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Motivation & Hintergrund

CO₂-Vermeidungsmaßnahmen leisten einen wesentlichen Beitrag zur globalen Dekarbonisierung, erfordern jedoch ein tiefes Verständnis darüber, welche Akteure besonders stark von vermiedenen Emissionen profitieren und damit ein hohes wirtschaftliches Investitionsinteresse haben.
Diese Masterarbeit entsteht im Rahmen eines aktuellen, praxisnahen Forschungsprojekts in Zusammenarbeit mit einem führenden Industriepartner aus dem Mobilitäts- und Infrastrukturbereich und adressiert die datenbasierte Identifikation solcher Investitionsstakeholder.

Ziel der Arbeit

Ziel der Masterarbeit ist die Entwicklung eines daten- und KI-gestützten Ansatzes zur Identifikation und Analyse zentraler Investitionsstakeholder für CO₂-Vermeidungsmaßnahmen auf Basis öffentlich verfügbarer Klima-, Emissions- und Schadensdaten.

Aufgabenstellung

1. Identifikation, Sammlung und Aufbereitung öffentlich verfügbarer Daten zu Emissionen, klimabedingten Schäden und betroffenen Sektoren.
2. Analyse der Zusammenhänge zwischen Emissionsvermeidung, Klimarisiken und potenziell vermiedenen Schäden mithilfe geeigneter KI- und Analyseverfahren.
3. Entwicklung eines Modells zur Identifikation und Klassifikation relevanter Stakeholder wie Länder, Industrien und Unternehmen.
4. Quantifizierung des potenziellen Nutzens und der finanziellen Anreize durch vermiedene CO₂-Emissionen für die identifizierten Stakeholder.
5. Visualisierung der Ergebnisse in Form eines interaktiven Dashboards oder einer globalen Übersichtsdarstellung.
6. Kritische Bewertung der Ergebnisse sowie Ableitung von Implikationen für Investitions- und Stakeholder-Strategien.

Erwarteter Output

• Ein konzeptionelles und datenbasiertes Modell zur Identifikation zentraler Investitionsstakeholder
• Ein funktionsfähiger Prototyp (z. B. Dashboard oder interaktive Karte)
• Transparente Darstellung von Zusammenhängen zwischen CO₂-Vermeidung, Klimarisiken und finanziellen Anreizen
• Wissenschaftliche Einordnung und Ableitung praktischer Handlungsempfehlungen

Zielgruppe / Anforderungen

• Masterstudierende aus den Studiengängen:
  • Maschinenbau
  • Wirtschaftsingenieurwesen
  • Data Science
  • Informatik
  • Artificial Intelligence
  • oder verwandten Studienrichtungen
• Gute Programmierkenntnisse in Python (erste praktische Erfahrung oder hohe Lernbereitschaft)
• Grundlegende Kenntnisse in Data Engineering und Datenanalyse
• Theoretische Kenntnisse im Bereich Machine Learning sind von Vorteil
• Interesse an Nachhaltigkeit, Klimaschutz und datenbasierter Entscheidungsunterstützung
• Selbstständige, strukturierte Arbeitsweise sowie Freude an interdisziplinärer Forschung
• Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse

Rahmen & Zusammenarbeit

• Dauer: 6 Monate
• Beginn: nach Absprache
• Enge Betreuung durch erfahrene Forschende
• Einbindung in ein aktuelles, praxisnahes Forschungsprojekt mit industriellem Anwendungskontext

Möglichkeit, die Ergebnisse im Rahmen weiterführender Abschlussarbeiten oder Forschungsprojekte gezielt auszubauen

Ausgangssituation:
Mit dem steigenden Anteil dezentraler Erzeuger (PV-Anlagen), Batteriespeicher, Wärmepumpen und moderner Haushaltsgeräte wächst das Interesse an DC-Netzstrukturen im Wohngebäudebereich. Am Lehrstuhl FAPS besteht umfangreiche Expertise im Bereich industrieller DC-Netze. Dieses Forschungsfeld soll nun auf Residential-Use-Cases erweitert werden, um Synergien, Herausforderungen und Potenziale im Energiewendekontext zu analysieren.

Ziel der Arbeit:
Ziel dieser Studienarbeit ist eine strukturierte Literaturrecherche zu DC-Netzen in Wohngebäuden. Dabei sollen bestehende Forschungsergebnisse, Technologien und Konzeptstudien systematisch erfasst, kategorisiert und hinsichtlich Effizienz, Sicherheit, Kosten, Normung und Integration erneuerbarer Energien bewertet werden.

Aufgaben:

• Entwicklung einer Suchstrategie (Datenbanken, Keywords, Ein-/Ausschlusskriterien)

• Systematische Recherche und Analyse relevanter Literatur und Industrieaktivitäten

• Klassifikation der Konzepte (z. B. Gebäudenetzarchitekturen, PV-Direkteinspeisung, Speicherintegration, Schutzkonzepte, DC-Loads)
• Vergleich von AC- und DC-Gebäudenetzen hinsichtlich Effizienz, Kosten und Betriebssicherheit
• Identifikation von Forschungslücken und Potenzialen für zukünftige Projekte am FAPS

Voraussetzungen:

• Interesse an Gebäudeenergieversorgung, PV-Systemen und DC-Technologien
• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
• Gute Deutsch- und Englischkenntnisse

Studiengang:

Wirtschaftsingenieurwesen, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik, Energietechnik, Informatik o. ä.

 

Art der Arbeit:
Bachelorarbeit / Projektarbeit

Weitere Informationen und Details sind beim genannten Mitarbeiter erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail. Wir werden uns zeitnah zurückmelden.

Ausgangssituation:
Am Lehrstuhl FAPS steht ein umfassender DC-Demonstrator für industrielle Gleichstromnetze zur Verfügung, in dem bereits Themen wie Netzstabilität, Schutzkonzepte und Energieeffizienz erforscht werden. Das Forschungsfeld soll nun um den Bereich der DC-Netze in Datacentern erweitert werden, da Rechenzentren weltweit vor steigenden Energieanforderungen stehen und DC-Architekturen zunehmend in den Fokus rücken.

Ziel der Arbeit:
Im Rahmen der Studienarbeit soll eine strukturierte Literaturrecherche zu DC-Netzen in Datacentern durchgeführt werden. Es sollen aktuelle wissenschaftliche Publikationen, industrielle Whitepapers und Normen identifiziert, systematisch ausgewertet und hinsichtlich Architektur, Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheitsaspekten analysiert werden. Die Ergebnisse sollen das bestehende Forschungsumfeld am FAPS ergänzen und Potenziale für zukünftige Arbeiten im Zusammenhang mit dem DC-Demonstrator aufzeigen.

Aufgaben:

• Entwicklung einer Suchstrategie (Datenbanken, Keywords, Ein-/Ausschlusskriterien)
• Systematische Recherche und Analyse relevanter Literatur und Industrieaktivitäten
• Kategorisierung der Quellen
• Analyse der Anwendbarkeit industrieller DC-Konzepte auf Datacenter-Netze
• Ableitung von Forschungslücken und Handlungsempfehlungen

Voraussetzungen:

• Interesse an Energieversorgungssystemen und Datacenter-Technologien
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
• Gute Deutsch- und Englischkenntnisse

Studiengang:

Wirtschaftsingenieurwesen, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik, Energietechnik, Informatik o. ä.

Weitere Informationen und Details sind beim genannten Mitarbeiter erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail. Wir werden uns zeitnah zurückmelden.

Ausgangssituation

Produzierende Unternehmen sehen sich zunehmend externen Schocks ausgesetzt, etwa durch geopolitische Ereignisse, Naturereignisse, Marktveränderungen oder externe IT-Störungen. Diese beeinflussen Lieferketten und Produktionsprozesse oft unmittelbar, sind jedoch in vielen Fällen bereits frühzeitig in Daten erkennbar. Ein systematisches, interorganisationales Frühwarnkonzept ist in der Praxis jedoch selten vorhanden.

Aufgabenstellung

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Risikofrühwarn-Frameworks, das Unternehmen bei der Erkennung und Bewertung externer Schocks unterstützt. Ergänzend soll ein Python-basierter Prototyp entstehen, der anhand von Dummy- oder Open-Data zentrale Frühindikatoren visualisiert und eine interaktive Entscheidungsunterstützung ermöglicht.

Die Arbeit gliedert sich grob wie folgt:

1. Analyse bestehender Ansätze zu externen Schocks, Supply-Chain-Risiken und relevanten Datenquellen.
2. Kategorisierung externer Schockarten und Identifikation typischer Frühindikatoren.
3. Entwicklung eines interorganisationalen Risikofrühwarn-Frameworks mit klaren Rollen, Prozessen und Datenflüssen.
4. Entwicklung eines Python-Dashboards (Decision-Support) zur Visualisierung und Szenarienanalyse.
5. Demonstration und Evaluation anhand ausgewählter Beispielschocks.

Vorkenntnisse/Voraussetzungen:

• Interesse an Risiko-, Lieferketten- oder Produktionsmanagement
• Fähigkeit zu wissenschaftlicher Analyse und Modellbildung
• Grundkenntnisse in Python (Datenanalyse / Visualisierung)
• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise

Tools / Frameworks:

Python, Jupyter Notebook oder VS Code; optional Process-Mining- oder ML-Bibliotheken.
Methodischer Rahmen: Design Science Research

Type of Thesis:

Masterarbeit (ca. 6 Monate)
Framework-Entwicklung mit prototypischer Umsetzung.

Studiengänge:

Wirtschaftsingenieurwesen, Maschinenbau, Wirtschaftsinformatik, Informatik, Data Science, Artificial Intelligence, Mechatronik.

Bewerbung:

Die Arbeit kann ab sofort bearbeitet werden. Bewerbungen bitte per Mail mit Lebenslauf und aktuellem Notenauszug an untenstehenden Kontakt, Adrian Müller mit Baris Albayrak in CC, richten.

High-temperature superconductors (HTS) and advanced fusion technologies require precisely manufactured coils with reproducible winding quality. For this purpose, robotic winding systems with multi-robot coordination shall be developed and investigated. The goal of this thesis is the development and implementation of a ROS-based path planning and synchronization concept for the automated winding of fusion coils using two cooperating robots.

Tasks

• Familiarization with the fundamentals of fusion coils, robotic winding processes, and ROS-based motion planning
• Analysis of the existing robotic setup and kinematics of both robots (coil rotation robot and winding robot)
• Mathematical description of tangent-based winding trajectories on the coil surface
• Development of a transformation pipeline for mapping tangent end points into the rotating TCP (tool center point) frame of the first robot
• Design and implementation of a ROS-based motion planning strategy for the second robot to follow the transformed tangent end points
• Development of a synchronization scheme for both robots to enable coordinated motion (coil rotation and synchronous winding)
• Integration, testing, and experimental validation of the approach on the existing laboratory setup
• Evaluation of path accuracy, synchronization quality, and winding reproducibility
• Documentation of the methods, implementation, and experimental results

Requirements

• Strong interest in robotics, motion planning, and control of multi-robot systems
• Basic knowledge of robot kinematics and coordinate transformations
• Experience with ROS (preferably ROS1 as currently the setup runs in ROS1) and Linux is an advantage
• Programming skills in Python and/or C++
• Structured, independent working style and reliability in experimental work
• Ability to work in a team
• Very good German and/or English skills in spoken and written form (at least B level)

The thesis can start immediately. Please send your application including current grade transcript, relevant certificates, proof of language level (exception: native speakers DE/EN), and curriculum vitae by e-mail.

Ausgangssituation:

Bei der Kontaktierung von primärisolierten Hochfrequenzlitzen (HF-Litzen) kommen derzeit häufig Kabelschuhe oder andere Anschlusselemente zum Einsatz. Dadurch entsteht eine definierte Kontaktierstelle, an der zur Qualitätsbewertung der Übergangswiderstand gemessen werden kann. Im Rahmen neuer, induktiv unterstützter Kontaktierungsverfahren wird jedoch darauf abgezielt, HF-Litzen direkt (ohne Anschlusselement) zu kontaktieren. In diesem Fall existiert jedoch keine klassische Kontaktstelle, weshalb der etablierte Prüfansatz über den Übergangswiderstand nicht mehr greift.

Um die Qualität dieser neuartigen Kontaktierung dennoch sicher und reproduzierbar bewerten zu können, wird ein neues elektrisches Mess- und Prüfkonzept benötigt. Ziel ist es, die elektrische Charakterisierung solcher Verbindungen zu ermöglichen und dabei mögliche Messgrößen und Messverfahren systematisch zu vergleichen.

Der Umfang der Arbeit umfasst dabei folgende Arbeitsinhalte:

• Analyse bestehender Prüfmethoden

  • Untersuchung von DC- und AC-Widerstandsmessungen, 4-Leiter-Technik, Impedanzspektroskopie

  • Bewertung der Eignung für Kontaktierungen ohne Anschlusselement

• Ableitung relevanter Messgrößen

  • Identifikation von Kenngrößen, die die Kontaktqualität widerspiegeln (z. B. HF-Impedanz, komplexe Leitfähigkeit, frequenzabhängiger Widerstand)

  • Betrachtung physikalischer Hintergründe wie Skin- und Proximity-Effekte

• Entwicklung eines Messkonzeptes

  • Auswahl geeigneter Sensorik, Messgeräte und Messfrequenzen

  • Konzeption eines reproduzierbaren Prüfaufbaus (Mechanik + elektrische Anbindung)

• Aufbau und Inbetriebnahme des Versuchsaufbaus

  • Umsetzung des Konzepts im Labor

  • Durchführung erster Messreihen an Kontaktmustern und Vergleichsproben

• Bewertung & Dokumentation

  • Interpretation der Messergebnisse hinsichtlich Aussagefähigkeit, Genauigkeit und Reproduzierbarkeit

  • Formulierung von Empfehlungen für ein standardisierbares Prüfverfahren

 

Voraussetzungen zur Bewerbung:

• Studiengang: Studium der Elektrotechnik, Mechatronik, Maschinenbau oder vergleichbarer technischer Studiengang

• Fachkenntnisse: Grundkenntnisse in elektrischen Schaltungen und Messtechnik; Interesse an elektrischer Charakterisierung und experimenteller Laborarbeit

• Arbeitsweise: Strukturierte, sorgfältige und eigenständige Arbeitsweise; Bereitschaft, sich in neue Messmethoden einzuarbeiten

• Sprachkenntnisse: Gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift

 

Bewerbungen mit Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel bitte per E-Mail an: miriam.eichinger@faps.fau.de

1. Background and Motivation

The high cost and long development time of single-purpose CubeSats present a barrier to rapid innovation. This thesis addresses this challenge through a conceptual design study for a modular, reconfigurable 3U CubeSat platform. The core vision is to develop a single, adaptable satellite “bus” architecture where subsystems and payloads can be logically configured to support missions across three distinct domains: Internet of Things (IoT) relay, Earth Observation (EO), and Communication (Comms). The goal is not to build a flight model, but to create a comprehensive digital prototype and system design that demonstrates the feasibility and advantages of this approach.

2. Thesis Objectives

The primary goal is to create a detailed system design and a parametrized digital model for a reconfigurable 3U CubeSat. The work is purely analytical and design-oriented, focusing on:

1. Mission Analysis and System Requirements: Conduct a literature review to identify the key performance metrics (e.g., data volume, power budget, downlink rate, pointing accuracy) that drive subsystem selection for IoT, EO, and Comm missions.

2. Subsystem Definition and Sizing: Based on the key metrics, define the conceptual requirements and specifications for the main bus components (On-Board Computer, Electrical Power System, Attitude Determination and Control System, Communication System) for each mission type.

3. Development of a Configurable CAD Master Model: Create a parametrized 3D model of the 3U CubeSat structure in SolidWorks. This model will serve as a digital twin to exemplify how different subsystem configurations and payloads can be integrated.

4. Interface Standardization Proposal: Propose standardized mechanical and electrical interface concepts for the payload bay and internal components to facilitate the theoretical reconfigurability of the platform.

3. Tasks and Methodology

• Literature Review: Research state-of-the-art CubeSat missions to compile a database of key parameters and derive representative requirements for each mission type.

• System Architecture Trade-Off: Analyze how mission requirements flow down to subsystem choices. For example, contrast the need for a high-performance OBC with EdgeAI capabilities for EO against the low-power communication system suitable for IoT.

• Exemplary CAD Modeling (Digital Prototype): Using SolidWorks, the student will:

  • Start from existing open-source CubeSat models.

  • Create a master 3U assembly with configurable features to demonstrate how the structure adapts to different components.

  • Model representative, placeholder components for each mission type to visualize the concept.

• Documentation: Compile all findings, system specifications, and the design rationale into a final thesis report, presenting the conceptual platform design and its configurable SolidWorks model.

4. Student Profile and Prerequisites

I am looking for a highly motivated student in electrical engineering, mechanical engineering, or a related field.

• Essential:

  • Proven proficiency in SolidWorks (as demonstrated in the interview).

  • Strong analytical skills for system-level engineering and requirement derivation.

  • A structured and independent way of working.

• Advantageous:

  • Basic knowledge of spacecraft systems and subsystems (e.g., ADCS, EPS, COMMS).

  • Interest in system design and the NewSpace sector.

5. Application Process

Interested candidates should submit their application to julius.pinsker@faps.fau.de including:

1. Current transcript of records (grades).

2. A concise CV (1 page).

3. A short passage (max. 300 words) on “My Initial Approach to a Conceptual Design of a Reconfigurable CubeSat Platform.”

For the Interview:
Selected candidates will be invited for an interview. They are expected to demonstrate their SolidWorks skills live. I suggest candidates prepare by downloading and familiarizing themselves with an open-source CubeSat model (see suggested links below) and bringing a laptop with SolidWorks installed to perform a simple modeling task on the spot.

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Suggested Preliminary Reading for Applicants

1. Stanford Sequoia on GitHub: A practical example of an open-source CubeSat project, focusing on systems architecture.

   • Link: https://github.com/stanford-ssi/Sequoia

2. Open-Source satellite-to-ground laser communication: The paper presents the open-source bus design, intended for future mission reuse

   • Link: https://arxiv.org/abs/2506.20014

3. Open-Source 1U CubeSat Model (GitHub): A direct link to a simple, open-source SolidWorks model, ideal for the interview test.

   • Link: https://github.com/schu-lab/Solidworks-1U-Cubesat

4. CubeSat Design Specification (CDS): The essential standard document that defines the physical and mechanical interfaces of a CubeSat.

   • Link: https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2018/01/cubesatdesignspecificationrev14_12022-02-09.pdf

I look forward to receiving your innovative applications.

Motivation

Mit dem zunehmenden Einsatz von Gleichstromnetzen in Produktionsanlagen wächst die Bedeutung einer realitätsnahen und validen Modellierung. Simulationstools ermöglichen es, diese Netze virtuell abzubilden und verschiedene Betriebszustände zu analysieren. Damit die Ergebnisse zuverlässig sind, müssen die zugrunde liegenden Modelle die tatsächlichen physikalischen und regelungstechnischen Zusammenhänge korrekt abbilden.

Im Rahmen dieser Arbeit soll die bestehende Simulationsumgebung für Gleichstromnetze in Matlab Simulink/Simscape erweitert werden. Während bisher bereits Verbrauchermodelle und Energiemanagementkonzepte integriert sind, sollen nun auch Schalt- und Schutztechnik sowie weitere Komponenten ergänzt werden, um ein vollständiges und validierbares Netzabbild zu ermöglichen.

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Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit soll die bestehende Gleichstromnetzsimulation um weitere technische Komponenten ergänzt und anhand realer Messungen validiert werden.
Die Aufgaben umfassen:

• Analyse der bestehenden Simulationsarchitektur
  Untersuchung der vorhandenen Modelle und der bestehenden Komponentenstruktur in Matlab Simulink/Simscape.

• Weiterentwicklung der Komponentendatenbank
  Integration neuer Bauteiltypen (z. B. Schalt- und Schutzkomponenten, Leitungen, Netzschnittstellen), sowie Parametrisierungsstrategien.

• Modellerstellung und Implementierung
  Aufbau und Parametrierung neuer Komponentenmodelle gemäß technischer Spezifikationen.

• Validierung durch reale Messungen
  Vergleich und Abgleich der Simulationsergebnisse mit Messdaten des am Lehrstuhl vorhandenen Gleichstrom-Demonstrators.

• Dokumentation und Auswertung
  Beschreibung der Modellierungsstrategie, Bewertung der Simulationsergebnisse und Ableitung von Verbesserungspotenzialen.

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Zielsetzung

Ziel der Arbeit ist die Erweiterung und Validierung der bestehenden Simulationsumgebung zur Abbildung eines vollständigen industriellen Gleichstromnetzes.
Durch die Integration von Schalt- und Schutztechnik sowie weiterer Komponenten soll ein realitätsnahes, validierbares Simulationsmodell entstehen, das als Grundlage für zukünftige Forschungsarbeiten und Regelstrategien dient.

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Voraussetzungen und Informationen

Profil:

• Studium der Elektrotechnik, Energietechnik, Mechatronik, Informatik, Maschinenbau oder eines verwandten Fachbereichs

• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

• Interesse an innovativen Energieversorgungstechnologien, Simulationen und Automatisierung

• Kenntnisse in Matlab/Simulink (idealerweise Simscape)

• Grundkenntnisse in Programmierung (z. B. Python) sind von Vorteil

• Teamfähigkeit und Kommunikationsfreude

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Was wir bieten:

• Einblicke in aktuelle Forschungsarbeiten zu Simulation, Automatisierung und Gleichstrom- bzw. hybriden Energienetzen

• Mitarbeit in einem engagierten und interdisziplinären Team

• Eigenverantwortliches Arbeiten an realen Projekten mit modernster Technologie

• Möglichkeit zur persönlichen und fachlichen Weiterentwicklung

• Kooperation mit führenden Industriepartnern im Bereich Simulations- und Gleichstromtechnologie

• Bei Projekt- oder Masterarbeit: Möglichkeit zur weiterführenden Forschungsarbeit (Research Master/Promotion)

Das DC-Team am Lehrstuhl FAPS besteht aus mehreren Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftlern und Studierenden, die eng zusammenarbeiten und sich gegenseitig unterstützen. Eine aktive Einbindung und regelmäßiger Austausch innerhalb des Teams sind ausdrücklich erwünscht. Die Arbeitspakete dieser Abschlussarbeit lassen sich inhaltlich klar voneinander abgrenzen und können bei Bedarf auch auf mehrere Studierende verteilt werden.

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Beginn: Ab sofort möglich
Art der Arbeit: Bachelorarbeit, Projektarbeit oder Masterarbeit

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Kontakt

Interessierte Studierende senden bitte ihre Bewerbungsunterlagen (kurzes Motivationsschreiben, Notenspiegel und Lebenslauf) an:

Martin.Barth@faps.fau.de

Sowohl im Maschinenbau als auch in der Medizintechnik finden Silikonbauteile aufgrund ihrer besonderen Materialeigenschaften, wie Temperaturstabilität, Biokompatibilität und Flexibilität, breite Anwendung. Zur individualisierten Herstellung von Silikonbauteilen werden bisher hauptsächlich aufwendige indirekte Gussverfahren genutzt. Neuartige additive Verfahren, der direkte Silikondruck, besitzen das Potenzial, die Fertigung zu vereinfachen, komplexe Geometrien zu ermöglichen und eine wirtschaftliche Produktion ab Losgröße eins umzusetzen. Am Lehrstuhl FAPS werden die innovativen Verfahren Direct Ink Writing (DIW) und Liquid Additive Manufacturing (LAM) für die Herstellung von Silikonbauteilen eingesetzt und erforscht.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit wird das Vernetzungsverhalten von 2K Silikonkautschuk charakterisiert, analysiert und modelliert. Dafür werden DSC- und Rheometrie-Messdaten bereinigt und aufbereitet. Die Daten werden danach grafisch aufbereitet und ermöglichen die Ermittlung von Materialkennwerten.

Diese Arbeit bietet die Möglichkeit, in ein aktuelles und fortschrittliches Forschungsgebiet im Schnittpunkt zwischen Materialwissenschaft und Maschinenbau einzutauchen und den Einsatz von modernen Technologien in der Fertigung kennenzulernen. Eigene Ideen können umgesetzt und in der Praxis angewendet werden.

 

 

Aufgaben:

• Literaturrecherche zum Stand der Forschung in der Datenerfassung und -aufbereitung
• Aufbereitung und Analyse von Versuchsdaten
• Übertragung der Ergebnisse auf ein Vernetzungsmodell
• Modellvalidierung über Materialcharakterisierungsversuche
• Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse

 

Vorkenntnisse:

• Studium im Bereich Maschinenbau/Mechatronik/Medizintechnik/Elektrotechnik oder ähnliches
• Vorerfahrung im Bereich der Datenverarbeitung in Origin wünschenswert
• Interesse an der additiven Fertigung und Materialwissenschaften
• Sehr engagierte, selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise

 

Bewerbungen mit Lebenslauf, Notenspiegel und sehr knappem Motivationsschreiben (maximal 80 Wörter) bitte über das Anfrageformular oder an Lukas.Gugel@faps.fau.de

Anlagen zur Herstellung von Wellpappe verfügen über eine Vielzahl von drehzahlsynchronisierten elektrischen Antrieben.

Im Stand der Technik erfolgt die Energieversorgung und Ansteuerung über Umrichter, welche Energie aus dem Wechselstromnetz beziehen und überschüssige Energie in Bremswiderständen in Wärme umwandeln.

Durch die Umstellung auf Gleichstrom (DC) in Produktionsanlagen können erhebliche Vorteile erzielt werden, insbesondere in Bezug auf Energieeffizienz, Materialersparnis und Systemstabilität. DC-basierte Systeme ermöglichen eine flexiblere Energienutzung, höhere Wirkungsgrade und ermöglichen die Rückspeisung vom Bremsenergie (Rekuperation).

Ziel der Arbeit:

Im Rahmen der Arbeit sollen die Energie- und Materialeinsparpotenziale durch den Einsatz eines DC-Netzes mit zentralem DC-Bus zur Versorgung der drehzahlvariablen Antriebe einer Maschine zur Herstellung von Wellpappe evaluiert werden. Die Möglichkeit zur Nutzung von Bremsenergie durch Rekuperation soll geprüft werden.

Arbeitspakete:

• Analyse des Ist-Zustands: Besichtigung einer Anlage beim Industriepartner und sammeln der nötigen Daten aus den Technischen Dokumentationen, Einführung in den DC-Demonstrator am FAPS, Einlesen in die Fachliteratur
• Konzeption einer DC-Maschine: Auswahl geeigneter DC-fähiger Umrichter, Auslegung des DC-Netzes; Analyse der Lastprofile der Motoren zur Evaluation des Einsatzes von Rekuperation
• Bewertung der Einsparpotenziale: Quantifizierung der Energiesparpotenziale auf Basis von Literatur oder eigener Laborversuche, Identifikation und Quantifizierung der Materialeinsparpotenziale

Anforderungen:

• Kenntnisse in Elektrotechnik, idealerweise mit Bezug zur DC-Technologie und Energieeffizienz in Produktionsumgebungen von Vorteil
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
• Gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift