowohl zeitaufwendig als auch ineffizient ist. Das vorgesehene Praktikum am Institut für Anwendungstechnik stellt eine wertvolle Ressource dar, um Technologien zu testen, zu optimieren und möglicherweise auch weiter zu entwickeln. Interdisziplinäre Zusammenarbeit – insbesondere zwischen Agrarwissenschaftlern und Ingenieuren – wird es ermöglichen, die technische Machbarkeit und die praktische Anwendbarkeit der neuen Methoden umfassend zu evaluieren.

Zusammenfassend bietet die Entwicklung einer handgeführten Ausbringungsmethode für Ölbarrieren im Tomatenanbau nicht nur ein spannendes Forschungsfeld für technisch interessierte Personen, sondern leistet auch einen bedeutenden Beitrag zur nachhaltigen Verbesserung der Kultivierungsmethoden im modernen Pflanzenbau. Das Projekt verlangt nach kreativen Lösungen und innovativem Denken, um den Herausforderungen einer effizienten und umweltfreundlichen Pflanzenschutzerhaltung gerecht zu werden.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

Fachrichtung: Maschinenbau, Wi.-Ing. Maschinenbau
Begin der Arbeit: ab sofort
Zuletzt geändert: 10.12.2024

Hintergrund und Motivation

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (Wi.-Ing.) Maschinenbau, (Wi.-Ing.) Elektrotechnik, Mechatronik
Begin der Arbeit: ab sofort
Zuletzt geändert: 17.01.2025

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung:
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 07.10.2024

Motivation:

Within the research collaboration master theis can be co-supervised in our joint research fields:

• Development of tools and methods supporting the development of industrial symbiosis and urban factories
• Evaluation of Waste-to-Resources concepts e.g. avoidance, valorization and re-use of waste streams, cannibalization, recycling of post-consumer waste streams and new business models that promote industrial symbiosis systems.
• Development and initial setup of demonstrator for the Manufacturing Control Tower in the field of energy efficiency and life cycle engineering
• Modelling and Simulation for sustainable manufacturing
• System of systems modelling to understand the interactions resulting from dynamic resource planning in a company network

Funding:

A research stay in Singapore can be funded by SINGAPORE INTERNATIONAL PRE-GRADUATE AWARD (SIPGA): https://www.a-star.edu.sg/Scholarships/for-undergraduate-studies/singapore-international-pre-graduate-award-sipga

Eligibility:

•Very good English Skills. (The research will be conducted and supervised in English)
•Very good grades record.
•Experience on modeling and simulating manufacturing systems, LCA and LCC knowledge and/or practical experience in our Lernfabrik will be appreciated.
•Students with strong interest and commitment to studying sustainability in an interdisciplinary setting are particularly encouraged to apply.
Financial assistance for a stay in Singapore is available. 

Should you have any further questions, please do not hesitate to contact Philipp Grimmel.

Art:

• Masterarbeit

Fachrichtung: Physical Science and Engineering
Begin der Arbeit: Lead time approx. 6 months
Zuletzt geändert: 24.01.2024

Art:

• Masterarbeit

Fachrichtung: Unter anderem Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Elektrotechnik
Begin der Arbeit: Lead time approx. 6 months
Zuletzt geändert: 24.01.2024

Art:

• Masterarbeit

Fachrichtung: Unter anderem Umweltingenieurwesen, Biotechnologie, Maschinenbau
Begin der Arbeit: Lead time approx. 6 months
Zuletzt geändert: 24.01.2024

--- The thesis can also be written in English. ---

Die Methodik des Life Cycle Assessments (dt. Ökobilanzierung) stellt vielseitiges Werkzeug zur Bewertung von Umweltwirkungen dar. Die Methodik gliedert sich in vier Phasen: Definition von Ziel und Untersuchungsrahmen, Sachbilanz, Wirkungsabschätzung, Interpretation. Bei der Aufstellung der Sachbilanz wird zwischen Prozessen des Vordergrund- und Hintergrundsystems unterschieden: Während für Prozesse des Vordergrundsystems Primärdaten erhoben werden, werden für Flüsse des Hintergrundsystems Sekundärdaten verwendet. Die passende Auswahl der Sekundärdaten aus LCA-Datenbanken im Rahmen der Sachbilanz einer LCA erfordert jedoch umfangreiche Expertise und ist sehr zeitaufwändig. Zudem kann die Auswahl der Datensätze das Ergebnis der Ökobilanz signifikant beeinflussen, sodass die Auswahlentscheidung frei von jeglicher Subjektivität sein sollte.

Daher soll im Rahmen dieser Arbeit untersucht werden, wie die Auswahl passender Sekundärdatensätze automatisiert werden könnte. Dabei sollen zunächst die Charakteristiken von Sekundärdatensätzen sowie die Struktur von LCA-Datenbanken (z.B. ecoinvent) analysiert werden. Anschließend soll recherchiert werden, welche Automatisierungsmöglichkeiten für die Auswahl von Sekundärdatensätzen bereits in der wissenschaftlichen Community oder in der Industrie entwickelt wurden. Die bestehenden Ansätze sollen dann um weitere, potentiell geeignete Technologien und Werkzeuge erweitert werden. Abschließend soll ein geeignetes Konzept (z.B. selbst entwickelter Algorithmus) an einem ausgewählten UseCase (z.B. Materialien für Batterien) beispielhaft demonstriert werden.

Für die Durchführung der Arbeit ist gewisses Vorwissen zur LCA-Methodik wünschenswert, z.B. durch Vorlesungen, Labore oder Praktika. Bitte bei Anfragen direkt angeben.

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Umwelting., Wirtschaftsingenieurswesen, TOM oder verwandte Studiengänge.
Begin der Arbeit: ab Juni 2024
Zuletzt geändert: 08.01.2025

Schwefel stellt einen wichtigen Rohstoff für vielfältige Anwendungsgebiete, wie beispielsweise für die Produktion von Phosphordünger und der Herstellung von leichten Elektromotoren sowie leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien, dar. Derzeit stammen über 80% des weltweiten Schwefelangebots aus der Entschwefelung fossiler Brennstoffe. Aufgrund der aktuellen Dekarbonisierungsmaßnahmen zur Bewältigung des Klimawandels wird die Produktion von fossilen Brennstoffen jedoch stark reduziert werden, sodass alternative Herstellungsrouten für Schwefel genutzt werden müssen. Der direkte Abbau von Schwefel aus Lagerstätten oder die Gewinnung über den Frasch-Prozess können jedoch potentiell zu umso höheren Umweltschäden führen. Daher sollen im Rahmen dieser Arbeit die Umweltwirkungen verschiedener Schwefelquellen mithilfe der Methode des Life Cycle Assessment evaluiert werden.

Eine detaillierte inhaltliche Ausrichtung erfolgt nach individueller Absprache.

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wiing Maschinenbau, Umweltingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Elektromobilität, TOM und angrenzende Gebiete
Begin der Arbeit: ab Juni 2024
Zuletzt geändert: 08.01.2025

--- The thesis can also be written in English. ---

Die Methodik des Life Cycle Assessments (dt. Ökobilanzierung) zur Bewertung von Umweltwirkungen benötigt in der Umsetzung ein umfassendes Expertenwissen und ist zudem sehr zeitaufwendig. Um dies auszugleichen, werden immer mehr Tools (z.B. zur themenspezifischen, vereinfachten Durchführung der LCA) und Ansätze zur Automatisierung der Methodik (z.B. durch Anbindung an bestehende Systeme) veröffentlicht. Zur Bündelung der verschiedenen Tools und Ansätze bietet sich eine Plattform-Lösung an.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wiing Maschinenbau, Umweltingenieurwesen, TOM, Wirtschaftsinformatik, und ähnliche Studiengänge
Begin der Arbeit: ab Februar möglich
Zuletzt geändert: 08.01.2025

--- The thesis can also be written in English. ---

In den vergangenen Jahren wurden verschiedenen allgemeine und branchenspezifische Standards zur Berechnung von CO2-Fußabdrücken (PCFs) entwickelt und veröffentlicht. Insbesondere die Automobil- und Batteriebranche ist aktuell ein Vorreiter in diesem Bereich. Für die Bahnindustrie bestehen allerdings bisher noch keine einheitlichen und branchenspezifischen PCF-Standards. Daher soll im Rahmen dieser Arbeit recherchiert werden, welche PCF-Standards und ähnliche Richtlinien für die Bahnindustrie bestehen und welche Lücken sich aufgrund der spezifischen Produkt- und Branchen-Eigenschaften ergeben. Weiterhin soll untersucht werden, welche Standards aus anderen Bereichen sich auf die Bahnindustrie übertragen lassen.

Die spezifische Ausgestaltung des Themas und Umfang der Arbeit erfolgt nach Absprache.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wiing Maschinenbau, Umweltingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Elektromobilität, TOM und angrenzende Gebiete
Begin der Arbeit: ab sofort
Zuletzt geändert: 22.01.2025

Faseroptische Lichtleiter sind Technologien, die mit Hilfe von Glas- oder Kunststofffasern Licht nutzen, um Signale, Daten oder Energie zum Teil über große Entfernungen zu übertragen. Sie basieren auf der Totalreflexion des Lichts innerhalb der Faser und finden Anwendung in zahlreichen Bereichen, bspw. in der Kraftwerksüberwachung, der Medizintechnik und der industriellen Prozessüberwachung. 

Art:

• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau oder vergleichbar
Begin der Arbeit: nach Absprache
Zuletzt geändert: 12.12.2024

Motivation:

Approach:

Recent technology releases in the field of Generative Artificial Intelligence (GenAI) show significant improvements regarding the intuitive and flexible interaction with data utilizing human language as well as mimicking human-reasoning. This thesis aims to explore the methodologies, concepts and applications to utilize GenAI technolog within resilient production. In this regard, various approaches might be followed that we will discuss. Here is a list of exemplary approaches: 

• Methodology to build and utilize GenAI models with regard to information systems in production 
• Implement GenAI-based cognitive-digital agents that encompass human-like capabilitites mimicking human roles

For inquiries and application submissions, please contact:

Lennart Kuhr

l.kuhr@tu-braunschweig.de

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung:
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 02.08.2024

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung:
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 02.07.2024

Motivation

In der Produktion von Gütern erfordern sich zunehmend auf die Organisationsleistung auswirkende disruptive Störungen und Trends, wie zum Beispiel stagnierende Lieferketten, sich schnell ändernde Kundenanforderungen oder Arbeitskräftemangel, die proaktive Gestaltung der organisationalen sowie überorganisationalen Resilienz. Hierfür müssen geeignete Strategien, Maßnahmen und Technologien identifiziert und in die bestehenden Unternehmensarchitekturen integriert werden. Resilienz ist dabei ein aus der Psychologie abgeleiteter Begriff und kann in soziotechnischen Systemen als Eigenschaft verstanden werden die Systemleistung in Folge der intern oder extern etablierten Trends und Störungen robust aufrechtzuerhalten oder regenerativ wiederherzustellen. Neben den Fähigkeiten mögliche Störungen und Trends zu antizipieren kommt der Veränderungsfähigkeit, also der Flexibilität, Wandlungsfähigkeit und Agilität, eine besondere Rolle zu. Trotz der im Stand der Technik bereits fortgeschrittenen Ansätze Resilienz in produzierenden Unternehmen mittels des Einsatzes fortschreitender Informationstechnologie (IT) zu steigern, bleibt die Gestaltung lernförderlicher Arbeitssysteme bisher weitestgehend unberücksichtigt.

Ansatz

Mit Hinblick auf zukünftige Entwicklungen im Bereich der organisationalen Resilienz-Steigerung beschäftigt sich das IWF der TU Braunschweig mit Gestaltungskonzepten lernfördernder Arbeitssysteme in der resilienten Produktion. Dabei liegt der Fokus bisher auf der Qualifikations-gerechten und Arbeitsplatz-abhängigen Bereitstellung von Lerneinheiten mit Hilfe derer der Aufbau benötigter Kompetenzen auf einer Lernplattform begleitet werden kann. In dieser Masterarbeit soll ein für produktionsnahe Aufgaben geeignetes Wissensmodell erarbeitet werden sowie die bei verschiedenen Aufgaben und Situationen wirkenden kognitiven Belastungsfaktoren identifiziert werden. Des Weiteren soll unter Berücksichtigung der Verwendung digitaler Assistenzsysteme ein lernförderliches Gestaltungsvorgehen von Arbeitssystemen in der Produktion entwickelt werden. Das generische Vorgehen soll anschließend anhand von in der Lernfabrik des IWF befindlichen Arbeitssystemen (Montage, Qualitätsprüfung und Kommissionierung) angewandt werden.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung:
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 28.10.2024

Art:

• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Informatik, Robotik, Elektrotechnik, Maschinenbau
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 28.10.2024

Innerhalb der Rohstofflogistik der B.Braun Melsungen AG und dem Innovation Hub suchen wir ab dem nächstmöglichen Zeitpunkt einen Studierenden der TU Braunschweig (w/m/d). Die Dauer umfasst 6 Monate, Home-Office/ mobiles Arbeiten möglich.

Die Rohstofflogistik ist dafür zuständig, die richtigen Materialien, in der richtigen Qualität, zur richtigen Zeit zu unseren Produktionen am Standort Melsungen zu liefern. Dabei verbessern wir kontinuierlich unsere Prozesse entlang der Wertschöpfungskette und unterstützen somit das Qualitätsversprechen der produzierenden Sparten.

Aufgaben und Verantwortlichkeiten

·  Literaturrecherche zu den Grundlagen kognitiver Aufgaben in produzierenden Unternehmen sowie der Verwendung von Generativer Künstlichen Intelligenz (GenAI) mit Fokus auf Large Language Models (LLM)

·       Identifikation der Anforderungen aus dem Prozess- und Wissensmanagement in der Rohstofflogistik

·       Methodische Konzeptionierung von GenAI-basierten Anwendungen

·       Prototypische Implementierung für einem demonstrativen Anwendungsfalls in der Rohstofflogistik

·       Erprobung und Evaluierung der Ergebnisse

Fachliche Kompetenzen

·       Studium im Bereich des Ingenieurwesens (Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik), Informatik oder in einem angrenzenden Gebiet

·       Grund- und/oder Vorkenntnisse in der Programmierung mittels Python, Databricks, MS Azure, MS Studio, MS Copilot, oder andere ChatBot-Plattformen

 Persönliche Kompetenzen

·       Du übernimmst Verantwortung und triffst Entscheidungen, um deine Ziele zu erreichen

·       Du verlässt deine Komfortzone durch neue Herausforderungen

·       Du schätzt die Vielfalt und begegnest neuen Menschen offen und respektvoll

·       Du zeigst Disziplin und Durchhaltevermögen auch bei Veränderungen und neuen Herausforderungen

·       Du reflektierst Erfahrungen und Verhalten, um dich stetig zu verbessern

Unser Angebot

Nimm teil an einer Unternehmenskultur, die den konstruktiven Austausch mit Kollegen, Kunden und Partnern aktiv fördert. Arbeite mit uns daran, das Leben von Menschen nachhaltig zu verbessern. Bei uns bekommst Du neben einer fairen Absolventenvergütung auch die notwendige fachliche Unterstützung. Werde Bestandteil eines Teams. Wir freuen uns auf Deine vollständige Bewerbung (Anschreiben, Lebenslauf, aktueller Leistungsnachweis und Immatrikulationsbescheinigung) mit der Angabe der zeitlichen Verfügbarkeit sowie der gewünschten Dauer der Beschäftigung.

 

Benefits

·       Kollegiale und wertschätzende Arbeitsatmosphäre

·       Modern ausgestattete Arbeitsplätze

·       Umfangreiche Fach- und HR-Betreuung

·       Flexible Arbeitszeiten

·       Faire Vergütung

 

Kontakt

IWF (TU Braunschweig) | Lennart Kuhr | l.kuhr@tu-braunschweig.de

B. Braun SE | Emma Becker | 05661/71-7185 

Art:

• Masterarbeit

Fachrichtung:
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 23.01.2025

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen
Begin der Arbeit: ab sofort
Zuletzt geändert: 13.01.2025

Galvanische Beschichtungen werden eingesetzt, um bspw. eine höhere Korrosionsbeständigkeit, ein bestimmtes tribologisches oder dekoratives Verhalten bei den Produkten in verschiedensten Branchen zu erzielen. Verschiedene Faktoren können den Prozess beeinflussen, wie z. B. Prozessparameter, Elektrolytzusammensetzung, Anoden, Substrate etc. Eine große Herausforderung in diesem Prozess ist die Steuerung und Dosierung von Elektrolyten, da sich die einzelnen Elektrolytbestandteile während des Beschichtungsprozesses kontinuierlich abbauen und ausschleppen. Darüber hinaus bleiben bei weiteren Prozessschritten Rückstände vom Elektrolyt auf dem Werkstoff, die als Verschleppungen bezeichnet werden. Für eine analytische Ermittlung der Elektrolytzusammensetzung ist oft eine komplexe Technik erforderlich, die in einem Industrieumfeld nicht unbedingt vorhanden ist. Weiterhin bleibt die Frage offen, welche Prozessparameter einen besonderen Einfluss auf die Beschichtungsqualität haben. 

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, CSE, Informatik
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 22.01.2025

Im Rahmen dieser Arbeit ist ein Large Language Model zu entwickeln, welches Abstract Screening für ein spezifisch definiertes Thema durchführt. Beim Abstract Screening soll der Abstract eines wiss. Papers auf bestimmte Begriffe gescannt werden, ob bspw. ein KI-Modell angewendet wurde, ob die Daten selbst erzeugt wurden und aus einem Produktionsumfeld stammen, oder ob es sich um ein Review Paper handelt. 

Art:

Fachrichtung: Maschinenbau, CSE, Informatik
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 22.01.2025

In Kooperation mit dem IBMB und dem ITE an der TU Braunschweig wird am IWF das additive Fertigungsverfahren "SC3DP – Shotcrete 3D Printing" erforscht. Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens wird Beton mittels Druckluft beschleunigt und auf die Oberfläche eines Bauteils aufgespritzt. Der Aufbau der Bauteile erfolgt demnach schichtweise, ähnlich wie beim bekannten FDM-3D-Druck-Verfahren. Die Positionierung der Düse erfolgt dabei unter Zuhilfenahme eines Knickarm-Industrieroboters. Der hier beschriebene Prozess wird im Rahmen des umfassenden Forschungsprojekts "AMC – Additive Manufacturing in Construction" (SFB/TRR 277) im Teilprojekt A04 untersucht. Im Rahmen dessen wird Grundlagenforschung betrieben und es werden wesentliche Erkenntnisse publiziert. Im Rahmen unseres Teilprojekts werden diverse Fragestellungen bearbeitet.

Art:

Fachrichtung: Maschinenbau
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 29.01.2025

In Kooperation mit dem IBMB und dem ITE an der TU Braunschweig wird am IWF das additive Fertigungsverfahren "SC3DP – Shotcrete 3D Printing" erforscht. Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens wird Beton mittels Druckluft beschleunigt und auf die Oberfläche eines Bauteils aufgespritzt. Der Aufbau der Bauteile erfolgt demnach schichtweise, ähnlich wie beim bekannten FDM-3D-Druck-Verfahren. Die Positionierung der Düse erfolgt dabei unter Zuhilfenahme eines Knickarm-Industrieroboters. Der hier beschriebene Prozess wird im Rahmen des umfassenden Forschungsprojekts "AMC – Additive Manufacturing in Construction" (SFB/TRR 277) im Teilprojekt A04 untersucht. Im Rahmen dessen wird Grundlagenforschung betrieben und es werden wesentliche Erkenntnisse publiziert. Im Rahmen unseres Teilprojekts werden diverse Fragestellungen bearbeitet.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Robotik, Informatik
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 29.01.2025

In Kooperation mit dem IBMB und dem ITE an der TU Braunschweig wird am IWF das additive Fertigungsverfahren "SC3DP – Shotcrete 3D Printing" erforscht. Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens wird Beton mittels Druckluft beschleunigt und auf die Oberfläche eines Bauteils aufgespritzt. Der Aufbau der Bauteile erfolgt demnach schichtweise, ähnlich wie beim bekannten FDM-3D-Druck-Verfahren. Die Positionierung der Düse erfolgt dabei unter Zuhilfenahme eines Knickarm-Industrieroboters. Der hier beschriebene Prozess wird im Rahmen des umfassenden Forschungsprojekts "AMC – Additive Manufacturing in Construction" (SFB/TRR 277) im Teilprojekt A04 untersucht. Im Rahmen dessen wird Grundlagenforschung betrieben und es werden wesentliche Erkenntnisse publiziert. Im Rahmen unseres Teilprojekts werden diverse Fragestellungen bearbeitet.

Ein weiterer Fokus liegt auf der automatisierten Herstellung komplexer Bewehrungsstrukturen. Bewehrungen werden in Beton integriert, um die aufgrund der geringen Zugfestigkeit des Betons auftretenden Zugbelastungen aufzunehmen. Um Betonbauteile gemäß ihrer Belastungen zu bewehren, ist eine Möglichkeit zur Integration der Bewehrungen in komplexen Strukturen im Beton erforderlich. Die Verwendung eines Industrieroboters ermöglicht dabei den Aufbauprozess automatisiert und präzise durchzuführen. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein bestehender Endeffektor verwendet, um Kraftmessungen beim Integrieren von Bewehrungen durchgeführt und ausgewertet.

Mit einer studentischen Arbeit in diesem Projektkontext kannst du deinen Teil zur Forschung in diesem Bereich beitragen! Melde dich gerne bei mir, falls du Interesse an diesem oder einem ähnlichen Thema hast und eine Arbeit dazu schreiben möchtest (m.megnet@tu-braunschweig.de).

Art:

• Bachelorarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Bauingenieurswesen, Informatik
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 29.01.2025

In Kooperation mit dem IBMB und dem ITE an der TU Braunschweig wird am IWF das additive Fertigungsverfahren "SC3DP – Shotcrete 3D Printing" erforscht. Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens wird Beton mittels Druckluft beschleunigt und auf die Oberfläche eines Bauteils aufgespritzt. Der Aufbau der Bauteile erfolgt demnach schichtweise, ähnlich wie beim bekannten FDM-3D-Druck-Verfahren. Die Positionierung der Düse erfolgt dabei unter Zuhilfenahme eines Knickarm-Industrieroboters. Der hier beschriebene Prozess wird im Rahmen des umfassenden Forschungsprojekts "AMC – Additive Manufacturing in Construction" (SFB/TRR 277) im Teilprojekt A04 untersucht. Im Rahmen dessen wird Grundlagenforschung betrieben und es werden wesentliche Erkenntnisse publiziert. Im Rahmen unseres Teilprojekts werden diverse Fragestellungen bearbeitet.

Für das Greifen von Bewehrungsstäben muss zunächst die Position und Ausrichtung ermittelt werden. Dafür soll Sensorik verwendet werden. Innerhalb dieser Arbeit sollten verschiedene Sensorkonzepte, wie Laser-Liniensensor, Ultraschallsensoren oder Weiteres evaluiert und ausgewertet werden. 

Mit einer studentischen Arbeit in diesem Projektkontext kannst du deinen Teil zur Forschung in diesem Bereich beitragen! Melde dich gerne bei mir, falls du Interesse an diesem oder einem ähnlichen Thema hast und eine Arbeit dazu schreiben möchtest (m.megnet@tu-braunschweig.de).

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

Fachrichtung: Maschinenbau, Informatik
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 29.01.2025

Motivation:

Produktionsleitsysteme ermöglichen eine gezielte Steuerung und Überwachung von Prozessketten. Im Gegensatz zu konventionellen Steuerungen können prozessübergreifende Ansätze Folgeprozesse auf Basis von Zwischenprodukten steuern, wodurch Ausschuss vermieden wird. Die zusätzliche Betrachtung des Recyclings verbessert die Transparenz bzgl. der Materialparameter und kann helfen den Sekundärmaterialanteil effektiver zu steuern, der eine zusätzliche Unsicherheit in die Produktion einbringen kann. Hier kann das Leitsystem zum Verständnis der Prozessketten beitragen und Ressourceneffizienzen im Bereich Material und Energie erhöhen.

 

Arbeitsinhalte:

Die Arbeit kann je nach Interesse und Art der Arbeit die folgenden Schwerpunkte haben und schließt nicht alle Aufgaben ein:

 

• Recherche (zur Identifikation) der relevanten Prozesse und Prozess- sowie Qualitätsparameter für die Additive Fertigung und die Filamentrückgewinnung
• Recherche der relevanten Prozesse und Prozess- sowie Qualitätsparameter für den Spritzguss
• Recherche konventioneller Steuerungs- und Leitsysteme, ihres Aufbaus und ihrer Flexibilität insbes. für die Circular Economy
• Identifikation sinnvoller Zielgrößen, Stellgrößen, KPIs sowie Berücksichtigung externer Einflüsse (bspw. Energie- und Materialverfügbarkeit) anwendungsfallunabhängig und -spezifisch
• Aufsetzen einer modularen Architektur, die eine einfache Anwendung des Leitsystems auch für andere Anwendungsfälle ermöglicht
• Programmierung eines Steuerungsarchitektur, die für mehrere Anwendungsfälle nutzbar ist
• Feststellung der Anforderungen zur Implementierung des Leitsystems in die Produktion (Labor- und Industriemaßstab)

Vorkenntnisse in Python sind nützlich, aber nicht notwendig.

Die Arbeit kann auf Deutsch oder Englisch verfasst werden.

 

Bei Interesse und Fragen bin ich unter al.naumann@tu-braunschweig.de zu erreichen.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: u.a. Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Bio- und Chemieingenieurwesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 05.06.2024

Diese Abschlussarbeit kann in Deutsch und in Englisch absolviert werden!

Elektrische Energiespeicher bilden eine Schlüsseltechnologie für die Erreichung gesteckter Klimaziele im Mobilitätssektor. Vor dem Hintergrund stetig steigender Anforderungen hinsichtlich der Energiedichte stellt die Lithium-Feststoffbatterie mit leitfähigen Feststoffelektrolyten gegenüber konventionellen Lithium-Ionen-Batterien eine vielversprechende Lösung dar. Dennoch stellen die Materialeigenschaften dieser Feststoffelektrolyte, wie bspw. eine besondere mechanischer Empfindlichkeit und einer starken chemischen Reaktivität mit der Umwelt, große Herausforderung in der industrienahen Produktion von Feststoffbatterien dar. Dies wird unter anderem in der Stapelbildung mittels Greifens sichtbar, bei dem die einzelnen Zellkomponenten sequentiell und positionsgenau in ein Stapelgebilde über eine Vielzahl von Handhabungsoperationen überführt werden. Für das Stapeln von Feststoffbatteriekomponenten wurden bereits verschiedene Greifprinzipien untersucht, wobei erste Forschungsergebnisse erfolgreiche Anpassungen bestehender Stapelprozesse zeigten. Während das elektrostatische Greifprinzip hier bereits erfolgreiche Ergebnisse zeigt, bestehen weiterhin Optimierungspotentiale in verschiedenen Prozess- und Anlagenparameter.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll eine experimentelle Untersuchung des bestehenden Einzelblattstapelprozesses mit sulfidischen Feststoffelektrolyten mit einem elektrostatischen Greifer zur Optimierung verschiedener Prozess- und Anlagenparameter durchgeführt werden. Dabei sind folgende Teilaufgaben durchzuführen: 

• Literaturrecherche zu theoretischen Grundlagen von Feststoffbatterien, Stapelbildungsmethoden  in der Batterieproduktion mit dem Schwerpunkt Feststoffbatterie sowie der theoretischen Versuchsplanung
• Aufbereitung bisheriger Forschungsergebnisse im Themenfeld der Stapelbildung sowie den offenen Lücken in Forschun
• Entwicklung eines Versuchsplans basierend auf den zu untersuchenden Prozess- und Anlagenparameter und Anpassung des Versuchssetups für eine vollumfängliche Validierung des Handhabungsexperiments mit Feststoffelektrolyten
• Durchführung der experimentellen Validierung sowie Dokumentation und statistische Auswertung der Ergebnisse
• Kritische Würdigung und Ausblick zu den Untersuchungen

Bei Interesse zu diesem Thema oder Ideen für ein verwandtes Thema bitte ich um eine Nachricht per E-Mail oder Telefon.

Mail: do-minh.nguyen(at)tu-braunschweig.de

Tel.: +49 531/391-7672

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 24.01.2025

Küstenregionen stehen vor einzigartigen Herausforderungen, die nicht nur durch ihre geografische Lage, sondern auch durch infrastrukturelle und logistische Gegebenheiten geprägt sind. Viele dieser Regionen bestehen aus kleinen, schwer zugänglichen Orten, die während der Hauptsaison eine massive Zunahme an Besuchern erleben. Dies führt zu einer temporären Überlastung der Abfallwirtschaft und Logistik, während in der Nebensaison die Kapazitäten oft ungenutzt bleiben.

Die Abfallwirtschaft spielt eine entscheidende Rolle als „Enabler“ für die Kreislaufwirtschaft, indem sie die Grundlage für die Rückgewinnung von Materialien und deren Wiedereingliederung in den Wertstoffkreislauf schafft. Eine funktionierende Abfallwirtschaft ist somit ein vorgelagerter Schritt, der essenziell für die Umsetzung kreislaufwirtschaftlicher Ansätze ist. Digitale Lösungen bieten vielversprechende Ansätze, um die Logistik und das Abfallmanagement effizienter zu gestalten und die Grundlage für nachhaltige Kreislaufwirtschaftskonzepte zu legen. Ziel dieser Arbeit ist es, den aktuellen Stand der Forschung in diesen Bereichen systematisch zu erfassen und Potenziale für innovative Lösungen aufzuzeigen.

Vor diesem Hintergrund sind Aufgaben zu folgenden Themenbereichen denkbar:

• Best-Practice-Analyse der Abfallwirtschaft in schwer zugänglichen, saisonal stark frequentierten Orten
• Best-Practice-Analyse der Kreislaufwirtschaft in schwer zugänglichen, saisonal stark frequentierten Orten
• Recherche zu digitalen Ansätzen zur Optimierung von Abfallmanagement und Logistik

Die genaue Aufgabenstellung wird unter Berücksichtigung der individuellen Kompetenzen und Interessen ausgestaltet.

Bei Interesse und Fragen meldet euch gerne bei

Laura Obermann

laura.obermann@tu-braunschweig.de

0531 391-7160

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Wirtschaftsingenieurwesen, Umweltingenieurwesen, Technologie-orientiertes Management, Maschinenbau oder vergleichbare Studiengänge
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 27.01.2025

Im Kontext der fortschreitenden Digitalisierung in der Industrie wird Blockchain vermehrt als Schlüsseltechnologie für das Teilen verifizierter Daten über Organisationsgrenzen hinweg diskutiert. Seine Eigenschaften, insbesondere die verteilte Architektur und Unveränderlichkeit der Datensätze, ermöglichen die Vernetzung von Stakeholdern über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts und den vertrauenswürdigen Austausch von Daten. Vereinzelt finden Blockchain-basierte Datenplattformen bereits Anwendung in Handel und Logistik. Allerdings zeigt sich nach wie vor eine große Lücke zwischen Theorie und Praxis von Blockchain-Anwendungen in der Industrie. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Blockchain-Netzwerk in der Lernfabrik des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) aufgebaut werden. Die kleinskalierten Produktionsprozesse liefern Datensätze, die Rückschlüsse auf die Qualität und den Umwelteinfluss eines Produkts zulassen und deshalb in einer Blockchain gespeichert und dort von Smart Contracts verarbeitet werden sollen. Diese Daten sollen über eine Benutzeroberfläche für Kunden und andere Stakeholder zur Nachverfolgung eines Produkts bereitgestellt werden. Perspektivisch soll eine Programmierschnittstelle weitergehende Produktanalysen (z.B. LCA) ermöglichen. Außerdem ist die Einbindung eines weiteren Produktionsstandorts (Lernfabrik bei unserem indischen Kooperationspartner) in das Blockchain-Netzwerk im Kontext dieser Arbeit denkbar. Diese Arbeit wird zusammen mit dem Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund angeboten.

Art:

Fachrichtung: Informatik, WiInfo, Maschinenbau, WiIng MB, UmweltIng
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 05.03.2022

Motivation der Abschlussarbeit

Hartmetalle wie Wolframcarbid sind faszinierende Materialien. Wer sich umschaut wird schnell unter anderem Videos aus den USA finden, in denen mit Gewehren und Scharfschützengewehren auf Blöcken aus Wolframcarbid geschossen wird. Trotz des entsprechend großen Energieeintrages in den Würfel bzw. Block aus Wolframcarbid zersplittert die Kugel in tausende Einzelteile, während der Würfel aus Wolframcarbid keinen Kratzer aufweist. Diese überragende mechanische Stabilität und andere physikalische Eigenschaften dieses Werkstoffes wurden bereits auch von der Industrie erkannt und vielfältig genutzt. Ein Bereich in dem vor allem Hartmetalle, wie Wolframcarbid, genutzt werden ist die Herstellung von verschiedenen Werkzeugen für die Bearbeitung von Metall oder als Schleifwerkzeug. Darüber hinaus werden aber Metallcarbide auch für andere Anwendungen verwendet und sind daher ein kritisches Material für die globale Industrielandschaft.

Arbeitsfeld der Abschlussarbeit

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll eine Einordnung und kritische Bewertung hinsichtlich physikalischer und chemischer Eigenschaften der gängigen Metallcarbide erstellt werden. Weiterführend sollen typische Fertigungs- und Produktionsabläufe anhand von einem oder mehreren selbstgewählten Beispielprodukten beleuchtet werden und Probleme bei der Herstellung und Bearbeitung von Produkten aus Metallcarbiden aufgezeigt werden.

Da in Deutschland und auch in anderen Ländern, aufgrund des globalen Klimawandels und der sozialen Gerechtigkeit die Lieferkette für die Fertigung immer entscheidender wird, soll zusätzlich eine ökonomische Untersuchung erfolgen. In dieser ökonomischen Studie soll auf die Gewinnung und Verarbeitung von einem oder mehreren selbstgewählten Metallcarbiden eingegangen werden und politisch und wirtschaftliche Zusammenhänge dargestellt werden.

Abhängig von der Art der Arbeit wird der Arbeitsumfang entsprechend angepasst.

Bei Interesse meldet euch sehr gerne bei mir!

Malte Rutz

m.rutz@tu-braunschweig.de

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtaschaftsingenieurwesen, Technologie-orientiertes Mangement, Sustainable Engineering SEPP, Verfahrenstechnik oder vergleichbares.
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 15.01.2025

Motivation und Aufgabe:

Sekundäre Lithium-Ionen-Batteriesysteme stellen aufgrund einer hohen Energie- und Leistungsdichte die derzeit vielversprechendste Lösung für mobile elektrifizierte Anwendungen, wie z.B. im Automobilbau, dar. Der kleinste funktionsfähige Bestandteil solcher Batterien ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt. Der grundlegende Aufbau solcher Zellen ist seit über 30-Jahren beständig. Dennoch lassen sich deutliche Optimierungspotentiale der Sicherheit, Energiedichte und Schnellladefähigkeit ausmachen. Dabei stehen insbesondere neue Elektrodenmaterialien (z.B. Silizium- und Zinn-Komposite und Lithium-Metall) im Fokus der Forschung. Durch eine zyklische Ein- und Auslagerung von Lithium-Ionen in die Elektroden beim Laden- und Entladen kommt es aber insbesondere bei diesen neuen Materialien zu starken Volumenänderungen des Zellstapels. Als Folge der Volumenänderung können sich unter anderem Beschädigungen des Zellgehäuses mit daraus folgenden Leckagen einstellen. Durch diese kann Umgebungsluft in die Zelle eintreten und mit den Zellkomponenten reagieren, was zu einer deutlichen Verkürzung der Lebensdauer führt.

Zur Lösung dieser Problematik wird am IWF eine nachgiebige Gestaltung von konventionellen Gehäusen untersucht. Fokus liegt dabei auf Pouchgehäusen, die üblicherweise in einem Tiefziehprozess aus dünnen (ca. 150 µm dicken) Mehrschichtfolien umgeformt werden und die durch die geringe Materialstärke ein geringes Gewicht und eine gute Wärmeableitung bieten. Um die konzipierten nachgiebigen Strukturen in die Pouchgehäuse einzubetten, werden neuartige Umformwerkzeuge und -strategien benötigt. Ausgehende von den theoretischen Grundlagen sollen diesen in studentischen Arbeiten konzipiert, praktisch aufgebaut und durch Umformversuche validiert werden. Die genaue Aufgabenstellung kann dabei je nach Art der Arbeit und Interesse des jeweiligen Studierenden angepasst werden.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Kenntnisse zudem die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation und Aufgabe:

Sekundäre Lithium-Ionen-Batteriesysteme stellen aufgrund einer hohen Energie- und Leistungsdichte die derzeit vielversprechendste Lösung für mobile elektrifizierte Anwendungen, wie z.B. im Automobilbau, dar. Der kleinste funktionsfähige Bestandteil solcher Batterien ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt. Der grundlegende Aufbau solcher Zellen ist seit über 30-Jahren beständig. Dennoch lassen sich deutliche Optimierungspotentiale der Sicherheit, Energiedichte und Schnellladefähigkeit ausmachen. Dabei stehen insbesondere neue Elektrodenmaterialien (z.B. Silizium- und Zinn-Komposite und Lithium-Metall) im Fokus der Forschung. Durch eine zyklische Ein- und Auslagerung von Lithium-Ionen in die Elektroden beim Laden- und Entladen kommt es aber insbesondere bei diesen neuen Materialien zu starken Volumenänderungen des Zellstapels. Als Folge der Volumenänderung können sich unter anderem Beschädigungen des Zellgehäuses mit daraus folgenden Leckagen einstellen. Durch diese kann Umgebungsluft in die Zelle eintreten und mit den Zellkomponenten reagieren, was zu einer deutlichen Verkürzung der Lebensdauer führt.

Zur Lösung dieser Problematik wird am IWF eine nachgiebige Gestaltung von konventionellen Gehäusen untersucht. Fokus liegt dabei auf Pouchgehäusen, die üblicherweise in einem Tiefziehprozess aus dünnen (ca. 150 µm dicken) Mehrschichtfolien umgeformt werden und die durch die geringe Materialstärke ein geringes Gewicht und eine gute Wärmeableitung bieten. Um die konzipierten nachgiebigen Strukturen in die Pouchgehäuse einzubetten, werden neuartige Umformwerkezeuge benötigt. Hierfür sollen geeignete Konturen idetifiziert und im Rahmen von FEM-Simulationen in Hinblick auf Funktion und Umformbarkeit untersucht werden.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Vorkenntnisse zudem die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, CSE, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation und Aufgabe:

Elektrische Energiespeicher durchdringen eine kontinuierlich wachsende Zahl von Marktbereichen und versuchen sich mit steigenden Energiedichten und sinkenden Herstellungskosten im Mobilitätssektor zu etablieren. Wesentlicher Bestandteil von Lithium-Ionen-Batteriespeichern ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt und über einen flüssigen Elektrolyt chemisch miteinander verbunden. Durch unterschiedliche Bindungspotentiale der Elektrodenmaterialien können so Ladungen gespeichert und gezielt abgerufen werden. Zum Erzielen niedriger Herstellungskosten liegt ein besonderer Fokus auf einer hochdurchsatzgetrimmten und ressourceneffizienten Prozessgestaltung. Durch eine hohe Empfindlichkeit der eingesetzten Materialien und insbesondere des eingesetzten Elektrolyts gegenüber Feuchtigkeit finden essentielle Fertigungsschritte der Zellfertigung in einer besonders trockenen Atmosphäre statt. Die dafür nötigen Trocknungsprozesse sind extrem Energieaufwendig. Vor diesem Hintergrund soll der Einfluss unterschiedlicher Prozessatmosphären auf Zellqualität und -lebensdauer in studentischen Arbeiten untersucht werden.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Vorkenntnisse zudem die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation und Aufgabe:

Elektrische Energiespeicher durchdringen eine kontinuierlich wachsende Zahl von Marktbereichen und versuchen sich mit steigenden Energiedichten und sinkenden Herstellungskosten im Mobilitätssektor zu etablieren. Wesentlicher Bestandteil von Lithium-Ionen-Batteriespeichern ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt und über einen flüssigen Elektrolyt chemisch miteinander verbunden. Durch unterschiedliche Bindungspotentiale der Elektrodenmaterialien können so Ladungen gespeichert und gezielt abgerufen werden. Zum Erzielen niedriger Herstellungskosten liegt ein besonderer Fokus auf einer hochdurchsatzgetrimmten und ressourceneffizienten Prozessgestaltung. Insbesondere die Elektroden, aber auch die übrigen Zellbestandteile, weisen allerdings hohe mechanische Empfindlichkeiten auf, die eine hochdurchsatzgetrimmte Handhabung der Materialien im Fertigungsprozess erschwert. Vor diesem Hintergrund sollen im Rahmen von studentischen Arbeiten Fertigungsprozesse in Hinblick auf auftretende Belastungen der Zellmaterialien und –Zwischenprodukte untersucht und Belastungsgrenzen durch geeignete Versuche ermittelt werden. Ziel ist es dabei, Material angepasste Prozessfenster zu bestimmen und Gestaltungsrichtlinien für die Auslegung zukünftiger Hochdurchsatzprozesse abzuleiten.  

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Vorkenntnisse zudem die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation und Aufgabe:

Sekundäre Lithium-Ionen-Batteriesysteme stellen aufgrund einer hohen Energie- und Leistungsdichte die derzeit vielversprechendste Lösung für mobile elektrifizierte Anwendungen, wie z.B. im Automobilbau, dar. Der kleinste funktionsfähige Bestandteil solcher Batterien ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt. Der grundlegende Aufbau solcher Zellen ist seit über 30-Jahren beständig. Dennoch lassen sich deutliche Optimierungspotentiale der Sicherheit, Energiedichte und Schnellladefähigkeit ausmachen. Dabei stehen insbesondere neue Elektrodenmaterialien (z.B. Silizium- und Zinn-Komposite und Lithium-Metall) im Fokus der Forschung. Durch eine zyklische Ein- und Auslagerung von Lithium-Ionen in die Elektroden beim Laden- und Entladen kommt es aber insbesondere bei diesen neuen Materialien zu starken Volumenänderungen des Zellstapels, die in konventionellen Modulaufbauten mit starrer Einspannung der Batteriezellen zur Verbesserund der Kontaktierung unterdrückt werden. Folge sind dabei starke Druckschwankungen, die die Lebensdauer der Zellen verkürzen.

Um zukünftige Module optimal in Hinblick auf die Lebensdauer der Zellen auslegen zu können, müssen Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen Verspanndruck, Volumenänderung und Lebensdauer der Zellen getätigt werden. Hierzu sollen in studentischen Arbeiten ausgehend von den theoretischen Grundlagen Versuchsstände durch Auswahl geeigneter Verspannmethoden und Sensoren für Druck und Volumenänderung konzipiert und aufgebaut werden. Die genaue Aufgabenstellung kann dabei je nach Art der Arbeit und Interesse des jeweiligen Studierenden angepasst werden und je nach Umfang auch die Durchführung von Versuchen zur Evaluation der Wechselwirkungen umfassen.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Vorkenntnisse die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

Fachrichtung: (Wi.-Ing.) Maschinenbau, Mechatronik, Elektromobilität
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation und Aufgabe:

Elektrische Energiespeicher durchdringen eine kontinuierlich wachsende Zahl von Marktbereichen und versuchen sich mit steigenden Energiedichten und sinkenden Herstellungskosten im Mobilitätssektor zu etablieren. Wesentlicher Bestandteil von Lithium-Ionen-Batteriespeichern ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt und über einen flüssigen Elektrolyt chemisch miteinander verbunden. Durch unterschiedliche Bindungspotentiale der Elektrodenmaterialien können so Ladungen gespeichert und gezielt abgerufen werden. Der Wettbewerb um kostengünstige Batterien mit hoher Qualität erfordert eine stetige Weiterentwicklung der Prozesse der Zellfertigung, welche mit einer Steigerung der Prozessgeschwindigkeit und einer Reduktion von Ausschüssen einhergeht. Große Potentiale lassen sich dabei in der Integration von Heißfügeprozessen zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Elektrode und Separator ausmachen, da so die Anzahl Handhabungsprozesse für den Stapelprozess der Zellen reduziert werden können. Bei zu starker Temperatureinwirkung sowie ungünstigen Prozessparametern kann es bei diesen Fügeprozessen aber zu Beschädigungen des Separators kommen. Daher sollen im Rahmen von studentischen Arbeiten Methoden und Verfahren zur Charakterisierung der Verbünde entwickelt und in praktische Versuchen unter Variation von Prozessparametern evaluiert werden.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Vorkenntnisse zudem die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation und Aufgabe:

Elektrische Energiespeicher durchdringen eine kontinuierlich wachsende Zahl von Marktbereichen und versuchen sich mit steigenden Energiedichten und sinkenden Herstellungskosten im Mobilitätssektor zu etablieren. Wesentlicher Bestandteil von Lithium-Ionen-Batteriespeichern ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt und über einen flüssigen Elektrolyt chemisch miteinander verbunden. Durch unterschiedliche Bindungspotentiale der Elektrodenmaterialien können so Ladungen gespeichert und gezielt abgerufen werden. Der Wettbewerb um kostengünstige Batterien mit hoher Qualität erfordert eine stetige Weiterentwicklung der Prozesse der Zellfertigung, welche mit einer Steigerung der Prozessgeschwindigkeit und einer Reduktion von Ausschüssen einhergeht. Große Potentiale lassen sich dabei in der Integration von Heißfügeprozessen zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Elektrode und Separator ausmachen, da so die Anzahl Handhabungsprozesse für den Stapelprozess der Zellen reduziert werden können. Um das Prozessverständnis zu steigern und Optimierungspotenziale der Heißfügeprozesse abzuleiten, muss ein Verständnis über die beim Heißfügen verwendeten Materialien und deren thermische und mechanische Kennwerte aufgebaut werden. Zur Vorbereitung dieser Arbeiten sollen im Rahmen von studentischen Arbeiten Versuchsstände zur Vermessung dieser Kennwerte aufgebaut/ erweitert werden und die Messergebnisse durch Vergleichsmessungen validiert werden.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.

Im Rahmen der Arbeit können Kompetenzen in den Bereichen Konstruktion, Automatisierungstechnik und in Labortätigkeiten aufgebaut und vertieft werden. Zudem eignet sich die Arbeit, um die Komponenten der Zellproduktion kennenzulernen.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Vorkenntnisse zudem die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Projektarbeit (Master Wirtsch.-Ing.)
• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation und Aufgabe:

Elektrische Energiespeicher durchdringen eine kontinuierlich wachsende Zahl von Marktbereichen und versuchen sich mit steigenden Energiedichten und sinkenden Herstellungskosten im Mobilitätssektor zu etablieren. Wesentlicher Bestandteil von Lithium-Ionen-Batteriespeichern ist die Zelle. In dieser sind folienförmige Elektroden aus zwei unterschiedlichen Materialien abwechselnd mit einem dazwischenliegenden Separator übereinandergestapelt und über einen flüssigen Elektrolyt chemisch miteinander verbunden. Durch unterschiedliche Bindungspotentiale der Elektrodenmaterialien können so Ladungen gespeichert und gezielt abgerufen werden. Der Wettbewerb um kostengünstige Batterien mit hoher Qualität erfordert eine stetige Weiterentwicklung der Prozesse der Zellfertigung, welche mit einer Steigerung der Prozessgeschwindigkeit und einer Reduktion von Ausschüssen einhergeht. Große Potentiale lassen sich dabei in der Integration von Heißfügeprozessen zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Elektrode und Separator ausmachen, da so die Anzahl Handhabungsprozesse für den Stapelprozess der Zellen reduziert werden können. Um das Prozessverständnis zu steigern und Optimierungspotenziale der Heißfügeprozesse abzuleiten, erscheint eine Abbildung dieses Prozesses in numerischen Simulationen (FEM/ CFD) vielversprechend. Im Rahmen von studentischen Arbeiten soll hierfür eine Materialkarte der verwendeten Materialien sowie ein numerisches Modell zur Abbildung dieses Prozesses aufgebaut werden.  Anschließend soll das Modell durch Vergleich der Simulationsergebnisse mit den Ergebnissen aus praktischen Versuchen mit dem Heißfügeprozess validiert werden.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Die hier dargestellte Aufgabenstellung stellt das allgemeine Ziel dar.

Für die Bearbeitung der Aufgabenstellung sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich.
Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die Art der jeweiligen Arbeit sowie die Interessenslagen des jeweiligen Studierenden abgestimmt werden. Sollte die Thematik Ihr interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch. Bei Kontaktierung per Mail ist zur Einordnung Ihrer Kenntnisse zudem die Bereitstellung eines Notenspiegels hilfreich.

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 19.09.2024

Motivation:

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Elektrotechnik
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 08.11.2024

Motivation:

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Elektrotechnik, CSE
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 08.11.2024

Der sich rasant entwickelnde Markt der Elektromobilität bringt ein zunehmendes Wachstum von ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien (LIB) mit sich. Derzeit werden die gebrauchten Batteriepacks aus Elektroautos in der Regel nur bis auf Modul- bzw. Zellebene demontiert, in den Shredder geworfen und zerkleinert, und anschließend werden die unterschiedlichen Komponenten getrennt und chemisch wiedergewonnen. Ein solcher Prozess führt dazu, dass das geschredderte Material aus verschiedenen Arten von Rohstoffen besteht, z.B. Al, Cu, Kunststoffe, schwarze Masse, usw. Dieses Gemisch von Materialien erfordert dann erhebliche Kosten und Energie, um das wertvolle Material zurückzugewinnen. Daher wäre es sowohl aus ökologischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht vorteilhafter, die Demontagetiefe von LIB zu erweitern, anstatt das Batteriepack nur bis zur Modul- oder Zellebene zu zerlegen.

Diese Arbeit umfasst u.a. die folgenden Teilaufgaben:

1. Recherche zum Stand der Technik auf dem Forschungsfeld des Recyclings von LIBs
2. Entwicklung von theoretischen Konzepten für die Demontage von Batteriezellen
3. Durchführung der Bewertungsverfahren für die Konzeptionen
4. Versuchsvorrichtungen und Werkzeugen konstruieren bzw. aufbauen
5. Experimente zur Konzeptvalidierung planen und ausführen
6. Ggf. Laborarbeit wie z.B. Anfertigung von Versuchsfotografien, Untersuchung von Materialeigenschaften, etc.

Bei Interesse Können Sie mich gerne kontaktieren (bitte mit Lebenslauf und Notenspiegel).
shubiao.wu@tu-braunschweig.de

Art:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Elektromobilität, etc.
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 10.09.2024

The economic and ecological added value for manufacturing companies crucially depends on how efficiently they handle dynamic events in production and conduct real-time scheduling. Individual customer orders present a significant challenge for overall planning. Therefore, both reactive and proactive planning strategies are necessary to increase the agility and robustness of the production system. Rule-based heuristics and metaheuristic algorithms are often used in complex planning tasks. While heuristics provide quick solutions, their rigidity often affects quality. Metaheuristic algorithms iterate various approaches to improve optimization but reach their limits with increasing complexity and often get trapped in local optima, reducing efficiency. Reinforcement Learning (RL) offers a promising alternative here. RL continuously learns from the environment and adapts its strategies, enabling production systems to respond to unexpected events and improve their performance. This leads to more robust and agile planning that is better aligned with the challenges of modern production paradigms.

 In this context, the following research topics are offered as part of the work:

• Literature review on relevant fundamentals and suitable methodological approaches, including:
• Fundamentals of (Deep) Reinforcement Learning (DRL)
  
• Fundamentals of agent-based process chain simulation
  
• AI-based dynamic production scheduling
  
• Types of shop-floor production systems (e.g., flow shop, job shop, etc.) relevant to industries like battery manufacturing, surface technology, semiconductor production, and their respective process chains
  
• Modeling and simulating production process chains as DRL training environments using open-source tools such as AnyLogic, SimPy, OpenAI Gym etc.
• Defining appropriate state space, action space, and reward function for DRL-based dynamic scheduling (e.g., make-span, machine utilization, energy consumption, total tardiness, etc.)
• Connection and Interaction between production chain simulation models and DRL training algorithms
• Selection of suitable DRL algorithms for training and validation (e.g., DQN, policy-based algorithms, etc.)
• Evaluation of productivity, economic, and ecological outcomes based on the defined reward function
• Critical evaluation and outlook

Depending on the scope of the work, only some of the above points may be covered. Experience with programming languages such as Python and Java is advantageous but not mandatory. If you are interested in these topics, I would be pleased to receive your email with the corresponding documents at chao.zhang@tu-braunschweig.de.

Art:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Fachrichtung: Computer science, mechanical engineering, industrial engineering, electromobility, etc.
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 15.08.2024