Student Theses

Type:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Mechanical Engineering, Computer Science, Computational Sciences in Engineering, Environmental Engineering
Start of thesis: Immediately
Last change: 8/11/2024

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Mechanical Engineering, Computer Science, Computational Sciences in Engineering, Environmental Engineering
Start of thesis:
Last change: 8/11/2024

Type:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Mechanical, Industrial, Computer Science
Start of thesis:
Last change: 8/11/2024

Zu den größten Herausforderungen des 21. Jahrhundert gehört neben Bevölkerungswachstum und Klimawandel die Verdichtung urbanen Lebens. Räumliche und infrastrukturelle Grenzen zwischen Stadtzentrum und peri-urbanem Raum verwischen sukzessive. Gleichzeitig können die zunehmende Verknappung der Anbauflächen und das prognostizierte Wachstum der Weltbevölkerung weder durch den laufenden Fortschritt in der Tier- und Pflanzenzüchtung noch durch eine maximale Effizienzsteigerung in der großflächigen Agrarproduktion kompensiert werden.

Hier setzt das Projekt „CUBES Circle“ an: Unsere Vision von Agrarsystemen der Zukunft basiert auf der Grundidee einer Nahrungsmittelproduktion in miteinander verbundenen, kommunizierenden und standardisierten Produktionsmodulen, den sogenannten CUBES. Diese CUBES sind die Basis eines geschlossenen Systems, das aufgrund seiner ISO-genormten, stapelbaren Grundform und seines biokybernetischen Regelungsansatzes die Schwächen vergangener Agrarproduktionssysteme überwindet und sich integrativ in eine urbane Zukunft einfügt. Aufgrund seiner mobilen Natur, der einfachen Anpassbarkeit an die sich schnell wandelnde urbane Umgebung und der systeminhärenten Skalierbarkeit können die CUBES gleichermaßen auf ruralen, urbanen und sogar desertifizierten Standorten eingesetzt werden. Wir wollen Grundsätze verschiedener geschlossener Kulturverfahren in eine neue Prozesskette integrieren. Dabei ist von entscheidender Bedeutung, dass die einzelnen Glieder der Kette intelligent miteinander vernetzt und geregelt werden. Dadurch lassen sich Synergien ausnutzen und in Anlehnung an das „Triple Zero®"-Konzept eine Produktion ohne Zusatzstoffe, ohne Emissionen und ohne Abfallstoffe erreichen.

Aktuell wird insbesondere die synergetische Produktion von Gemüse, Insekten und Fischen mit unterschiedlichen lokalen und technologischen Rahmenbedingungen untersucht. Hier bietet das CUBES-Konzept auch Potenzial für industrielle Symbiose z.B. durch den Austausch von Biomasse, Wärme und Kohlenstoffdioxid mit einer Biogasanlage. Im Rahmen dessen werden studentische Arbeiten mit verschiedenen thematischen Schwerpunkten angeboten:

 Simulation von Stoff- und Energieströmen (u.a. Erweiterung einer existierenden Simulation)

·        Analyse und Quantifizierung von Potenzialen für industrielle Symbiose mit Cubes

·        Dimensionierung von CUBES abhängig von Standortszenarien

Die genaue Aufgabenstellung wird dann nach einem gemeinsamen Gespräch und Abhängig von der Art der studentischen Arbeit definiert.

Die studentische Arbeit kann auf deutscher oder englischer Sprache verfasst werden.

Bei Interesse würden wir uns über eine Mail mit deinem Lebenslauf und deinem aktuellen Notenspiegel an s.bloemeke@tu-braunschweig.de und f.wanielik@tu-braunschweig.de freuen, in der du auch kurz beschreibst was dich an dem Thema interessiert.

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wiing, Umwelting., Verfahrenstechnik, oder ähnliche
Start of thesis: sofort
Last change: 4/1/2025

BA/SA/MA - Entwicklung einer Python-Schnittstelle zur Vorbereitung der digitalen Abbildung einer Demontagezelle

Motivation und Hintergrund:
Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur Gesamtfahrzeugdemontage wird eine hybride Demontagezelle aufgebaut. Zur reaktiven Demontageplanung soll die Zelle digital abgebildet werden. Die Arbeit soll eine Python-basierte Schnittstelle vorbereiten, die später Sensordaten verarbeiten und in eine digitale Umgebung integrieren kann.

Inhalt und Ziel der Arbeit:
- Analyse möglicher Sensordaten für die Demontagezelle
- Erstellung von Python-Modulen zur Datenverarbeitung (z. B. Einlesen, Filtern, Visualisieren von Sensordaten)
- Simulation von Testdaten zur späteren Integration in die digitale Abbildung der Zelle
- Entwicklung einer basis-Schnittstelle zur Abbildung externer Datenquellen
- Dokumentation der Ergebnisse für die spätere Nutzung in der digitalen Umgebung

Bestenfalls bringst du mit:
- Studium Maschinenbau, Wing-MB o. ä.
- Interesse an Automatisierung, Robotik oder digitaler Produktion
- Erfahrung mit Python-Programmierung
- Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Bei Fragen und Interesse melde dich gerne. Ich freue mich darauf, dich persönlich kennenzulernen! 
Edda Ceisig | e.ceisig@tu-braunschweig.de | 0531-391-7618 | +491722389134

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, W-Ing MB, Umwelting, etc.
Start of thesis: flexibel
Last change: 3/5/2025

BA/SA/MA - Entwicklung einer Methode zur systematischen Bewertung von Demontageprozessen für eine hybride Demontagezelle

Motivation & Hintergrund:
Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur Gesamtfahrzeugdemontage wird eine hybride Demontagezelle entwickelt. Dabei spielen sowohl manuelle als auch automatisierte Prozesse eine Rolle. Um eine strukturierte Entscheidungsgrundlage für die Demontageplanung zu schaffen, soll eine Methode zur systematischen Bewertung unterschiedlicher Demontageprozesse entwickelt werden.

Inhalt und Ziel der Arbeit:
- Recherche zu bestehenden Demontageprozessen und -techniken
- Analyse und Kategorisierung unterschiedlicher Bauteilgruppen und deren Demontageanforderungen
- Entwicklung einer systematischen Bewertungsmethode (z. B. Scoring-Modell, Matrixansatz)
- Definition von Kriterien zur Beurteilung der Automatisierbarkeit (z. B. Bauteilzugänglichkeit, Verbindungstechniken, Prozessstabilität)
- Anwendung und Validierung der Methode anhand ausgewählter Beispiele
- Dokumentation der Methode und Ergebnisse für die spätere Nutzung

Bestenfalls bringst du mit:
- Studium Maschinenbau, Wing-MB o. ä.
- Interesse an Produktionstechnik und Kreislaufwirtschaft
- Strukturierte Arbeitsweise und analytisches Denken

Gerne kann der Inhalt auch noch auf deine Interessen und Fähigkeiten abgestimmt werden!

Bei Fragen und Interesse melde dich gerne. Ich freue mich darauf, dich persönlich kennenzulernen! 
Edda Ceisig | e.ceisig@tu-braunschweig.de | 0531-391-7618 | +491722389134

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, W-Ing MB, Umwelting, etc.
Start of thesis:
Last change: 3/5/2025

Hintergrund und Motivation

Type:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: (Wi.-Ing.) Maschinenbau, (Wi.-Ing.) Elektrotechnik, Mechatronik
Start of thesis: ab sofort
Last change: 4/22/2025

Type:

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

Subjects:
Start of thesis: sofort
Last change: 10/7/2024

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.

Type:

• Masterarbeit

Subjects: Physical Science and Engineering
Start of thesis: Lead time approx. 6 months
Last change: 1/24/2024

Type:

• Masterarbeit

Subjects: Unter anderem Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Elektrotechnik
Start of thesis: Lead time approx. 6 months
Last change: 1/24/2024

Type:

• Masterarbeit

Subjects: Unter anderem Umweltingenieurwesen, Biotechnologie, Maschinenbau
Start of thesis: Lead time approx. 6 months
Last change: 1/24/2024

Motivation:
Der Einsatz von recycelten Kunststoffen ist ein entscheidender Schritt hin zu nachhaltigeren Produktionsprozessen, da er dazu beiträgt, Ressourcen zu schonen und Abfall zu reduzieren. In der industriellen Fertigung, insbesondere beim Spritzgussverfahren, ist es jedoch essenziell, die Auswirkungen von Rezyklatanteilen auf die Materialeigenschaften und die Prozessstabilität genau zu verstehen. Die Materialzusammensetzung und die Verarbeitungseigenschaften können durch den Anteil an recyceltem Material erheblich beeinflusst werden. Um eine zuverlässige Nutzung von Rezyklaten in faserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffen zu gewährleisten, sind gezielte Untersuchungen erforderlich. Simulationsmethoden bieten dabei eine effiziente Möglichkeit, Vorhersagen über das Verhalten der Materialien im Spritzgussprozess zu treffen. Allerdings ist es entscheidend, die Genauigkeit dieser Modelle zu validieren, um eine verlässliche Grundlage für industrielle Anwendungen zu schaffen.

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

Subjects: Maschinenbau, Umweltingenieurwesen oder ähnliche Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 3/10/2025

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Wirtschaftsingenieurwesen, Maschinenbau, Technologie-orientiertes Management oder vergleichbare Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 3/31/2025

--- 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.

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Wiing Maschinenbau, Umweltingenieurwesen, TOM, Wirtschaftsinformatik, und ähnliche Studiengänge
Start of thesis: ab Februar möglich
Last change: 1/8/2025

Motivation:

Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Fahrzeuge nach ihrem Lebenszyklusende in dezentralen Verwertungsbetrieben vollständig manuell demontiert. Nach Begutachtung und Bewertung des Fahrzeugs erfolgt die Demontage von Komponenten, die gesetzlich vorgeschrieben sind und aufgrund ihres Zustands für den Gebrauchtteilemarkt geeignet sind. Der Großteil des Fahrzeugs wird in Press-, Schredder- und Sortierprozessen anschließend weiter zerkleinert. Durch die Vielzahl unterschiedlicher verwendeter Werkstoffe im Fahrzeug kann keine vollständige sortenreine Trennung der Schredderfraktionen erfolgen. Zur Steigerung der Sortenreinheit und Erfüllung der gesetzlich geforderten Rezyklatquoten sind höhere Demontagetiefen vor dem Press- und Schredderprozess erforderlich. Dies kann durch effiziente Automatisierungslösungen zur Demontage von Fahrzeugen erfüllt werden. Neben der Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit kann zusätzlich die Arbeitssicherheit und Ergonomie gesteigert werden, indem schwer zugängliche Bauteile automatisiert demontiert werden. Aufgrund der hohen Variantenvielfalt und unterschiedlichen Zustände der Altfahrzeuge spielen Künstliche Intelligent (KI) und Computer Vision (CV) eine wesentliche Rolle in der Entwicklung von automatisierten Demontageprozessen. So lassen sich Zustände und Positionen von Fahrzeugen, Bauteilen oder Fügeverbindungen erkennen, wodurch eine intelligente Anpassung der Demontageprozesse möglich ist.

Im Rahmen eines vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) geförderten Forschungsprojekts entwickeln die Ostfalia, die TU Braunschweig und das Fraunhofer Institut eine automatisierte Gesamtfahrzeugdemontagezelle sowie eine Computer-Vision-Zelle. Forschungsstandort ist die Open Hybrid Lab Factory in Wolfsburg. Ziel der Computer-Vision-Zelle ist es mittels künstlicher Intelligenz, Computer Vision und einem Leichtbauroboter vom Typ Kuka IIWA die automatisierte Demontage von Bauteilgruppen zu realisieren.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen der studentischen Arbeit soll die CV-Zelle weiterentwickelt und optimiert werden:

• Literaturrecherche und Einarbeitung in die Thematik
• Optimierung und Erweiterung von YOLOv8-Algorithmen für die Objekterkennung und Segmentierung
• Detektion und Maskierung von verschiedenen Verbindungstypen am Aggregatträger eines Fahrzeugs
• Entwicklung von Strategien der automatisierten Demontage unter Berücksichtigung der gesamten Bauteilgruppe
• Lösen von verschiedenen Verbindungstypen
• Validierung und Tests im realen System
• Dokumentation des Projekts

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Elektrotechnik, Robotik, Automatisierungstechnik
Start of thesis: sofort
Last change: 3/6/2025

Motivation:

Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Fahrzeuge nach ihrem Lebenszyklusende in dezentralen Verwertungsbetrieben vollständig manuell demontiert. Nach Begutachtung und Bewertung des Fahrzeugs erfolgt die Demontage von Komponenten, die gesetzlich vorgeschrieben sind und aufgrund ihres Zustands für den Gebrauchtteilemarkt geeignet sind. Der Großteil des Fahrzeugs wird in Press-, Schredder- und Sortierprozessen anschließend weiter zerkleinert. Durch die Vielzahl unterschiedlicher verwendeter Werkstoffe im Fahrzeug kann keine vollständige sortenreine Trennung der Schredderfraktionen erfolgen. Zur Steigerung der Sortenreinheit und Erfüllung der gesetzlich geforderten Rezyklatquoten sind höhere Demontagetiefen vor dem Press- und Schredderprozess erforderlich. Dies kann durch effiziente Automatisierungslösungen zur Demontage von Fahrzeugen erfüllt werden. Neben der Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit kann zusätzlich die Arbeitssicherheit und Ergonomie gesteigert werden, indem schwer zugängliche Bauteile automatisiert demontiert werden. Aufgrund der hohen Variantenvielfalt und unterschiedlichen Zustände der Altfahrzeuge spielen Künstliche Intelligent (KI) und Computer Vision (CV) eine wesentliche Rolle in der Entwicklung von automatisierten Demontageprozessen. So lassen sich Zustände und Positionen von Fahrzeugen, Bauteilen oder Fügeverbindungen erkennen, wodurch eine intelligente Anpassung der Demontageprozesse möglich ist.

Im Rahmen eines vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) geförderten Forschungsprojekts entwickeln die Ostfalia, die TU Braunschweig und das Fraunhofer Institut eine automatisierte Gesamtfahrzeugdemontagezelle sowie eine Computer-Vision-Zelle. Forschungsstandort ist die Open Hybrid Lab Factory in Wolfsburg. Ziel der Computer-Vision-Zelle ist es mittels künstlicher Intelligenz, Computer Vision und einem Leichtbauroboter vom Typ Kuka IIWA die automatisierte Demontage von Bauteilgruppen zu realisieren.

Aufgabenstellung:

Das Interieur des Fahrzeugs ist häufig mit verdeckten Fügeelementen, im speziellen Clipsverbindungen, mit der Karosserie verbunden. Um diese Clipsverbindungen zu lösen, muss ein Werkzeug zwischen die Bauteile gebracht und die Verbindung aufgehebelt werden. Im Rahmen der studentischen Arbeit soll ein Endeffektor für den Kuka IIWA entwickelt werden, um Clipsverbindungen trennen zu können.

• Literaturrecherche und Einarbeitung in die Thematik
• Vorversuche zur Parameterermittlung
• Entwicklung und Konstruktion eines Endeffektors zum Aufhebeln der Verbindung
• Strategieentwicklung: Detektion der Trennstelle
• Adaption an den Flansch eines Leichtbauroboters
• Analyse und Validierung der Funktionsfähigkeit
• Dokumentation des Projekts

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Elektrotechnik, Robotik, Automatisierungstechnik
Start of thesis: sofort
Last change: 3/6/2025

Motivation:

Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Fahrzeuge nach ihrem Lebenszyklusende in dezentralen Verwertungsbetrieben vollständig manuell demontiert. Nach Begutachtung und Bewertung des Fahrzeugs erfolgt die Demontage von Komponenten, die gesetzlich vorgeschrieben sind und aufgrund ihres Zustands für den Gebrauchtteilemarkt geeignet sind. Der Großteil des Fahrzeugs wird in Press-, Schredder- und Sortierprozessen anschließend weiter zerkleinert. Durch die Vielzahl unterschiedlicher verwendeter Werkstoffe im Fahrzeug kann keine vollständige sortenreine Trennung der Schredderfraktionen erfolgen. Zur Steigerung der Sortenreinheit und Erfüllung der gesetzlich geforderten Rezyklatquoten sind höhere Demontagetiefen vor dem Press- und Schredderprozess erforderlich. Dies kann durch effiziente Automatisierungslösungen zur Demontage von Fahrzeugen erfüllt werden. Neben der Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit kann zusätzlich die Arbeitssicherheit und Ergonomie gesteigert werden, indem schwer zugängliche Bauteile automatisiert demontiert werden. Aufgrund der hohen Variantenvielfalt und unterschiedlichen Zustände der Altfahrzeuge spielen Künstliche Intelligent (KI) und Computer Vision (CV) eine wesentliche Rolle in der Entwicklung von automatisierten Demontageprozessen. So lassen sich Zustände und Positionen von Fahrzeugen, Bauteilen oder Fügeverbindungen erkennen, wodurch eine intelligente Anpassung der Demontageprozesse möglich ist.

Im Rahmen eines vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) geförderten Forschungsprojekts entwickeln die Ostfalia, die TU Braunschweig und das Fraunhofer Institut eine automatisierte Gesamtfahrzeugdemontagezelle sowie eine Computer-Vision-Zelle. Forschungsstandort ist die Open Hybrid Lab Factory in Wolfsburg. Ziel der Computer-Vision-Zelle ist es mittels künstlicher Intelligenz, Computer Vision und einem Leichtbauroboter vom Typ Kuka IIWA die automatisierte Demontage von Bauteilgruppen zu realisieren.

 

Aufgabenstellung:

Moderne Automobile weisen eine Vielzahl an elektrischen Verbrauchern auf. Diese Verbraucher werden häufig über verriegelte Stecker mit Spannung versorgt. Bei der automatisierten Demontage ist das Lösen dieser Steckerverbindungen eine besondere Herausforderung. Ihre Aufgaben sind:

• Literaturrecherche und Einarbeitung in die Thematik
• Manuelle Vorversuche bei Steckern mit unterschiedlichen Formfaktoren und Verriegelungen
• Entwicklung und Konstruktion eines Endeffektors zum Lösen der Verriegelung und der Verbindung
• Detektion der Steckverbindung
• Adaption des Endeffektors an den Flansch des Leichtbauroboters
• Analyse und Validierung der Funktionsfähigkeit
• Dokumentation des Projekts

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Elektrotechnik, Robotik, Automatisierungstechnik
Start of thesis: sofort
Last change: 3/6/2025

Motivation:

Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Fahrzeuge nach ihrem Lebenszyklusende in dezentralen Verwertungsbetrieben vollständig manuell demontiert. Nach Begutachtung und Bewertung des Fahrzeugs erfolgt die Demontage von Komponenten, die gesetzlich vorgeschrieben sind und aufgrund ihres Zustands für den Gebrauchtteilemarkt geeignet sind. Der Großteil des Fahrzeugs wird in Press-, Schredder- und Sortierprozessen anschließend weiter zerkleinert. Durch die Vielzahl unterschiedlicher verwendeter Werkstoffe im Fahrzeug kann keine vollständige sortenreine Trennung der Schredderfraktionen erfolgen. Zur Steigerung der Sortenreinheit und Erfüllung der gesetzlich geforderten Rezyklatquoten sind höhere Demontagetiefen vor dem Press- und Schredderprozess erforderlich. Dies kann durch effiziente Automatisierungslösungen zur Demontage von Fahrzeugen erfüllt werden. Neben der Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit kann zusätzlich die Arbeitssicherheit und Ergonomie gesteigert werden, indem schwer zugängliche Bauteile automatisiert demontiert werden. Unklar ist jedoch welche Bauteile für eine automatisierte Demontage geeignet sind. Dabei sollen relevante Eigenschaften der Bauteile identifiziert und anschließend bewertet werden. Ein weiterer Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der optimalen Reihenfolge der automatischen Demontage und den damit verbundenen Abhängigkeiten.

Im Rahmen eines vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) geförderten Forschungsprojekts entwickeln die Ostfalia, die TU Braunschweig und das Fraunhofer Institut eine automatisierte Gesamtfahrzeugdemontagezelle sowie eine Computer-Vision-Zelle. Forschungsstandort ist die Open Hybrid Lab Factory in Wolfsburg.

 

Aufgabenstellung:

• Entwicklung einer Methode zur Bewertung der Demontageeignung von Bauteilen
• Durchführung einer Automatisierungseignungsanalyse
• Identifikation der Reihenfolge einer automatisierten Demontage

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Robotik, Automatisierungstechnik, Umweltingenieurwesen
Start of thesis: sofort
Last change: 3/6/2025

Motivation:

Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Fahrzeuge nach ihrem Lebenszyklusende in dezentralen Verwertungsbetrieben vollständig manuell demontiert. Nach Begutachtung und Bewertung des Fahrzeugs erfolgt die Demontage von Komponenten, die gesetzlich vorgeschrieben sind und aufgrund ihres Zustands für den Gebrauchtteilemarkt geeignet sind. Der Großteil des Fahrzeugs wird in Press-, Schredder- und Sortierprozessen anschließend weiter zerkleinert. Durch die Vielzahl unterschiedlicher verwendeter Werkstoffe im Fahrzeug kann keine vollständige sortenreine Trennung der Schredderfraktionen erfolgen. Zur Steigerung der Sortenreinheit und Erfüllung der gesetzlich geforderten Rezyklatquoten sind höhere Demontagetiefen vor dem Press- und Schredderprozess erforderlich. Dies kann durch effiziente Automatisierungslösungen zur Demontage von Fahrzeugen erfüllt werden. Neben der Steigerung der Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit kann zusätzlich die Arbeitssicherheit und Ergonomie gesteigert werden, indem schwer zugängliche Bauteile automatisiert demontiert werden. Diese Teilziele stehen jedoch in einem Zielkonflikt, die maßgeblich durch den Umfang und der Tiefe der Demontage von Altfahrzeugen beeinflusst werden können. Bislang existieren jedoch noch keine Bewertungsmethoden mit der die optimale Demontagetiefe bestimmt werden kann.

Im Rahmen eines vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) geförderten Forschungsprojekts entwickeln die Ostfalia, die TU Braunschweig und das Fraunhofer Institut eine automatisierte Gesamtfahrzeugdemontagezelle sowie eine Computer-Vision-Zelle. Forschungsstandort ist die Open Hybrid Lab Factory in Wolfsburg.

 

Aufgabenstellung:

• Recherche von gesetzlichen Vorgaben im Kontext der Altfahrzeugverwertung
• Recherche der ökonomisch und ökologisch wertvollsten Werkstoffe innerhalb von Fahrzeugen
• Recherche zu grundsätzlichen Bewertungsmethoden
• Ableitung einer Methodik zur Bewertung der Demontagetiefe in Abhängigkeit des Einflusses auf die Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Umweltingenieurwesen
Start of thesis: sofort
Last change: 3/6/2025

Motivation: 

As the global emphasis on sustainability intensifies, small and medium-sized enterprises (SMEs) feel the urge to adopt sustainable practices and digitalization. Based on the current data from the workshops on sustainable transformation of SMEs in Europe and Singapore, valuable insights into the driving forces, challenges, and strategic priorities of companies should be derived, navigating this complex landscape of both regions. By identifying synergies and differences, the goal is to provide actionable frameworks and tools that can support sustainable development and facilitate the shift from Industry 4.0 to Industry 5.0. within manufacturing SMEs. Following sub-topics will be elaborated:

·     Finding the Common Base: establish a comprehensive understanding on internal and external conditions  (e.g. with PESTEL-analysis)

·       Fields of Interest in Sustainability Improvements:

o   analysis and comparison of trends from both approaches (the most important fields, the highest hotspot, the least field of knowledge etc.)

o   identification of the next steps of companies after implementing the workshops

o   analysis and comparison of the gaps and opportunities for further support and development

·       Aggregation of results and development of supporting tool

o   evaluation of existing tools for SMEs supporting sustainability activities and adoption of Industry 5.0. practices

o   derivation of a requirements catalogue for a tool applicable in both regions,   tool development 

Funding:

A research stay in Singapore can be funded by SINGAPORE INTERNATIONAL PRE-GRADUATE AWARD (SIPGA): 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. 

Type:

• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Umweltingeneurwesen, Regenerative Energietechnik, TOM, und vergleichbare Studiengänge
Start of thesis:
Last change: 2/3/2025

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.

Type:

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

Subjects:
Start of thesis:
Last change: 10/28/2024

Type:

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

Subjects: Informatik, Robotik, Elektrotechnik, Maschinenbau
Start of thesis: sofort
Last change: 10/28/2024

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. 

Type:

Subjects: Maschinenbau, CSE, Informatik
Start of thesis:
Last change: 3/7/2025

Type:

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

Subjects:
Start of thesis:
Last change: 3/6/2025

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Bauingenieurswesen, Informatik
Start of thesis: sofort
Last change: 4/25/2025

Motivation:

Im Zuge des voranschreitenden Klimawandels rückt die ganzheitliche Emissionsreduktion in der Mobilität weiter in den Vordergrund. Initiativen, die Fahrzeugstruktur im Automobilbau durch faserverstärkte Kunststoffe (FVK) zu ersetzen (beispielsweise BMW i3), konnten aufgrund der hohen Kosten nur geringe Verkaufszahlen erreichen, sodass diese Bemühungen außer im Hochleistungssegment eingestellt wurden. Dennoch werden weiterhin hohe Anforderungen an den strukturellen Leichtbau gestellt.

Im Zusammenhang der Erprobung neuer Materialien für den strukturellen Leichtbau, sollen verschiedene Materialien für ihre Nutzung in Mobilitätsanwendungen qualifiziert werden. Eines dieser Materialien ist das Naturprodukt Holz, welches aufgrund seiner natürlichen Faserverbundstruktur und vergleichsweise geringer Dichte ein hohes Leichtbaupotenzial aufweist. Zudem ist die graue Energie von Holz signifikant geringer als von FVK und es werden geringere Materialkosten erwartet.

Aufgabe:

Innerhalb dieser Arbeit liegt der Fokus auf der Nutzung von Holzfurnier als Decklagen einer leichten Kernschicht aus Pilzmyzel. Die Einbringung der Kernschicht dient der Verhinderung des Ausbeulens – bei zeitgleicher Verringerung des volumenspezifischen Gewichts. Für die Verbindung zwischen Holzfurnier und einer Kernschicht aus Pilzmyzel (Pilzwurzelgeflecht) soll dabei die Möglichkeit eines Direktfügeprozesses durch Aufschmelzen des im Holz enthaltenen Polymers Lignin evaluiert werden. Für die Charakterisierung der biobasierten Werkstoffverbunde und deren Nutzung in strukturell belasteten Anwendungen sollen rechtliche Rahmenbedingungen und Fertigungs- sowie Prüfnormen recherchiert werden. Praktische Versuche im Rahmen der Arbeit können an den Anlagen der Open Hybrid LabFactory durchgeführt werden.

Wen suchen wir?

• Haben Sie Interesse an innovativen, nachhaltigen Materialien und deren strukturelle Anwendung im Leichtbau?
• Möchten Sie sowohl theoretisch als auch praktisch arbeiten?
• Bringen Sie gerne eigene Ideen ein und machen Sie sich ihre Arbeit zu eigen?

Dann bewerben Sie sich gerne bei mir mit einem kurzen Lebenslauf. Ich freue mich darauf, Sie persönlich kennenzulernen:

Étienne Neumann | etienne.neumann1@tu-braunschweig.de | 0531 391-65054 | +49 172 3409582

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftingenieurwesen, Umweltingenieurwesen etc.
Start of thesis: flexibel
Last change: 3/4/2025

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

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen
Start of thesis: sofort
Last change: 1/24/2025

-This thesis can also be written in 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.

Ziel der Arbeit ist es, einen Überblick über bereits entwickelte Methoden, sowie mögliche Weiterentwicklungen zur Integration von LCA in den PEP zu schaffen. 

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, WiIng Maschinenbau, Umweltingenieurwesen, und vergleichbare oder verwandte Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 4/9/2025

-This thesis can also be written in english-

Netzunabhängige Energiegebereitstellungsanlagen, auch bekannt als Off-Grid-Systeme, bieten eine vielversprechende Möglichkeit zur Reduktion von Umweltbelastungen und Sicherstellung langfristiger Energieunabhängigkeit. Diese Anlagen basieren dabei auf der Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Solar-, Wind- oder Wasserkraft. Die Skalierbarkeit von Off-Grid-Systemen macht sie besonders attraktiv für unterschiedliche Anwendungen – von kleinen Einheiten für den Heimgebrauch bis hin zu größeren Installationen für industrielle Anwendungen. In Industriebetrieben können netzunabhängige Energiebereitstellungsanlagen dazu beitragen, eine schnelle Verfügbarkeit von emissionsarmem Strom zu bieten und das Unternehmen unabhängig vom Energiemarkt zu machen. Zusätzlich zu einer technischen Auslegung der Anlage auf das zu versorgende System, kann über die Methode der Ökobilanzierung (engl. Life Cycle Assessment, LCA) auch eine Bewertung und Optimierung der Umweltwirkungen der Anlage erfolgen. Durch die Analyse des gesamten Lebenszyklus – von der Produktion der Komponenten über den Betrieb bis hin zur Entsorgung – ermöglicht die Ökobilanz eine Ableitung von Maßnahmen zur Verbesserung der Umweltverträglichkeit der Systeme.

Ziel der Arbeit ist es, ein LCA-Modell zu erstellen, welches eine Bewertung der Umweltwirkungen der Energiegewinnung ermöglicht. Dabei sollen verschiedene Technologien (Photovoltaik, Windkraft, Brennstoffzelle, stationäre Batteriespeicher, ...) mit einbezogen und eine Übertragbarkeit auf unterschiedlich Dimensionierungen untersucht werden. 

Type:

• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, WiIng Maschinenbau, Nachhaltige Energietechnik, Umweltingenieurwesen, und vergleichbare oder verwandte Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 4/9/2025

Ausgangssituation und Motivation der Arbeit:

Das großangelegte Wasserstoffprojekt H2NRY in Kooperation mit thyssenkrupp nucera beschäftigt sich mit der herausfordernden Aufgabe der automatisierten Montage von alkalischen Elektrolysezellen. Neben den praktischen Versuchen am Wasserstoff Campus Salzgitter werden im Rahmen des H2NRY Projektes auch simulative Untersuchungen mit der Software Visual Components durchgeführt, um Layoutuntersuchungen durchzuführen und weitere technische und ökonomische Aspekte bei der automatisierten Montage zu analysieren.

Die aktuelle Montage und der Aufbau des im Projekt untersuchten alkalischen Elektrolysesystems erfolgt vorwiegend vor Ort beim Kunden. Hierbei werden die einzelnen Komponenten entsprechend verpackt und mit einem Schiff zur Baustelle transportiert. Auf der Baustellen wrden dann die einzelnen Komponenten händisch und zeitintensiv zusammengesetzt. Daher ist ein möglicher erster Schritt hin zur automatisierten Montage zentral in einer Fertigungseinrichtung die automatisierte Montage in Form eines mobilen Konzeptes. Dieses mobile Konzept soll es ermöglichen Roboter und anderweitig benötigtes Equipment in z.B. Schiffscontainern mitzunehmen und vor Ort auf der Baustelle aufzubauen. Zusätzlich sollte bei der Auslegung eines entsprechenden Designs darauf geachtet werden, dass der Materialfluss im mobilen Layout nicht verlangsamt wird, sodass es ebenfalls wichtig ist zu entscheiden, wie ein solches Layout in der Theorie vor Ort angeordnet werden müsste für einen optimierten Ablauf bei der Montage von alkalischen Elektrolysezellen.

Arbeitsinhalte der studentischen Arbeit:

• Recherche zu aktuellen mobilen Montagekonzepten
• Design und entwickeln eines sinnvollen Konzeptes für die mobile automatisierte Montage in Visual Components 
• Auswertung und Analyse verschiedener Konzepte und anschließende Bewertung hinsichtlich technischer und ökonomischer Kriterien

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Wirtaschaftsingenieurwesen, Technologie-orientiertes Mangement, oder vergleichbares.
Start of thesis: sofort
Last change: 3/17/2025

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.

Type:

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

Subjects: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Start of thesis: sofort
Last change: 3/13/2025

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.

Type:

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

Subjects: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Start of thesis:
Last change: 3/13/2025

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.

Type:

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

Subjects: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Start of thesis: sofort
Last change: 3/13/2025

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.

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 und kann sowohl den experimentellen als auch den numerischen Teil fokussieren. 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.

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Start of thesis:
Last change: 3/13/2025

Background

With increasing demands for efficient and automated disassembly in industrial applications, innovative separation methods are essential. This project centers on the development of a robotic end-effector capable of performing the disassembly of a bonded sample system. The research builds on previous investigations regarding heating/separation strategies to debond structural adhesives used in sample lids.

Responsibilities

• Literature Review on adhesive deboonding, gripper systems, requirements and constraints for disassembly
• Design and Development of Gripper system
• Construction of robotic end-effector featuring an integrated gripper system that applies controlled force to initiate adhesive debonding. 
• Integration with Industrial Robot Systems ,Programmig  industrial robot movements (if needed)
• Test Setup Preparation and Experimental Investigations 

This Student project offers a unique opportunity to contribute to cutting-edge research in automated disassembly processes with significant sustainability implications. We look forward to your application and the fresh perspectives you will bring to this interdisciplinary challenge.

If intrested please contact 

srinivasa-rao.sunkara@tu-braunschweig.de

Start of work: 01-05-2025

Work location

Open Hybrid LabFactory

Hermann-Münch-Straße 2, 38440 Wolfsburg

Type:

• Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
• Studienarbeit(Master)

Subjects:
Start of thesis: 01.05.2025
Last change: 4/3/2025

Motivation:

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Elektrotechnik, Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen
Start of thesis: sofort
Last change: 3/8/2025

Motivation:

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Elektrotechnik, Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, CSE
Start of thesis: sofort
Last change: 3/8/2025

Zu den größten Herausforderungen des 21. Jahrhundert gehört neben Bevölkerungswachstum und Klimawandel die Verdichtung urbanen Lebens. Räumliche und infrastrukturelle Grenzen zwischen Stadtzentrum und peri-urbanem Raum verwischen sukzessive. Gleichzeitig können die zunehmende Verknappung der Anbauflächen und das prognostizierte Wachstum der Weltbevölkerung weder durch den laufenden Fortschritt in der Tier- und Pflanzenzüchtung noch durch eine maximale Effizienzsteigerung in der großflächigen Agrarproduktion kompensiert werden.

Hier setzt das Projekt „CUBES Circle“ an: Unsere Vision von Agrarsystemen der Zukunft basiert auf der Grundidee einer Nahrungsmittelproduktion in miteinander verbundenen, kommunizierenden und standardisierten Produktionsmodulen, den sogenannten CUBES. Diese CUBES sind die Basis eines geschlossenen Systems, das aufgrund seiner ISO-genormten, stapelbaren Grundform und seines biokybernetischen Regelungsansatzes die Schwächen vergangener Agrarproduktionssysteme überwindet und sich integrativ in eine urbane Zukunft einfügt. Aufgrund seiner mobilen Natur, der einfachen Anpassbarkeit an die sich schnell wandelnde urbane Umgebung und der systeminhärenten Skalierbarkeit können die CUBES gleichermaßen auf ruralen, urbanen und sogar desertifizierten Standorten eingesetzt werden. Wir wollen Grundsätze verschiedener geschlossener Kulturverfahren in eine neue Prozesskette integrieren. Dabei ist von entscheidender Bedeutung, dass die einzelnen Glieder der Kette intelligent miteinander vernetzt und geregelt werden. Dadurch lassen sich Synergien ausnutzen und in Anlehnung an das „Triple Zero®"-Konzept eine Produktion ohne Zusatzstoffe, ohne Emissionen und ohne Abfallstoffe erreichen.

Aktuell wird insbesondere die synergetische Produktion von Gemüse, Insekten und Fischen mit unterschiedlichen lokalen und technologischen Rahmenbedingungen untersucht. Hier bietet das CUBES-Konzept auch Potenzial für industrielle Symbiose z.B. durch den Austausch von Biomasse, Wärme und Kohlenstoffdioxid mit einer Biogasanlage. Im Rahmen dessen werden studentische Arbeiten mit verschiedenen thematischen Schwerpunkten angeboten:

• Simulation von Stoff- und Energieströmen (u.a. Erweiterung einer existierenden Simulation)
•  Analyse und Quantifizierung von Potenzialen für industrielle Symbiose mit Cubes
• Dimensionierung von CUBES abhängig von Standortszenarien

Die genaue Aufgabenstellung wird dann nach einem gemeinsamen Gespräch und Abhängig von der Art der studentischen Arbeit definiert. 

Die studentische Arbeit kann auf deutscher oder englischer Sprache verfasst werden.

 

Bei Interesse würden wir uns über eine Mail mit deinem Lebenslauf und deinem aktuellen Notenspiegel an s.bloemeke@tu-braunschweig.de und f.wanielik@tu-braunschweig.de freuen, in der du auch kurz beschreibst was dich an dem Thema interessiert.

Type:

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

Subjects: Bio- und Chemieingenieurwesen, Wirtschaftsingenieurwesen, Maschinenbau, Umweltingenieurwesen, Nachhaltige Energietechnik, Technologie-orientiertes Management u.a.
Start of thesis: sofort
Last change: 2/25/2025

Recyclingverfahren für kohlenstoff- und glasfaserverstärkte Kunststoffe befinden sich meist auf Labor- oder Pilotebene; gleichwohl müssen heute Investitionsentscheidungen für künftige Großanlagen getroffen werden. Herkömmliche Ökobilanzen liefern dabei kaum belastbare Aussagen, weil sie Maßstabseffekte, Lernkurven und standortabhängige Hintergrundprozesse vernachlässigen. Durch die Kombination einer prospektiven LCA mit einer systematischen Skalierung der Stoff- und Energieströme lässt sich die ökologische Performance industrieller Anlagen bereits in der F&E-Phase prognostizieren. Die resultierende Methodik schafft Entscheidungs­sicherheit für Forschung, Anlagenbetreiber und Politik und trägt dazu bei, ressourcen- und klimaschonende Wertschöpfungspfade für Faserverbund­werkstoffe zu etablieren.

Nach umfangreicher Literatur- und Datenrecherche werden die Hauptrecycling­routen (mechanisch, Pyrolyse, Solvolyse) analysiert. Stoff- und Energieflüsse der Pilotprozesse sind aufzunehmen und mittels thermodynamischer, statistischer und lerneffektbasierter Skalierungsfaktoren auf unterschiedliche industrielle Kapazitäten zu übertragen. Anschließend werden Vorder- und Hintergrundsysteme parametrisch modelliert, mit repräsentativen Standortdaten verknüpft und bewertet. Sensitivitäts- und Monte-Carlo-Analysen quantifizieren Unsicherheiten; Szenarien zu Strommix, Technologiereife und Logistik illustrieren Robustheit und Hot-Spots. 

Thesis can also be written in English.

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 4/28/2025

Gesetzlich steigende Rezyklatquoten lenken den Fokus von der reinen Menge auf die Qualität zurückgeführter Kunststoffe. Verunreinigungen, Faserlängen und Additive beeinflussen Prozessenergie, Ausschussraten und Produktlebensdauer erheblich, werden jedoch in statischen Ökobilanzen kaum erfasst. Eine dynamische LCA, die zeit- und qualitätsabhängige Materialströme abbildet, ermöglicht das Identifizieren ökologischer Break-Even Punkte, an denen Rezyklate konventionelles Neu­material outperformen. So können Sortier- und Aufbereitungsstrategien sowie Design-for-Recycling-Vorgaben quantitativ untermauert und regulatorische Schwellenwerte belastbar formuliert werden.

Zuerst werden qualitätsbestimmende Parameter (Fremdstoffgehalt, Viskositätsindex, Faserlänge) recherchiert und ihr Einfluss auf Energiebedarf, Ausbeute und Lebensdauer quantifiziert. Darauf aufbauend entsteht eine zeitabhängige Sachbilanz, die Recyclingraten, Qualitätsverschlechterung sowie technologische Entwicklungen modelliert. Das System-Modell wird mit einer LCA-Software gekoppelt und auf zwei Fallstudien (Automobil, Konsumgüter) angewendet. Szenarien vergleichen High- vs. Low-Quality-Ströme, verschiedene Sammel- und Sortier­technologien sowie regionale Strommixe. Sensitivitätsanalysen identifizieren die einflussreichsten Parameter; daraus werden Qualitätsgrenzwerte und Sortieranforderungen abgeleitet.

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 4/28/2025

Ökologische Vorteile allein garantieren keine Marktfähigkeit; Recyclingrouten für faserverstärkte Kunststoffe müssen auch wirtschaftlich tragfähig sein. Durch die Kopplung von Life-Cycle-Costing (LCC) mit Ökobilanzierung entsteht ein Instrument, das Zielkonflikte zwischen Emissionsminderung und Kosten transparenter macht. Dies befähigt Industrie, Investoren und Politik, Technologie- und Förderentscheidungen auf Basis ganzheitlicher Kennzahlen zu treffen und gleichzeitig Kreislaufwirtschafts- sowie Klimaziele einzuhalten.

Die investiven und operativen Kosten der gesamten Recyclingwertkette – Demontage, Zerkleinerung, Faserabtrennung, Re-Compoundierung – werden erhoben bzw. recherchiert. Ein parametrisches Kostenmodell wird entwickelt und mit der LCA-Methodik kombiniert, sodass ökologische und ökonomische Indikatoren gemeinsam betrachtet werden können. Szenario- und Sensitivitätsanalysen zu z.B. Strom- und Faserpreis sowie Anlagenauslastung ermitteln Kostentreiber und ihre Wechselwirkungen mit Umweltwirkungen. Eine Fallstudie vergleicht rezykliertes mit virgin CFK, zeigt Skaleneffekte auf und leitet Pfade ab, die Kosten- und Emissionsminimierung vereinen. 

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 4/28/2025

Der Übergang zu zirkulären Geschäftsmodellen erfordert beträchtliche Investitionen in Rücknahmesysteme, modulare Produktgestaltung und Recyclinganlagen. Obwohl ökologische Nutzen plausibel sind, fehlen oft integrierte Nachweise, ob und wann sich die Transformation ökonomisch wie ökologisch amortisiert. Eine kombinierte Break-Even-Analyse liefert Entscheidern verlässliche Informationen und prüft zugleich, ob angestrebte Szenarien innerhalb planetarer Grenzen liegen. Damit unterstützt die Arbeit Unternehmen und Regulatoren bei der strategischen Ausrichtung auf ressourcen- und klimaschonende Wertschöpfung.

Ein repräsentativer Unternehmensfall wird ausgewählt und die aktuelle lineare Wertschöpfung mittels LCA und LCC abgebildet. Anschließend werden zirkuläre Szenarien – Rücknahmelogistik, Remanufacturing,Recycling – definiert und deren Investitionen, Betriebs- sowie Transportkosten erfasst. Diese fließen in ein zeitabhängiges Break-Even-Modell ein, das ökologische und ökonomische Wendepunkte quantifiziert. Abschließend werden Stellhebel identifiziert und Handlungsempfehlungen für eine beschleunigte, nachhaltige Geschäftsmodelltransformation formuliert.

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Start of thesis: sofort
Last change: 4/28/2025

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

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Maschinenbau, Elektromobilität, etc.
Start of thesis: Sofort
Last change: 9/10/2024

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.

Type:

• Bachelorarbeit
• Studienarbeit(Master)
• Masterarbeit

Subjects: Computer science, mechanical engineering, industrial engineering, electromobility, etc.
Start of thesis: Sofort
Last change: 4/3/2025

Wie viele andere Industriezweige sieht sich die Galvanotechnik mit der Notwendigkeit einer umfassenden Digitalisierung ihrer Prozesse konfrontiert, um Resilienz, Flexibilität und Nachhaltigkeit im Sinne von Industrie 4.0 zu erreichen. Die damit verbundenen Aufgabenstellungen sind jedoch deutlich komplexer als in rein mechanischen Fertigungsprozessen, da sie das Zusammenspiel mechanischer Anlagen-komponenten mit elektrochemischer Prozesstechnik erfordern. Aufgrund dieser Interdependenzen zählt die Galvanotechnik zu den anspruchsvollsten Fertigungsverfahren der Metallverarbeitung. Im Vergleich zu hochautomatisierten, rein mechanischen Fertigungsprozessen weist die Galvanotechnik einen signifikanten Rückstand in der Produktionsautomatisierung auf. Dieser Umstand offenbart gleichzeitig ein erhebliches Potenzial zur Steigerung der Prozesseffizienz – insbesondere durch die Implementierung von Industrie 4.0-Digitalisierungskonzepten.

Vor diesem Hintergrund ist ein vorausschauendes Wartungskonzept (Predictive Maintenance) für die Galvanotechnik zu entwickeln, das auf hochaufgelöster Leistungsmessung und der Integration von Manufacturing Execution System (MES)-Daten basiert. Um präventive Wartung zu ermöglichen, muss der Zustand aller zentralen Anlagenkomponenten kontinuierlich überwacht werden. Hierfür sollen relevante Informationen durch breitbandige Strommessung gewonnen werden, indem das aggregierte Leistungssignal systematisch analysiert wird. Der erste Schritt umfasst die eindeutige Identifikation einzelner Geräte im gemessenen Gesamtsignal. Anschließend erfolgt die Trennung und Rekonstruktion der individuellen Gerätesignale mittels Methoden der Signalverarbeitung wie inverser Fourier-Transformation oder Wavelet-Transformation im Frequenzbereich. Abschließend wird der Zustand der einzelnen Gerätesignale durch Deep-Learning-Methoden modelliert, insbesondere unter Verwendung von Transformer-basierten Algorithmen (Large Language Models). Dieser Ansatz ermöglicht die Vorhersage von Anomalien und erlaubt damit eine vorausschauende Wartung noch vor dem Auftreten kritischer Zustände.

Im Rahmen der Arbeit werden folgende Aufgaben ausgeführt:

• Literaturrecherche zu Themen 
• Galvanotechnik und die Prozesskette allgemein
• Ansätze zur Signalzerlegung
• KI-Ansätze zur Klassifizierung
• Vorverarbeitung der zeitlich hochaufgelösten Leistungssignaldaten
• Implementierung eines Algorithmus zur Trennung überlagerter Leistungssignale
• Training eines KI-Modells (z. B. CNN, LSTM oder Transformer) zur Geräteklassifizierung
• Optimierung der Hyperparameter und Validierung anhand realer Daten
• Bewertung der Vorhersagegenauigkeit anhand definierter Metriken
• Kritische Würdigung und Ausblick
• Schriftliche Dokumentation, Abgabe einer elektronischen Version (inklusive Codes) und Präsentation der Ergebnisse 

Type:

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

Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik o.ä.
Start of thesis: Sofort
Last change: 4/25/2025