Im Zuge der Mobilitätswende und des steigenden Bedarfs an elektrifizierten Antriebssystemen gewinnen Batterien als zentrale Komponenten zunehmend an strategischer Bedeutung. Insbesondere im Bereich der leichten und schweren Nutzfahrzeuge entstehen neue Herausforderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Rohstoffbeschaffung über Produktion und Nutzung bis hin zur Rückführung und Wiederverwertung. Der Recyclingprozess von Traktionsbatterien spielt dabei eine entscheidende Rolle für Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Versorgungssicherheit.

Die Supply Chain des Batterie-Recyclings ist hochkomplex: unterschiedliche Zellchemien, unklare Rücklaufmengen, logistischer Aufwand, technologische Unsicherheiten sowie regulatorische Vorgaben beeinflussen die Rückführung und Wiederverwertung erheblich. Traditionelle Analysewerkzeuge stoßen hier an ihre Grenzen. Die Methode der System Dynamics bietet hingegen die Möglichkeit, dynamische Zusammenhänge, Rückkopplungen und zeitverzögerte Effekte transparent zu modellieren und zu simulieren.

Ziele der studentischen Arbeit

• Vertiefung der Kenntnisse in der Systemtheorie, insbesondere im Bereich System Dynamics

• Durchführung einer fundierten Literaturrecherche zu Batterieproduktion, Rückführung und Recycling im Mobilitätssektor, insbesondere bei Nutzfahrzeugen

• Analyse der technischen, logistischen und organisatorischen Prozesse entlang der Batterie-Supply-Chain

• Identifikation und Modellierung relevanter Akteure, Materialflüsse, Einflussfaktoren und Wirkzusammenhänge im Batterie-Recyclingprozess

• Aufbau eines dynamischen Simulationsmodells zur Abbildung des Batterie-Recyclings unter Einsatz von System Dynamics

• Ableitung von Erkenntnissen zur Optimierung der Recyclingstrategie für leichte und schwere Nutzfahrzeuge

Voraussetzungen

• Hohes Interesse an nachhaltiger Mobilität, Kreislaufwirtschaft und Batteriesystemen

• Bereitschaft, sich intensiv mit System Dynamics auseinanderzusetzen

• Idealerweise erste praktische Erfahrungen mit Modellierungs- oder Simulationssoftware (z. B. Vensim, AnyLogic, Stella o. Ä.)

• Grundkenntnisse in Programmierung (z. B. Python, Java)

• Sehr gute Deutschkenntnisse (mindestens Niveau C1) und gute Englischkenntnisse

• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

• Verpflichtende Ergebnispräsentation und -diskussion im Seminar

Die studentische Arbeit kann ab dem 01.05.2025 oder zu einem späteren, individuell vereinbarten Zeitpunkt begonnen werden und ist innerhalb des in der Prüfungsordnung festgelegten Bearbeitungszeitraums abzuschließen.

Die Arbeit kann als Projekt- oder Masterarbeit verfasst werden.

Bei Interesse senden Sie bitte eine E-Mail mit Lebenslauf und Notenspiegel an
📧 baris.albayrak@faps.fau.de

Ich freue mich auf Ihre Bewerbung!

Ausgangssituation:

Die Kontaktierung von primärisoliertem Runddraht stellt eine zentrale Herausforderung im Elektromaschinenbau dar, da sie maßgeblich die Zuverlässigkeit und Effizienz von elektrischen Verbindungen beeinflusst. Ziel dieser Technologiestudie ist es, bestehende Kontaktierungstechnologien systematisch zu untersuchen und deren Einsatzmöglichkeiten sowie Grenzen anhand einer Literaturrecherche zu bewerten. Die Arbeit soll so einen Beitrag zum Verständnis und zur Weiterentwicklung dieser Technologien leisten.

Der Umfang der Arbeit umfasst dabei folgende Arbeitsinhalte:

• Literaturrecherche und Quellensammlung: Systematische Suche nach wissenschaftlichen Artikeln, Patenten, technischen Berichten und anderen relevanten Publikationen zu Kontaktierungstechnologien für primärisolierten Runddraht
• Kategorisierung und Analyse der Technologien: Einteilung der gefundenen Kontaktierungsmethoden (z. B. mechanische, thermische, chemische Verfahren) und Analyse ihrer Funktionsweise, Materialanforderungen und Anwendungsbereiche
• Bewertung von Vor- und Nachteilen: Gegenüberstellung der Stärken und Schwächen der identifizierten Technologien hinsichtlich Effizienz, Kosten, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit
• Aufzeigen aktueller Trends und Entwicklungen: Erfassung des Stands der Technik sowie Identifikation neuer Ansätze oder Innovationen in der Kontaktierung von primärisoliertem Runddraht

Nähere Informationen sowie Beginn und Umfang der Arbeit können in einem persönlichen Gespräch diskutiert werden. Eine Konkretisierung des Themas erfolgt nach Absprache.

 

Voraussetzungen zur Bewerbung:

• Hohe Motivation, Neugierde sowie selbständige und strukturierte Arbeitsweise
• Deutsch in Wort und Schrift von elementarer Bedeutung
• Fachlicke Kenntnisse und methodische Fähigkeiten von Vorteil

 

Bewerbungen mit Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel bitte per E-Mail an:

miriam.eichinger@faps.fau.de

 

Sollten Sie in die engere Auswahl kommen, werden Sie per Mail kontaktiert. Ein Anruf ist nicht notwendig.

Im Zuge der Digitalisierung übernehmen digitale Plattformen wie AWS oder Wucato eine zunehmend zentrale Rolle entlang der industriellen Wertschöpfungsketten. Aufgrund ihres weitreichenden Einflusses auf Unternehmensprozesse, Märkte, politische Entscheidungen und gesellschaftliche Strukturen gelten Plattformökonomien als potenziell wertstiftende Organisationsformen der industriellen Wertschöpfung. Die Wechselwirkungen zwischen den vielfältigen Akteuren und Einflussfaktoren, die die Funktionsmechanismen digitaler Plattformen prägen, charakterisieren diese als komplexe sozio-technische Systeme.

Traditionelle Analysewerkzeuge wie die Wertstromanalyse oder BPMN stoßen bei der Abbildung der Dynamik solcher Systeme jedoch an ihre Grenzen. Gleichzeitig ist eine systematische Modellierung der verschiedenen Rollen, Mechanismen, Prozesse und Funktionen auf digitalen Plattformen essenziell, um ein umfassendes und konsistentes Verständnis dieser Systeme zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang zeigt die Methode der System Dynamics großes Potenzial, die Komplexität digitaler Plattformen in der Industrie adäquat zu erfassen und abzubilden.

Ziele der studentischen Arbeit

• Vertiefung der Kenntnisse in der Systemtheorie, insbesondere im Bereich System Dynamics
• Durchführung einer umfassenden Literaturrecherche zu industriellen Plattformen und zur Methodik von System Dynamics
• Entwicklung eines technischen und organisatorischen Verständnisses digitaler Plattformen
• Identifikation und Analyse der beteiligten Rollen, Funktionen, Wirkmechanismen sowie der Wertschöpfungsschritte digitaler Plattformen
• Bewertung der Eignung von System Dynamics zur Analyse komplexer Plattformökonomien im industriellen Kontext

Voraussetzungen

• Hohe Motivation und Interesse an der Mitwirkung bei aktueller, interdisziplinärer und industrienaher Forschung
• Bereitschaft, sich intensiv in die Systemtheorie und speziell in System Dynamics einzuarbeiten
• Idealerweise erste praktische Erfahrungen in der Simulation von Wertschöpfungssystemen (z. B. mit Tools wie Siemens Plant Simulation oder AnyLogic)
• Solide Programmierkenntnisse in gängigen Programmiersprachen wie Python oder Java
• Sehr gute Deutschkenntnisse (mindestens Niveau C1) und gute Englischkenntnisse

Die studentische Arbeit ist ab dem 01.02.2025 oder zu einem späteren, individuell vereinbarten Zeitpunkt zu beginnen und innerhalb des in der Prüfungsordnung festgelegten Bearbeitungszeitraums abzuschließen.

Die Arbeit kann als Projekt- oder Masterarbeit verfasst werden.

Bei Interesse senden Sie mir  eine E-Mail mit Lebenslauf und Notenspiegel an baris.albayrak@faps.fau.de.

Ich freue mich auf Ihre Bewerbung!

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebunden Fahrzeuge haben sich diverse Motorkonzepte etabliert, welche vorwiegend auf massiveren Flachleitern beruhen. Deren Handhabung und Einbringung stellt auf Grund ihrer großen Biegesteifigkeit, gepaart mit der erforderlichen Formgebung, eine große Herausforderung dar. Auf Grund vergleichsweise geringen Stückzahlen sind gegenwärtig einige Prozessschritte manuelle gelöst. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, strukturiert zu ermitteln, welche Kräfte zum Aufreißen einer Perforation notwendig sind. Diese Kräfte werden durch die zu montierenden Spulen selbst während des Montagevorgangs aufgebracht bzw. auf die perforierte Nutgrundisolation übertragen. Übergeordnetes Ziel, durch den Einsatz von 6σ-Methoden, optimale Perforationsmuster zu ermitteln und der Prozessführung zur Verfügung zu stellen. Dabei muss sowohl die Perforation vollständig aufgetrennt, aber gleichzeitig die Spulenisolation und -geometrie nicht beschädigt werden.

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

• Einarbeitung in den Statorfertigung für Schienenfahrzeuge
  • Fertigungsprozess Stator
  • Zusammenspiel des statorseitigen Isolationssystems
  • Zweck und Funktion der Nutgrundisolation
• Einarbeitung in den Themenkomplex 6σ
  • Methodik
  • Statistische Standardwerkzeuge
• Konzeptentwürfe für Teillösungen
  • Untersuchungen verschiedener Perforationsmuster
  • Untersuchung verschiedener Schneidengeometrien
  • Aufnahme von Risskräften
• Analytische Untersuchung der aufgenommenen Kraftwerte durch den Einsatz von 6σ
  • Prozessanalyse
  • Prozessoptimierung

 

Persönliche Voraussetzungen:

• Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
• Interesse an 6σ-Methoden/Statistik
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
• Konstruktives Geschick (CAD)
• Handwerkliches Geschick
• Interesse an der Arbeit mit Maschinen und Analgen
• Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

Der Beginn kann ab sofort erfolgen. Eine grundlegende Vorarbeit ist vorhanden.

Weitere Informationen und Details sind beim genannten Mitarbeiter erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail oder über das Anfrageformular. Wir werden zeitnah rückmelden.

 

Ausgangslage:

Mit der fortschreitenden Elektrifizierung der Fahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach komfortablen, sicheren und in den Alltag integrierbaren Lademöglichkeiten. Kontaktlose Energieübertragungssysteme ermöglichen Szenarien wie „Road Charging“ und „Opportunity Charging“. Weitere Vorteile sind ein gesteigerter Ladekomfort für den Anwender sowie eine geringere Angriffsfläche für Vandalismus. Folglich ist für die nächsten Jahre eine gesteigerte Nachfrage nach induktiven Energieübertragungssystemen für Elektromobile zu erwarten. Allerdings stehen bislang keine Verfahren zur Verfügung, die eine wirtschaftliche Fertigung induktiver Energieübertragungssysteme in hoher Stückzahl ermöglichen.

Mögliche Aufgabenstellung

Verlegen, Kontaktieren und Isolieren sind die drei wichtigsten Schritte zur Herstellung eines induktiven Energieübertragungssystems. Die Verfahren sollen durch geeignete Maßnahmen für die industrielle Fertigung befähigt werden. Neben praktischen Versuchen ist auch der prototypische Aufbau von Demonstratoren vorgesehen. Mögliche Aufgabenstellungen können sein:

• Einarbeiten in die Technologien für die kontaktlose Energieübertragung
• Analyse von verschiedenen Systemaufbauten der Marktbegleiter
• Adaption bestehender Konzepte aus dem Elektromaschinenbau auf den neuen Anwendungskontext
• Entwicklung und Konzeption geeigneter Vorrichtungen und Aufbau von Demonstratorsystemen

Hinweise und Bewerbung:

• Bearbeitung der Aufgaben im studentischem Team
• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
• Bewerbungen bitte per E-Mail mit Lebenslauf und aktueller Fächerübersicht an info@seamless-energy.com

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Michael Weigelt info@seamless-energy.com

Michael Masuch

Im Rahmen der Energiewende verlagert sich der Fokus von fossilen Brennstoffen und Atomenergie zu erneuerbaren Energiequellen. Hybride Netzstrukturen aus einer Kombination aus Gleich- und Wechselstrom vereinen die Vorteile beider Versorgungsstrategien. Sie berücksichtigen jede Art von Verbrauchern, Speichern und Erzeugern.

In Kooperation mit über 30 namhaften Partnern der Industrie baut der FAPS in seinen Laborhallen eine Demonstratoranlage mit regenerativen Erzeugern, verschiedenen Speichern und industriellen Verbrauchern auf. Entstandene Simulationen können dort messtechnisch validiert und das Gesamtkonzept auf die praktische Umsetzbarkeit sowie die Wirtschaftlichkeit untersucht werden.

Speziell mit einem Großkonzern der Elektro- und Automatisierungstechnik mit Erlanger Standort wird derzeit ein Prototyp eines skalierbaren Ultrakondensator-Spitzenlastspeichers konstruiert. Ziel ist es, diesen in der Karosseriefertigung der Automobilindustrie zu testen.

Für Abschlussarbeiten ergeben sich folgende Anknüpfungspunkte, die aus einer vorherigen Masterarbeit übergeben werden:

1. Elektromontagearbeiten an DC-Netz und Speicherschrank in Laborhalle des Lehrstuhls
2. Verbindung von Speicherschrank und übergeordnetem Steuerungssystem der Produktionszelle (SPS)
3. Systemtest der Speicherlösung am Power-Hardware-in-the-Loop Simulator. Gegebenfalls werden im Rahmen der Arbeit Lastprofile bei einem OEM der Automobilindustrie aufgenommen.
4. Erstellung Handlungs- und Dimensionierungsempfehlung für die kooperierenden Industriepartner

Das sogenannte DC-Team am Lehrstuhl besteht aus mehreren Wissenschaftlern und Studierenden, die ihre Arbeiten im Team erledigen und sich gegenseitig untersützen, weshalb eine Bereitschaft für regen Austausch untereinander gewünscht wird. Auch in dieser Arbeit ist die Vergabe der Arbeitspakete konkurenzlos in mehrere Teilaufgaben untergliederbar.

Über eine Kurzüberblick mit Notenspiegel der Studienleistungen aus Bachelor- und ggf. Masterstudium sowie über einem kurzen Lebenslauf freuen wir uns.

Der Markt für Photovoltaikanlagen (PV) befindet sich weltweit in einem dynamischen Wachstum. Kurzzeitprognoselösungen für PV-Leistungen sind ein Schlüsselinstrument, um Eigenverbrauch zu optimieren, Netzdienlichkeit zu gewährleisten und somit die Effizienz und Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen zu steigern. Diese Abschlussarbeit wird in Zusammenarbeit mit einem innovativen Startup durchgeführt, das sich auf Energiemanagementbausteine für PV-Anlagenbetrieb spezialisiert hat und eine globale Marktexpansion anstrebt. Ziel ist es, eine fundierte Marktanalyse durchzuführen, die potenziell interessante Länder identifiziert und konkrete Handlungsempfehlungen für den Markteintritt liefert.

Aufgabenstellung:

1. Marktanalyse
   • Identifikation der Länder mit dem höchsten Potenzial für das Produkt
   • Untersuchung der Anzahl installierter PV-Anlagen in verschiedenen Regionen der Welt inkl. deren Wachstumsraten
   • Analyse der Vergütungsmodelle für PV-Anlagen und der Strommarktsituation sowie der Kaufkraft der Regionen
   • Bewertung des Mehrwerts, den das Produkt in den jeweiligen Märkten erzeugen könnte
2. Wettbewerbsanalyse
   • Identifikation und Analyse von Wettbewerbern in den einzelnen Zielregionen
   • Bewertung der Marktposition und Alleinstellungsmerkmale (USPs) bestehender Lösungen
3. Rahmenbedingungen für den weltweiten Handel
   • Untersuchung regulatorischer, technischer und wirtschaftlicher Voraussetzungen für den internationalen Vertrieb
4. Strategieentwicklung
   • Entwicklung eines Aktionsplans zur Markterschließung priorisierter Länder basierend auf den ökonomischen und strategischen Erkenntnissen
   • Konkrete Handlungsempfehlungen zur Marktbearbeitung (z. B. Partnerschaften, Marketingstrategien)

Ziel der Arbeit: Die Arbeit soll eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die Internationalisierung und Weiterentwicklung des Produkts bieten. Neben einer umfassenden Markt- und Wettbewerbsanalyse soll ein priorisierter Aktionsplan zur Erschließung der relevantesten Länder entwickelt werden.

Über eine Kurzüberblick mit Notenspiegel der Studienleistungen aus Bachelor- und ggf. Masterstudium sowie über einem kurzen Lebenslauf freuen wir uns.

Hintergrund: Im Zuge des fortschreitenden Wandels in der Energiebranche und der zunehmenden Bedeutung von nachhaltigen und effizienten Energiemanagementsystemen, bieten sich für innovative Startups vielfältige Möglichkeiten. Diese Abschlussarbeit zielt darauf ab, den Grundstein für ein solches Startup zu legen, indem sie innovative Geschäftsmodelle für neue Energiemanagementfunktionalitäten entwickelt.

Thema: Entwicklung von Geschäftsmodellen für neue Energiemanagementfunktionalitäten mit dem Ziel der Gründung eines Startups.

Mögliche Aufgaben:

• Analyse aktueller Trends und Herausforderungen in der Energiebranche, insbesondere im Bereich Energiemanagement.
• Identifikation und Bewertung neuer Technologien und Funktionalitäten im Energiemanagement.
• Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle, die diese neuen Funktionalitäten nutzen.
• Erstellung eines umfassenden Businessplans, einschließlich Marktanalyse, Strategieentwicklung und Finanzplanung.
• Erarbeitung eines Konzepts zur Umsetzung und Skalierung des Startups.

 

Ausgangssituation
Das E|Home-Center ist eine interdisziplinäre Forschungsgruppe an der FAU Erlangen-Nürnberg. Ressourcenschonendes, nachhaltiges und intelligentes Wohnen stehen dabei im Vordergrund. Eine der größten Herausforderungen beim Betrieb von Plattformen im Smart-Living-Umfeld ist die Unsicherheit auf Grund von Compliance Risiken bei der Umsetzung von rechtlichen Vorgaben wie Privacy/Security by Design (PbD/SbD) nach der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) und dem Bundesdatenschutzgesetz (BDSG). Mit ISIS12, VdS 10000, dem Standard-Datenschutzmodell (SDM) der Konferenz der unabhängigen Datenschutzaufsichtsbehörden des Bundes und der Länder (DSK) und dem IT-Grundschutz des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) oder auch den NIST-Frameworks der amerikanischen Behörden existieren Handreichungen für die Umsetzung von Informations-Sicherheits-Management-Systemen (ISMS), entsprechende Datenschutz-Management-Systeme (DSMS) lassen aber weitestgehend auf sich warten oder sind kaum auf die Belange der Wohnungswirtschaft zugeschnitten.

 

Aufgabenstellung
Vor dem genannten Hintergrund sollen im Rahmen einer studentischen Arbeit zunächst die gesetzlichen Rahmenbedingungen geklärt, der Stand der Technik hinsichtlich Frameworks und Zertifizierungen ermittelt und das Potential eines branchenspezifischen DSMS analysiert werden. Im weiteren Verlauf gilt es ein Konzept auf Basis von PbD auszuarbeiten, dieses im Rahmen eines aktuellen Forschungsprojekts zu prüfen und einen operativen Prozess zu entwickeln. Ziel ist es, dass sowohl Bewirtschafter von Wohnraum als auch Betreiber von Plattform und Serviceentwickler bei ihrer Tätigkeit unterstützt und ein hohes Datenschutz- und IT-Sicherheitsniveau sichergestellt werden kann. Dazu kann sowohl eine exemplarische Umsetzung im Reallabor, die Bereitstellung von Softwarebibliotheken oder Formulierungshilfen erfolgen.

 

Weitere Informationen erhalten Sie auf Anfrage, der Arbeitsumfang kann entsprechend der Arbeit angepasst werden und die Bearbeitung weitestgehend im Home Office stattfinden.

Situation

Die hohe Komplexität heutiger Automatisierungslösungen führt dazu, dass die Integrationskosten (größtenteils Engineering Aufwand!) vor allem für kleine und mittlere Unternehmen oft ein unwirtschaftliches Niveau erreichen und damit Innovationen blockieren. Intransparente Kommunikation, fehlendes Wissen, wenig Wiederverwendung von Engineering Wissen und teure Experten sowie komplexe CAD-Tools tragen maßgeblich dazu bei.

Motivation

Schon einfache simple 3D-Planungstools helfen bei der Grobkonzeption von komplexen Anlagen, als auch deren Kommunikation. Zusätzlich kann eine zielgerichtete Wertstromanalyse in kurzer Zeit viel Wissen generieren, um über die Wirtschaftlichkeit einer Automatisierungslösung zu entscheiden, schon bevor technische Detailfragen geklärt werden.

Themenstellung

Entwicklung einer Intuitiven und userfreundlichen Benutzeroberfläche für eine Planungsumgebung und Integration von Elementen der Wertstromanalyse:

• Umstrukturierung von bereits bestehenden Layouts einer Planungsumgebung für eine bessere User Experience (intuitiv, weniger komplex, klare Abläufe)
• Erstellung von Layout Templates für geplante Funktionalitäten der Planungsumgebung
• Selbständiger Entwurf von neuen/ noch fehlenden Funktionalitäten zur Erweiterung der bereits bestehenden Applikation
• Arbeiten mit Design Thinking, Game Engines, Design Tools wie Figma
• Konzeption wie Elemente der Wertstromanalyse einfach aber effektiv mit der Grobkonzeptplanung integriert werden können
• Konzepte für mögliche Optimierung mit KI

Vorkenntnisse

• Erfahrungen mit Bereich Game Design oder User Experience
• Idealerweise Wissen über Lean Management (z.B. OPEX an der FAU)
• Programmierkenntnisse zum Verständnis der Struktur der implementierten Funktionen wären von Vorteil

Was du erwarten kannst

• Einblicke in einem innovativen Startup direkt am FAPS-Lehrstuhl
• State of the art Anwendungsentwicklung mit neuen Technologien
• Betreuung und umfassende Einarbeitung nach Bedarf

Beginn ab sofort möglich, Umfang und genaue Ausrichtung der Abschlussarbeit erfolgen nach Absprache und persönlichem Interesse. Über eine Anfrage mit kurzem Motivationsschreiben, beigefügtem Lebenslauf und der Notenübersicht würde ich mich sehr freuen. Bei Interesse gerne direkt an mich (Kontakt siehe unten) wenden oder über das Anfrageformular.

 

Siehe Teaser: