Student Theses

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

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

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Masterarbeit

Projektbeschreibung:

Du nimmst einen Versuchsstand zur experimentellen Erprobung moderner Antriebskomponenten in Betrieb und führst eine systematische Evaluierung durch. Ziel ist es, das Verhalten und die Leistungsfähigkeit der Komponenten unter realitätsnahen Betriebsbedingungen zu analysieren und die Testumgebung hinsichtlich Funktionalität, Datenqualität und Smart Data-Erfassung zu optimieren. Das Projekt zeigt, wie sich durch eine präzise Inbetriebnahme und Evaluierung im Kontext von Industrie 4.0 belastbare Ergebnisse erzielen lassen, die als Grundlage für Predictive Maintenance dienen und für die Weiterentwicklung von Antriebslösungen sowie die Qualitätssicherung von zentraler Bedeutung sind.

Aufgaben:

• Inbetriebnahme: Planung und Durchführung der Inbetriebnahme des Versuchsstands
• Dokumentation: Strukturierte Erfassung und Beschreibung der einzelnen Prozessschritte
• Programmierung: Implementierung der Steuerung mit strukturiertem Text
• Analyse: Bewertung der Betriebsergebnisse im Hinblick auf die Versuchsziele
• Optimierung: Identifikation von Verbesserungsmöglichkeiten für Versuchsablauf, Datenakquise und Aussagekraft der Messdaten

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Motivation:
Granulatbasierte Vakuumgreifer passen sich an unterschiedliche Objektgeometrien an und ermöglichen dadurch die flexible Handhabung einer großen Variantenvielfalt. Bisherige Untersuchungen zur erzielbaren Greifkraft konzentrieren sich jedoch überwiegend auf formstabile Objekte. Bei elastisch deformierbaren Bauteilen verändern sich während des Greifprozesses sowohl die Objektgeometrie als auch die Kontaktbedingungen zwischen Greifer und Objekt. Insbesondere Material, Wandstärke und initiale Anpresskraft können dadurch einen wesentlichen Einfluss auf die Greifkraft haben. Ziel der Arbeit ist es, diese Zusammenhänge experimentell zu untersuchen und Grundlagen für die Bewertung und Vorhersage der Greifkraft bei deformierbaren Objekten zu schaffen.

Aufgabe: 
Im Rahmen der Arbeit sollen deformierbare Silikonobjekte hergestellt, mechanisch charakterisiert und in experimentellen Greifversuchen untersucht werden.

Mögliche Aufgaben sind:

• Herstellung von Silikonobjekten mit unterschiedlichen Wandstärken und Shore-Härten
• Charakterisierung der Objektnachgiebigkeiten
• Auswahl geeigneter Material- und Wandstärkenstufen anhand von Voruntersuchungen
• Planung und Durchführung experimenteller Greifversuche mit einem Industrieroboter
• Ermittlung der erzielbaren Greifkraft für verschiedene deformierbare Objektgeometrien
• Untersuchung des Einflusses der initialen Anpresskraft auf Verformung und Greiferfolg
• Auswertung von Kraft-, Weg-, Druck- und Geometriedaten
• Ableitung von Zusammenhängen zwischen Objektverformung und erzielbarer Greifkraft

Was du dabei lernst:

• Praktisches Arbeiten mit einem Industrieroboter und einem granulatbasierten Vakuumgreifer 
• Herstellung und mechanische Prüfung von Silikonbauteilen 
• Planung und Durchführung wissenschaftlicher Versuchsreihen
• Auswertung und Interpretation experimenteller Messdaten 
• Einblick in aktuelle Forschungsthemen der flexiblen Handhabung und Soft Robotics 

Der Umfang der Arbeit kann individuell abgestimmt werden. Je nach Art der Arbeit kann der Schwerpunkt auf den Voruntersuchungen zur Material- und Wandstärkenauswahl oder auf einer umfassenden Greifversuchsreihe liegen.

Die Ausschreibung richtet sich an Studierende aller technisch-naturwissenschaftlichen Fachrichtungen.
Bei Interesse könnt Ihr Euch gerne per E-Mail bei mir melden: maschal.hakimiy@tu-braunschweig.de

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Investigate NILM for industrial energy data
• Compare novel generative approaches with a conventional baseline (CNN-, LSTM-, ...)
• Evaluate reconstruction quality for downstream applications

• Benchmark comparison
• Open evaluation pipeline

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Research and implement different anomaly definitions for industrial energy data
• Compare the performance of the anomaly detection with different anomaly definitions

• Benchmark comparison
• Open evaluation pipeline

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Research and implement different context variables for industrial loads (e.g. calendar information, weather, ...) for anomaly detection
• Compare the performance of the anomaly detection with different context variables (each one isolated but also combined contexts)

• Benchmark comparison
• Open evaluation pipeline

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Research and develop representations that separate operational dynamics from degradation dynamics for energy monitoring with focus on anomaly detection
• Compare the performance of the anomaly detection with the available separated dynamics with a baseline

• Benchmark comparison
• Open evaluation pipeline

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Research and develop different anomaly prediction routines (e.g. binary approaches: anomaly within 24h, 48h, 7d but also continuous approaches: anomaly scores, "time-to-anomaly", other approaches from survival analysis) 
• Research and develop approaches to provide a statistical level of certainty for the predictions (e.g. 95% certain)

• Benchmark comparison
• Open evaluation pipeline

• Masterarbeit

Motivation:

• Modern industrial production requires its systems to increase productivity, efficiency as well as to autonomously adapt to changing tasks and environments.
• The integration of Artificial Intelligence (AI) technologies into the workflows of digital information systems, e.g. for production planning and control (PPS), enables this through cognitive automation of routine tasks and cognitive assistance in high workload situations. 
• Especially generative AI provides promising capabilities as it supports agentic orchestration of multimodal workflows. 

Content of the work:

• Investigation of the mentioned technologies and approaches based on a demonstrator setup in the IWF Learning Factory consisting of a PPS software prototype and an installation of the agent orchestration framework LangChain. 
• Literature review, conceptualization, implementation and testing of an agentic workflow integrated into the demonstrator environment.

In case you are interested, please send an inquiry via email. Ideally attach your CV and transcript of records.

Lennart Kuhr

l.kuhr@tu-braunschweig.de

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

Motivation:

• Modern industrial production require its‘ systems to increase productivity, efficiency as well as autonomously adapt to changing tasks and environments
• Integrating agentic AI technologies into the cognitive perception-action loop of industrial systems enables such adaptability based on generative intelligence and learning capabilitites
• The application to versatile robots, such as humanoid robots, represents an especially promising approach

Content of the work:

• Investigation of the mentioned technologies and approaches based on a demonstrator in the IWF Learning Factory
• Conceptualization, implementation and testing the state of the art based on NVIDIA Isaaclab simulation and training environment, ROS2 middleware, Unitree G1 humanoid with two 5-finger hands as well as teleoperation equipment

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

Motivation:

• Modern industrial production requires its‘ systems to increase productivity, efficiency as well as autonomously adapt to changing tasks and environments
• Integrating generative AI technologies into the quality inspection processes could enable the detection of previously unseen defect schemes (zero-shot) and at the same time enhance explainability of inspection findings in natural language

Content of the work:

• Investigate the robust deployment of Vision-Language-Models (VLMs) in industrial quality inspection systems and validate the zero-shot capability as well as explainability
• Conceptualize, implementent and test state of the art approaches based on a demonstrator setup in the Learning Factory of IWF providing vision and compute hardware, software frameworks and use cases

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Motivation:

• Modern industrial production requires its‘ systems to increase productivity, efficiency as well as autonomously adapt to changing tasks and environments
• The integration of Artificial Intelligence (A) technologies into the workflows that are required to operate robotic systems enables such adaptability by reducing the workload for humans 
• Especially generative AI provides promising capabilities as it supports agentic orchestration of multimodal workflows 

Content of the work:

• Investigation of the mentioned technologies and approaches based on a demonstrator setup in the IWF Learning Factory consisting of a Franka Emika Panda manipulator arm and an existing software stack for robust assembly operation
• Literature review, conceptualization, implementation and testing of an agentic workflow integrated into the ROS2 middleware

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

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

• Masterarbeit

• Masterarbeit

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 (Solid-State-Batterie, SSB) mit leitfähigen Feststoffelektrolyten gegenüber konventionellen Lithium-Ionen-Batterien eine vielversprechende Lösung dar. Dennoch stellen die Materialeigenschaften dieser Feststoffelektrolyte, wie bspw. eine besondere mechanische Empfindlichkeit und eine starke chemische Reaktivität mit der Umwelt, große Herausforderung in der industrienahen Produktion von SSBs 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 SSB-Zellkomponenten 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 sowie 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 Forschung
• 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

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

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 (Solid-State-Batterie, SSB) mit leitfähigen Feststoffelektrolyten gegenüber konventionellen Lithium-Ionen-Batterien eine vielversprechende Lösung dar. Dennoch stellen die Materialeigenschaften dieser Festelektrolyte, wie bspw. eine besondere mechanische Empfindlichkeit und einer starke chemische Reaktivität mit der Umwelt, große Herausforderung in der industrienahen Produktion von Feststoffbatterien dar. Dies hat Auswirkungen auf die Auslegung der Zellfertigungsprozesse der Stapelbildung, die derzeit vor allem durch Einzelblattstapelprozesse realisiert werden können. Produktivitätseinschränkungen dieses Packagingverfahrens sorgen für die Betrachtung und Entwicklung neuartiger Stapelbildungsansätze, zur Realisierung von erhöhten Produktionsdurchsätzen und einem industrienahen Scale-Up der SSB-Produktion. Bisherige wissenschaftliche Ergebnisse in der Erforschung des Hochdurchsatzstapelns in der Batterieproduktion thematisieren die Realisierbarkeit an konventionellen Lithium-Ionen-Batterien, während Untersuchungen an SSB-Zellkomponenten aufgrund der geringen Verfügbarkeit ausstehen. Unter diesen Voraussetzungen bieten simulative Untersuchungen eine fundierte Grundlage zur Validierung und Adaption bestehender Produktionsprozesse.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll eine simulative Untersuchung zur Umsetzung eines Hochdurchsatzstapelverfahrens mit sulfidbasierten Feststoffelektrolyten durchgeführt werden, um die Drop-In-Fähigkeit des Produktionsprozesses zu bewerten bzw. mögliche Optimierungs- und Adaptionsoptionen für neuartige Zellkomponenten zu formulieren. Dabei sind folgende Teilaufgaben durchzuführen: 

• Literaturrecherche zu theoretischen Grundlagen von sulfidbasierten Feststoffbatterien, Stapelbildungsmethoden  in der Batterieproduktion mit dem Schwerpunkt Feststoffbatterie und bisherigen wissenschaftlichen Ergebnissen für das Hochdurchsatzstapeln
• Erarbeitung und Durchführung von Materialcharakterisierungsmethoden an sulfidbasierten Zellkomponenten zur Ermittlung prozessimmanenter Belastungen während des Hochdurchsatzstapelns
• Entwicklung eines entsprechenden Materialmodells für die Simulationssoftware MSC ADAMS
• Erarbeitung eines Versuchsplans basierend auf zu untersuchenden Prozess- und Anlagenparameter und Umsetzung eines Simulationsmodells in MSC ADAMS
• Durchführung der simulativen Validierung sowie Dokumentation und 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

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

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 (Solid-State-Batterie, SSB) mit leitfähigen Feststoffelektrolyten gegenüber konventionellen Lithium-Ionen-Batterien eine vielversprechende Lösung dar. Dennoch stellen die Materialeigenschaften dieser Feststoffelektrolyte, wie bspw. eine besondere mechanische Empfindlichkeit und eine starke chemische Reaktivität mit der Umwelt, große Herausforderung in der industrienahen Produktion von SSBs 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. Während erste experimentelle Untersuchungen zur Handhabung von Festelektrolyten für die Ermittlung von Prozessverständnis bekannt sind, wäre die simulative Herangehensweise zur Validierung einer Handhabbarkeit besonders bei geringfügig verfügbaren und sich stetig entwickelnden SSB-Zellkomponenten zielführend für eine zeitnahe Etablierung dieser Next-Generation-Batterietechnologie.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll ein simulatives Materialversagensmodells für das Einzelblattstapeln von Festelektrolyten entwickelt und validiert werden. Dabei sind folgende Teilaufgaben durchzuführen: 

• Literaturrecherche zu theoretischen Grundlagen von Feststoffbatterien, Stapelbildungsmethoden  in der Batterieproduktion mit dem Schwerpunkt Feststoffbatterie sowie der Simulation in Batterieproduktionsprozessen
• Aufbereitung bisheriger Forschungsergebnisse im Themenfeld der Stapelbildung sowie den offenen Lücken in Forschung
• Entwicklung eines Simulationsmodells zur Validierung der Handhabbarkeit in Ansys
• Durchführung der simulativen 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

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

-- this thesis can be written in German or English --

In aktuellen Ausschreibungen im Bahnwesen rückt der ökologische Fußabdruck von Produkten als einflussreiche Kennzahl zunehmend in den Fokus. In diesem Zusammenhang ist die Durchführung verlässlicher Product Carbon Footprint (PCF) Berechnungen entlang der Lieferkette erforderlich, um die gesamten Umweltauswirkungen eines Produktes quantifizieren zu können. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sind diese Berechnungen häufig mit großen Herausforderungen verbunden, da die vorhandenen Infrastrukturen nicht auf die Sammlung der notwendigen Daten, sowie die darauffolgenden Berechnungen ausgelegt sind.

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

-- this thesis can be written in German or English --

In der modernen Produktentwicklung ist die Integration von Ökobilanzierungen (engl. Life Cycle Assessment, LCA) in den Produktentstehungsprozess (PEP) unerlässlich, um die Umweltauswirkungen der Produkte über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zu verstehen und minimieren zu können. Durch die Anwendung der LCA Methode bereits ab der Konzeptionsphase können Unternehmen wesentliche ökologische Aspekte wie Emissionen und Ressourcennutzung frühzeitig auswerten und optimieren. Weiterhin ermöglicht die Einbettung dieser Bewertungsmethode in jede Phase des PEP die Wahl umweltfreundlicherer Materialien und effizienterer Herstellungsverfahren, das Vorantreiben nachhaltiger Produktinnovationen und die Entwicklung von Maßnahmen zur signifikanten Reduktion des ökologischen Fußabdrucks des Endproduktes. Die Verknüpfung von LCA und PEP bietet somit die Möglichkeit der prozessbegleitenden, iterativen ökologischen Bewertung, in der die Umweltwirkung eines Produkts bereits frühzeitig als zusätzliches Entscheidungskriterium herangezogen werden können.

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

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.

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

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.

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

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.

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

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 dieser Prozesse in numerischen Simulationen (FEM/ CFD) vielversprechend. Im Rahmen von studentischen Arbeiten sollen diese Simulationen daher durch die Durchführung von Materialcharakterisierungen und den Aufbau von Materialkarten der verwendeten Materialien vorbereitet werden. Anschließend sollen numerische Modelle unter Nutzung der Materialkarten entwickelt und durch Vergleich der Simulationsergebnisse mit praktischen Versuchen an den Heißfügeprozessen validiert werden.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Die hier dargestellte Aufgabenstellung stellt das allgemeine Ziel dar.

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit