Studentische Arbeiten

Abdur-Rahman Ali

Are you passionate about environmental sustainability and interested in the growing field of battery technology? We are currently seeking a dedicated and motivated student to conduct groundbreaking research on the factors contributing to the environmental impacts of lithium-ion battery production.

In the quest for a sustainable future, the motivation behind this research lies in promoting absolute sustainability. By understanding the environmental impacts of lithium-ion battery production, we can make informed decisions towards optimizing processes, reducing negative externalities, and fostering a circular economy. The outcomes of this study will help policymakers, industries, and researchers strive for absolute sustainability in battery technologies and beyond.

Thesis Objective:

The primary objective of this thesis is to gain a comprehensive understanding of the environmental implications associated with lithium-ion battery manufacturing. The study will focus on developing mathematical Life Cycle Assessment (LCA) models to assess the various stages involved in battery production and quantifying their environmental footprints.

Key Research Focus:

Understanding Factors Contributing to Environmental Impacts: The work delves deep into the various factors influencing the environmental impacts of lithium-ion battery production. This will involve investigating raw material extraction, manufacturing processes, energy consumption, and recycling.

Development of Mathematical LCA Models: The thesis will emphasize creating sophisticated mathematical LCA models that enable a detailed evaluation of each life cycle stage. This will allow for a comprehensive assessment of the battery production process and its environmental ramifications.

Utilization of the Python Library lca_algebraic: To facilitate the modelling process, the student will be utilizing the Python library "lca_algebraic." This library offers a wide range of tools and functions to construct and analyse LCA models effectively.

For inquiries and application submissions, please contact,

Abdur-Rahman Ali

a.thamjigar-ali@tu-braunschweig.de

The thesis can be written in English or German.

Art:

Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

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

Are you passionate about safeguarding our planet's future? Do you want to play a vital role in shaping sustainable technological advancements? This student thesis aims to explore the environmental impacts of battery giga factories and their potential for achieving absolute sustainability targets.

Project Overview

In this thesis, we will delve into the pressing need for a comprehensive understanding of the future environmental impacts of battery giga factories.

Key Objectives

Investigate SSP (Shared Socioeconomic Pathways) scenarios: The thesis aims to assess different SSP scenarios to determine if they can meet the targets set by absolute sustainability. Understanding the implications of different socio-economic pathways will be pivotal in crafting feasible strategies for a sustainable future.

PREMISE Python Package: The project will utilize the PREMISE Python package for modelling and forecasting the impacts of future battery production.

Identify Mitigation Potential: Investigate the potential for absolute reduction in the impacts of future battery systems.

By participating in this student thesis, you will:

Develop in-depth knowledge of renewable energy technologies and environmental sustainability.
Gain expertise in using the PREMISE Python package for simulation and forecasting.
Make a tangible impact on the future of battery production by identifying mitigation strategies.

If you are enthusiastic about environmental conservation, renewable energy, and sustainable development, this thesis offers an opportunity to contribute to the development of sustainable mobility solutions.

For further details and to apply, contact:

Abdur-Rahman Ali

a.thamjigar-ali@tu-braunschweig.de

The thesis can be written in German or English.

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

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

In our rapidly changing world, it's more crucial than ever to limit the environmental impacts of products and services to within the Earth's carrying capacities. Our research delves into how to accurately assign and assess these limits using advanced MRIO models like Exiobase 3.

Key Highlights:

Define Environmental Boundaries: Understand how concepts like planetary boundaries and carbon budgets can be downscaled to products and industries.
Assign Safe Operating Spaces (SOS): Learn how to calculate and assign specific environmental budgets to 163 industries and 200 products across 44 countries and 5 regions.
Prioritize Mitigation Efforts: Identify which industries urgently need to reduce their environmental impacts and discover countries excelling in sustainable practices.
Future Implications: Explore the challenges of applying this approach to companies and products, and contribute to shaping the future of environmental sustainability.

Why This Research Matters: By developing a consistent framework for assessing the absolute sustainability of industries, our research offers guidelines for prioritizing environmental actions globally. This study not only highlights the industries most in need of change but also showcases regions leading the way in sustainable practices.

If you are enthusiastic about environmental conservation, renewable energy, and sustainable development, this thesis offers an opportunity to contribute to the development of sustainable mobility solutions.

For further details and to apply, contact:

Abdur-Rahman Ali

a.thamjigar-ali@tu-braunschweig.de

The thesis can be written in German or English.

Art:

Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

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

Steffen Blömeke

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.

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wiing, Umwelting., Verfahrenstechnik, oder ähnliche
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 01.04.2025

Edda Ceisig

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

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, W-Ing MB, Umwelting, etc.
Begin der Arbeit: flexibel
Zuletzt geändert: 05.03.2025

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

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, W-Ing MB, Umwelting, etc.
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 05.03.2025

Fynn Dierksen

Hintergrund und Motivation

Die Grundlage für einen funktionierenden digitalen Zwilling liegt in der präzisen Erfassung und Verarbeitung von Daten, die durch technische Komponenten, insbesondere Sensoren, bereitgestellt werden. Diese Komponenten sind verantwortlich für die Erfassung von Daten zu Produkt-, Prozess- und Maschinenzuständen. Gleichzeitig entscheiden die verfügbaren Sensoren darüber, welches Integrationslevel des digitalen Zwillings (digitales Modell, digitaler Schatten, digitaler Zwilling) implementiert werden kann.

Oft fehlt jedoch eine systematische Klassifikation und Bewertung der vorhandenen technischen Infrastruktur, was zu redundanten, ineffizienten oder unzureichenden Datenquellen führt. Über- oder Unterdimensionierung von Sensoren führen somit zu überdurchschnittlichen Ausgaben oder dazu, dass nicht das Integrationslevel erreicht werden kann, das gewünscht ist.

Aufgabe

Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine methodische Grundlage zur Identifikation, Klassifikation und Bewertung technischer Komponenten zu schaffen, die in einer produktionstechnischen Anlage verbaut sind. Hierbei sollen mögliche sensorbasierte Informationsquellen identifiziert werden. Ergänzend dazu soll identifiziert werden, welche Funktionen einzelne Komponenten im Gesamtsystem erfüllen können und wie sie optimal für digitale Zwillinge genutzt werden können. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, Unternehmen bei der gezielten Optimierung ihrer technischen Infrastruktur zu unterstützen.

Der Umfang der Arbeit kann individuell abgesprochen werden.

Wen suchen wir?

Die Ausschreibung richtet sich an Studierende aller technisch- naturwissenschaftlichen Fachrichtungen.

Die Arbeit kann Remote durchgeführt werden.
Bei Interesse könnt Ihr Euch gerne bei mir per E-Mail melden (f.dierksen@tu-braunschweig.de).

Art:

Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: (Wi.-Ing.) Maschinenbau, (Wi.-Ing.) Elektrotechnik, Mechatronik
Begin der Arbeit: ab sofort
Zuletzt geändert: 22.04.2025

Benjamin Effner

Die Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer innovativen Lösung zur Visualisierung und Optimierung von Luftströmungen in Industrieanlagen. Ziel ist es, eine Simulation zu erstellen, die nahezu in Echtzeit läuft und sich in einer Mixed-Reality-Umgebung darstellen lässt. Diese Simulation soll dabei unterstützen, die Effizienz von Produktionsanlagen zu verbessern, indem Luftströmungen sichtbar gemacht und Optimierungspotenziale aufgedeckt werden.

Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Balance zwischen hoher Modellgenauigkeit und geringer Rechenleistung, sodass die Simulation auf verschiedensten Hardware-Konfigurationen, einschließlich moderner MR-Headsets, lauffähig ist. Dazu gehören auch Optionen zur Anpassung von Parametern wie Zu- und Abluft oder Hindernissen, die die Strömung beeinflussen.

Die Arbeit umfasst spannende Arbeitspakete, darunter die Umsetzung detaillierter Strömungsmodelle, die Entwicklung des Hauptmodells und dessen Visualisierung in einer Mixed-Reality-Umgebung. Erste Erfahrungen in Strömungssimulation und Programmierung sind hilfreich, ebenso wie ein Interesse an neuen Technologien wie Mixed Reality. Die Anwendung soll in der Open-Source Game-Engine "Godot" erstellt werden. Eine Mixed Reality Brille wird in Form der Meta Quest 3 bei Bedarf ausgeliehen.

Diese Arbeit bietet die Möglichkeit, praxisnah an einer wichtigen Schnittstelle zwischen virtueller und physischer Welt zu arbeiten und dabei einen wichtigen Beitrag zur Energieeffizienz in der Industrie zu leisten.

Art:

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

Fachrichtung:
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 07.10.2024

Philipp Grimmel

Motivation:

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

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

Funding:

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

Eligibility:

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

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

Art:

Masterarbeit

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

We are seeking a highly motivated graduate student to join our research team and conduct a master's thesis project in the area of Smart Remanufacturing Systems - Agile EV Battery System Disassembly using smart sensing that could handle variable product design and condition. This project will be conducted in collaboration with the Singapore Institute of Manufacturing Technology (SIMTech) in Singapore.

The project will focus on developing innovative approaches to smart sensing and disassembly of EV battery systems, with the aim of improving efficiency, reducing waste, and preserving resources. The successful candidate will work closely with our team of experts and SIMTech researchers to design, implement, and evaluate smart remanufacturing systems that can handle variable product design and condition.

The ideal candidate should have a strong background in mechanical engineering, electrical engineering, or related fields. Experience in smart sensing, robotics, or automation would be an advantage. Strong analytical and problem-solving skills are essential, as well as the ability to work independently and as part of a team.

This is an exciting opportunity for a motivated graduate student to contribute to the development of sustainable manufacturing practices and gain valuable knowledge and skills in a growing field with numerous career opportunities. The project will be conducted in Singapore, with the support and guidance of both our research team and SIMTech.

If you are interested in this opportunity, please send your CV, academic transcript, and a cover letter outlining your motivation and suitability for the project to Philipp Grimmel.

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

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

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

Art:

Masterarbeit

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

We are seeking a highly motivated graduate student to join our research team and conduct a master's thesis project in the area of Circular Process Technology. This project will be conducted in Singapore and will focus on developing innovative approaches to circular processes in manufacturing, with the aim of reducing waste, improving efficiency, and preserving resources.

The successful candidate will work closely with our team of experts to design, implement and evaluate circular process technologies that can be applied to various manufacturing processes. The project will involve the identification of potential circular opportunities in the manufacturing process, the development of strategies for implementing circular technologies, and the evaluation of the economic and environmental impact of these strategies.

The ideal candidate should have a strong background in chemical engineering, materials science, or related fields. Experience in circular economy, sustainable manufacturing, or process optimization would be an advantage. Strong analytical and problem-solving skills are essential, as well as the ability to work independently and as part of a team.

This is an exciting opportunity for a motivated graduate student to contribute to the development of sustainable manufacturing practices and gain valuable knowledge and skills in a growing field with numerous career opportunities. The project will be conducted in Singapore, with the support and guidance of our research team.

If you are interested in this opportunity, please send your CV, academic transcript, and a cover letter outlining your motivation and suitability for the project to Philipp Grimmel.

Funding:

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

Eligibility:

•Very good English Skills. (The research will be conducted and supervised in English)

•Very good grades record.

•Experience on modeling and simulating manufacturing systems, LCA and LCC knowledge and/or practical experience in our Lernfabrik will be appreciated.

•Students with strong interest and commitment to studying sustainability in an interdisciplinary setting are particularly encouraged to apply.

Financial assistance for a stay in Singapore is available.

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

Art:

Masterarbeit

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

Marcel Haab

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.

Aufgabe:
Die Arbeit umfasst sowohl theoretische als auch experimentelle Untersuchungen. Zunächst wird eine fundierte Analyse der theoretischen Grundlagen durchgeführt, um einen Überblick über das Spritzgussverfahren und die Verarbeitung von faserverstärkten Thermoplasten mit Rezyklatanteilen zu erhalten. Anschließend folgen experimentelle Spritzgussversuche mit unterschiedlichen Rezyklatanteilen, bei denen relevante Material- und Prozessparameter erfasst und analysiert werden. Die gewonnenen Daten dienen als Grundlage für eine simulative Analyse, bei der simulierte und experimentelle Ergebnisse verglichen und die Genauigkeit der Simulationen validiert werden. Ziel der Arbeit ist es, ein besseres Verständnis für den Einfluss von Rezyklaten im Spritzgussverfahren zu gewinnen und die Aussagekraft von Simulationen zur Vorhersage von Material- und Prozessverhalten zu verbessern.

Bei Interesse gerne melden bei: marcel.haab@tu-braunschweig.de

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)

Fachrichtung: Maschinenbau, Umweltingenieurwesen oder ähnliche Studiengänge
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 10.03.2025

Philipp Kabala

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

Der Umfang und der thematische Schwerpunkt können nach Rücksprache angepasst werden.

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Elektrotechnik, Robotik, Automatisierungstechnik
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 06.03.2025

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

Der Umfang und der thematische Schwerpunkt können nach Rücksprache angepasst werden.

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Elektrotechnik, Robotik, Automatisierungstechnik
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 06.03.2025

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

Der Umfang und der thematische Schwerpunkt können nach Rücksprache angepasst werden.

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Elektrotechnik, Robotik, Automatisierungstechnik
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 06.03.2025

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

Der Umfang und der thematische Schwerpunkt können nach Rücksprache angepasst werden.

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Robotik, Automatisierungstechnik, Umweltingenieurwesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 06.03.2025

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

Der Umfang und der thematische Schwerpunkt können nach Rücksprache angepasst werden.

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Umweltingenieurwesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 06.03.2025

Nelli Kononova

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.

Art:

Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Umweltingeneurwesen, Regenerative Energietechnik, TOM, und vergleichbare Studiengänge
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 03.02.2025

Lennart Kuhr

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.

Die Arbeit kann in deutscher oder englischer Sprache verfasst werden.

Bei Interesse und für Bewerbungen wenden Sie sich bitte an:

Lennart Kuhr

l.kuhr@tu-braunschweig.de

Art:

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

Fachrichtung:
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 28.10.2024

Introduction:

The Chair of Sustainable Production and Life Cycle Engineering at the Institute of Machine Tools and Production Engineering (IWF) develops new methods, tools and technologies in the research fields of “Sustainable Production & Factory Systems” in order to meet the sustainability requirements of technical products throughout all phases of their life cycle. In addition to this holistic assessment, the focus is on developments in the field of digital transformation, in which the networking and intelligence of autonomous production systems is being driven forward. In this context, a demonstrator is being set up in the IWF learning factory. A warehouse system, automated guided vehicles (AGVs) and a robotic production cell are integrated. The robotic production cell includes two robotic 6-DOF manipulator arms. Building on the manual controllability of the robot arms, this is now to be automated.

Task:

Using existing 3D models of the matrix production cell, a motion planning and control system for at least one of the two robot arms is to be implemented using the ROS2 robot operating system. The movement task consists of gripping and placing manageable individual parts of a demonstration product. Specifically, motion sequences are created based on fixed pick-up and approach points of the end effectors and these are executed while avoiding collisions with other objects and with the robot itself. Gazebo will be used to graphically represent the motion planning. It is proposed to use the moveit 2 library for movement control.

Deutsche Version:

Die Professur Nachhaltige Produktion und Life Cycle Engineering des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) entwickelt in den Forschungsfeldern „Nachhaltige Produktion & Fabriksysteme" neue Methoden, Werkzeuge und Technologien, um den Nachhaltigkeitsanforderungen technischer Produkte entlang aller Lebensphasen gerecht zu werden. Neben dieser ganzheitlichen Bewertung liegt der Fokus auf den Entwicklungen im Bereich der digitalen Transformation in der die Vernetzung und Intelligenz autonomer Produktionssysteme vorangetrieben wird. In diesem Zusammenhang wird in der IWF Lernfabrik ein Demonstrator aufgebaut. Hierbei wird ein Lagersystem, fahrerlose Transportfahrzeuge (AGVs) sowie eine robotische Produktionszelle integriert. Die Produktionszelle umfasst zwei robotische 6-DOF-Manipulatorarme. Aufbauend auf der manuellen Steuerbarkeit der Roboterarme, soll diese nun automatisiert werden.

Anhand von vorhandenen 3D-Modellen der Produktionszelle soll unter Verwendung des Roboter Betriebssystem ROS2 eine Bewegungsplanung und - steuerung für mindestens einen der zwei Roboterarme implementiert werden. Die Bewegungsaufgabe besteht hierbei in dem Greifen und Platzieren von handhabbaren Einzelteilen eines Demonstrationsproduktes. Konkret werden ausgehend von festen Abhol- und Anfahrpunkten der Endeffektoren Bewegungssequenzen erstellt und diese unter Vermeidung von Fremd- sowie Eigenkollision durchgeführt. Zur grafischen Repräsentation der Bewegungsplanung soll hierbei Gazebo verwendet werden. Es wird vorschlagen zur Bewegungskontrolle auf die Library moveit 2 zurückzugreifen.

Art:

Projektarbeit (Bachelor Maschinenbau)
Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

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

Marija Lindner

Entwicklung eines Large Language Modells für automatisierte Erstellung von Harvey Ball Diagrammen bei einer Literaturrecherche. Das zu entwickelnde Skript soll Funktionen für die Festlegung von Bewertungskriterien enthalten, sowie Forschungspaper in .pdf Format abscannen und bewerten können. Weiterhin soll es das Harvey Balls Diagramm oder als Heatmap ausgeben.

Art:

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

Fachrichtung:
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 06.03.2025

Manuel Megnet

Die Zukunft des Bauens – studentische Arbeiten im Bereich Additive Fertigung / Robotik / Beton 3D-Druck

Du interessierst dich für zukunftsweisende Technologien, Robotik oder den 3D-Druck im Bauwesen? Dann bist du bei uns genau richtig!

Am Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der TU Braunschweig erforschen wir gemeinsam mit dem IBMB und dem ITE das additive Fertigungsverfahren Shotcrete 3D Printing (SC3DP) – ein neuartiges Verfahren, bei dem Beton mithilfe von Druckluft schichtweise aufgetragen wird.

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs “Additive Manufacturing in Construction” (SFB/TRR 277) untersuchen wir vielfältige Fragestellungen rund um Prozessentwicklung, Materialverhalten, Automatisierung und Digitalisierung. Dabei kommen Technologien wie Industrierobotik, Sensorik und Prozessüberwachung zum Einsatz.

Was dich erwartet:

• Vielfältige, individuell gestaltbare Themenfelder

• Praxisnahe Arbeit mit Robotern, 3D-Druckanlagen und Beton

• Einblicke in aktuelle Forschung im Bereich Additive Manufacturing und Smart Construction

Für wen ist das spannend?

Egal ob du dich eher für Konstruktion, Steuerungstechnik, Materialwissenschaft oder Automatisierung interessierst – wir finden gemeinsam ein Thema, das zu dir passt!

Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit? Sprich mich einfach an – wir gestalten den Rahmen individuell.

Neugierig geworden?

Dann melde dich bei mir für ein unverbindliches Gespräch! Ich freuen mich auf deine Ideen und darauf, gemeinsam mit dir die Zukunft des Bauens zu gestalten.

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Bauingenieurswesen, Informatik
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 25.04.2025

Étienne Neumann

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

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftingenieurwesen, Umweltingenieurwesen etc.
Begin der Arbeit: flexibel
Zuletzt geändert: 04.03.2025

Do Minh Nguyen

Diese Abschlussarbeit kann in Deutsch und in Englisch absolviert werden!

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

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

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

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

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

Tel.: +49 531/391-7672

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)

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

Amélie Pötzke

-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.

Eine individuelle Ausrichtung der Arbeit kann gerne nach Absprache erfolgen.

Vorkenntnisse zum Thema LCA vorteilhaft.

Bei Interesse und Fragen meldet euch gerne bei mir!

Mail: amelie.poetzke@tu-braunschweig.de oder Tel.: 0531 391-7692

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, WiIng Maschinenbau, Umweltingenieurwesen, und vergleichbare oder verwandte Studiengänge
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 09.04.2025

-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.

Eine individuelle Ausrichtung der Arbeit kann gerne nach Absprache erfolgen.

Vorkenntnisse zum Thema LCA notwendig, Grundlegende Erfahrung mit Python nützlich.

Bei Interesse und Fragen meldet euch gerne bei mir oder Lukas!

Mail: amelie.poetzke@tu-braunschweig.de oder l.siemon@tu-braunschweig.de

Art:

Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, WiIng Maschinenbau, Nachhaltige Energietechnik, Umweltingenieurwesen, und vergleichbare oder verwandte Studiengänge
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 09.04.2025

Malte Rutz

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

Bei Interess an dem ausgeschriebenen Thema melde dich sehr gerne bei mir!

Malte Rutz

m.rutz@tu-braunschweig,de

0531391 7640

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtaschaftsingenieurwesen, Technologie-orientiertes Mangement, oder vergleichbares.
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 17.03.2025

Jonas Schwieger

Motivation und Aufgabe:

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

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

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

Art:

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

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 13.03.2025

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.

Art:

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

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 13.03.2025

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.

Art:

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

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 13.03.2025

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.

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: (WiIng) Maschinenbau, Mechatronik, KFZ-Technik und artverwandte
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 13.03.2025

Leif Tönjes

Motivation:

Elektrische Energiespeicher durchdringen eine kontinuierlich wachsende Zahl von Marktbereichen und versuchen sich mit steigenden Energiedichten und sinkenden Herstellungskosten im Mobilitätssektor zu etablieren. Die wesentliche Komponente eines solchen Energiespeichers ist die Zelle, in der zwischen voneinander separierten Elektroden ein Ionen- und Elektronenaustausch stattfindet. Diese Elektroden weisen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Belastungen und starke Reaktivität mit den Elementen der Umgebung auf, weshalb die zur sicheren Prozessierbarkeit erforderliche Handhabung mit hohen Anforderungen an die Stapelbildung und insbesondere an die Stapelgeschwindigkeit konfrontiert ist. Eine Lösung stellt ein quasi-berührungsloses Positioniersystem mit elektromagnetischem Wirkprinzip dar.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen der Arbeit ist das Positioniersystem mit elektromagnetischem Wirkprinzip für den Einsatz in der Elektrodenausrichtung zu qualifizieren. Hierzu sind zunächst auf Basis der theoretischen Grundlagen zu den Anforderungen der Handhabung von Elektroden und zu Wirkeffekten des Elektromagnetismus Anforderungen an das System abzuleiten, insbesondere hinsichtlich der gezielten Einstellung der Kraftwirkung durch das elektromagnetische Wirkprinzip durch eine bereits bestehende regelbare Leistungselektronik. Darauf aufbauend sind Anpassungen am Versuchsdemonstrator durchzuführen, die die gezielte Einstellung des Positioniersystems ermöglichen und dadurch die Ablagegenauigkeit verbessern. Anhand einer Variation der Anlagenparameter (z.B. Spulenwicklung, Spannung, Frequenz), Prozess- und Produkteigenschaften (z.B. Größe und Material der Elektroden), ist abschließend der angepasste Prozessdemonstrator hinsichtlich der Stapelqualität (z.B. mechanische Beschädigung, Ablagegenauigkeit, Temperatureintrag) zu evaluieren.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Elektrotechnische Grundkenntnisse sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich. Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die eigenen Interessen abgestimmt werden.

Sollte die Thematik Ihr Interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch:

Mail: leif.toenjes@tu-braunschweig.de

Tel.: 0531 391 7633

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Elektrotechnik, Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 08.03.2025

Motivation:

Elektrische Energiespeicher durchdringen eine kontinuierlich wachsende Zahl von Marktbereichen und versuchen sich mit steigenden Energiedichten und sinkenden Herstellungskosten im Mobilitätssektor zu etablieren. Die wesentliche Komponente eines solchen Energiespeichers ist die Zelle, in der zwischen voneinander separierten Elektroden ein Ionen- und Elektronenaustausch stattfindet. Diese Elektroden weisen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Belastungen und starke Reaktivität mit den Elementen der Umgebung auf, weshalb die zur sicheren Prozessierbarkeit erforderliche Handhabung mit hohen Anforderungen an die Stapelbildung und insbesondere an die Stapelgeschwindigkeit konfrontiert ist. Eine Lösung stellt ein quasi-berührungsloses Positioniersystem mit elektromagnetischem Wirkprinzip dar.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen der Arbeit sind zunächst auf Basis der theoretischen Grundlagen der Handhabung von Elektroden und zu Wirkeffekten des Elektromagnetismus Anforderungen an ein Simulationstool abzuleiten. Diese Anforderungen fließen in eine anschließende Recherche zu Simulationstools für elektromagnetische Wechselwirkungen ein. Mit einem ausgewählten Simulationstool sind anschließend verschiedene magnetische Wechselwirkungen zu simulieren. Dabei soll insbesondere auf für die Kraftwirkung des elektromagnetischen Positioniersystems relevante Parameter eingegangen werden (Spannung, Strom, Wicklungszahl, Spulengeometrie, Spulendraht, Spulenanzahl, ...). Mittels der Simulation sollen die Parameter hinsichtlich der elektromagnetischen Kraftwirkung optimiert und hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit bewertet werden. Auf Basis der Simulationsergebnisse ist abschließend ein prototypischer Aufbau zur Positionierung von Elektroden aufzubauen und experimentell zu erproben.

Voraussetzungen und allgemeine Informationen:

Elektrotechnische Grundkenntnisse sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich. Die genaue Aufgabenstellung kann individuell auf die eigenen Interessen abgestimmt werden.

Sollte die Thematik Ihr Interesse geweckt haben, kontaktieren Sie mich gerne per Mail oder auch telefonisch:

Mail: leif.toenjes@tu-braunschweig.de

Tel.: 0531 391 7633

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Elektrotechnik, Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, CSE
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 08.03.2025

Felix Wanielik

Die Bioökonomie erlebt derzeit einen bemerkenswerten Aufschwung, da immer mehr Unternehmen und Forschungseinrichtungen innovative Materialien entwickeln, die auf nachwachsenden Rohstoffen und biologischen Nebenprodukten basieren. Dieser Wandel wird durch ein wachsendes Umweltbewusstsein, die Notwendigkeit einer nachhaltigen Ressourcennutzung und die Herausforderungen des Klimawandels getrieben. Gleichzeitig können bio-basierte Materialien in direkter Konkurrenz zur Lebensmittelerzeugung stehen, weshalb insbesondere der Verwertung von bio-basierten Nebenprodukten ein großes Potenzial zugeschrieben wird.

Mit einer Produktion von ~ 100 Millionen Tonnen pro Jahr stellt Lignin einen der größten Nebenprodukt – oder Abfallströme der Industrie dar, weshalb Lignin eine zentrale Rolle in der Bioökonomie spielen kann, da dies derzeit meist nur zur Gewinnung thermischer Energie verbrannt. Die aktuell erforschten Anwendungen von Lignin sind hierbei sehr unterschiedlich und reichen von biobasierten Carbonfaser, Aktivkohle, über lignin-basierte Chemikalien und Kunststoffe bis hin zu Energiespeicher. Gleichzeitig werden für eine weitere Wertschöpfung mit Lignin zusätzliche Verarbeitungsschritte benötigt, weshalb aktuell die Produktionskapazität von qualitativ hochwertigem Lignin vergleichsweise gering ist. Aufgrund der aktuell geringen Produktionskapazitäten und der potenziellen Breite an Anwendungen stellt sich die Frage inwiefern das Angebot die Nachfrage decken kann. Dies soll im Rahmen dieser Arbeit analysiert werden, indem eine prospektive Stoffstromanalyse für die Produktion und Verwendung von Lignin erstellt werden soll. Hierbei soll zunächst ein Überblick über mögliche Quellen, Verarbeitungsprozesse und Anwendungen erarbeitet werden, um anschließend Szenarien der Entwicklung von Angebot und Nachfrage abzuleiten und darzustellen. Die folgenden Teilaufgaben sollen im Rahmen studentischer Arbeiten ausgeführt werden, wobei entweder die Prospektive Stoffstromanalyse oder die Prozessanalyse im Fokus stehen können:

Erarbeitung Stand der Technik zum Thema bio-basierte Nebenprodukte, insbesondere Lignin, für die Bioökonomie sowie Stoffstromanalyse
Erarbeitung Stand der Forschung zum Thema Endanwendungen / techno-ökonomischer Analysen für Lignin bzw. lignin-basierter Materialien
Erarbeitung Stand der Forschung zum Thema prospektive Stoffstromanalyse
Prospektive Stoffstromanalyse für lignin-basierte Materialien basierend auf Stand der Forschung und Technik:

Potenzial Produktion von Lignin aus unterschiedlichen Quellen und benötigte Produktionskapazitäten
Potenzial Bedarf für Lignin in unterschiedlichen Anwendungen
Definition unterschiedlicher Szenarien für verschiedene Entwicklungen von Angebot und Nachfrage

Analyse von Prozessen zur Verarbeitung von Lignin hinsichtlich Material- und Energiebedarf für unterschiedliche Endprodukte
Erstellen von Sankey-Diagrammen für Ergebnisse der prospektiven Stoffstromanalyse und Verarbeitungsprozesse

Die studentische Arbeit kann auf deutscher oder englischer Sprache verfasst werden. Bei Interesse würden ich mich über eine Mail mit deinem Lebenslauf und deinem aktuellen Notenspiegel an f.wanielik@tu-braunschweig.de freuen, in der du auch kurz beschreibst was dich an dem Thema interessiert.

Art:

Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung:
Begin der Arbeit:
Zuletzt geändert: 06.05.2025

Sebastian Weise

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.

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 28.04.2025

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.

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 28.04.2025

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.

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 28.04.2025

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.

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Umweltingenieurswesen, verwandte Studiengänge
Begin der Arbeit: sofort
Zuletzt geändert: 28.04.2025

Chao Zhang

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

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

Literature review on relevant fundamentals and suitable methodological approaches, including:

Fundamentals of (Deep) Reinforcement Learning (DRL)
Fundamentals of agent-based process chain simulation
AI-based dynamic production scheduling
Types of shop-floor production systems (e.g., flow shop, job shop, etc.) relevant to industries like battery manufacturing, surface technology, semiconductor production, and their respective process chains

Modeling and simulating production process chains as DRL training environments using open-source tools such as AnyLogic, SimPy, OpenAI Gym etc.
Defining appropriate state space, action space, and reward function for DRL-based dynamic scheduling (e.g., make-span, machine utilization, energy consumption, total tardiness, etc.)
Connection and Interaction between production chain simulation models and DRL training algorithms
Selection of suitable DRL algorithms for training and validation (e.g., DQN, policy-based algorithms, etc.)
Evaluation of productivity, economic, and ecological outcomes based on the defined reward function
Critical evaluation and outlook

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

Art:

Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit

Fachrichtung: Computer science, mechanical engineering, industrial engineering, electromobility, etc.
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 03.04.2025

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

Art:

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

Fachrichtung: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik o.ä.
Begin der Arbeit: Sofort
Zuletzt geändert: 25.04.2025

Studentische Arbeiten

Abdur-Rahman Ali

Key Highlights:

Steffen Blömeke

Edda Ceisig

Fynn Dierksen

Benjamin Effner

Philipp Grimmel

Marcel Haab

Philipp Kabala

Nelli Kononova

Lennart Kuhr

Marija Lindner

Manuel Megnet

Étienne Neumann

Do Minh Nguyen

Amélie Pötzke

Malte Rutz

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