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Induktives Laden: Konzeption und Entwicklung von Prozessen zur automatisierten Produktion induktiver Energieübertragungssysteme (BA/PA/MA)

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:

Maximilian Kneidl
Maximilian Kneidl, M.Sc. info@seamless-energy.com

E-Road-LKW

PA/BA/MA: Beitrag zur automatisierten Demontage von elektrischen Achsantriebssystemen

Mit der Expansion der Elektromobilität geht ein kontinuierlich steigender Bedarf an kritischen Rohstoffen einher. Neben der Batterie zählen hochintegrierte elektrische Antriebssysteme zu den zentralen Komponenten von Elektrofahrzeugen und enthalten wertvolle Materialien wie Kupfer und Seltenerdmetalle. Vor diesem Hintergrund gewinnt die Kreislaufwirtschaft eine strategische Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Automobilindustrie.

Als Mitglied eines nationalen Leuchtturmprojekts beteiligt sich der FAPS an der Entwicklung automatisierter und digitalisierter Kreislaufwirtschaftslösungen für elektrische Achsantriebssysteme. Dabei sollen im Rahmen des Projekts erstmals herstellerübergreifende Lösungen für die automatisierte Demontage elektrischer Achsen entwickelt werden. Betrachtet werden komplette Antriebssysteme, bestehend aus Motor, Getriebe und Leistungselektronik, sowohl für Pkw- als auch für Lkw-Anwendungen. Auf diese Weise stärken die Projektergebnisse die Resilienz der Wertschöpfungskette für Antriebssysteme und verbessern gleichzeitig die Umweltbilanz der Elektromobilität.

In diesem Kontext baut der FAPS eine automatisierte Demontagezelle als Demonstrator auf.

Inhalte:

  • Literaturrecherche zu möglichen Verfahren
  • Durchführung und Dokumentation manueller Demontageversuche
  • Ausarbeitung von Demontagekonzepten
  • Konstruktion von Anlagenstationen und Werkzeugen
  • Aufbau von Anlagenbestandteilen
  • Beitrag zu Bauteilhandling und Automatisierungstechnik
  • Demonstration der grundlegenden Eignung mithilfe von Versuchen
    (Versuchskonzeption, -durchführung und -auswertung)
  • Bewertung der Prozessketten anhand ökonomischer und ökologischer Kriterien

Entsprechend der individuellen Interessen und Fähigkeiten sind unterschiedliche Schwerpunktsetzungen möglich  – z. B.:

  • Konstruktion
  • Anlagenaufbau (mechanisch / mechatronisch)
  • Automatisierungstechnik & Robotik

Anforderungen und Informationen:

  • Methodische und strukturierte Vorgehensweise
  • Handwerkliches und konstruktives Geschick sind von Vorteil
  • Spezifische Vorkenntnisse sind nicht erforderlich
  • Interesse an industrienaher Forschung mit Fokus auf Nachhaltigkeit und Prozessentwicklung
  • Forschung in einem Zukunftsthema mit hoher strategischer Bedeutung
  • Sicheres Beherrschen von Deutsch und Englisch in Wort und Schrift ist erforderlich
  • Weitere Informationen auf Anfrage

Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Aussagekräftige Bewerbungen sind bitte per E-mail (thorsten.ihne@faps.fau.de) inkl. Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel zu stellen. Von telefonischen Anfragen ist abzusehen. Generische, unvollständige oder KI-generierte Anfragen werden ignoriert.

PA/BA/MA: Optische Auswertung der Sortiergüte im Kontext des Recyclings von Seltenenerdmetallen

Die Versorgungssicherheit mit kritischen Rohstoffen ist von strategischer Bedeutung für die europäische Wirtschaft. Das gilt insbesondere für Seltenerdmetalle wie Neodym, Dysprosium und Terbium, die in Form von Neodym-Eisen-Bor-Magneten für diverse Zukunftstechnologien essentiell sind. Gleichzeitig weisen diese Elemente sehr vulnerable  Lieferketten, eine schlechter Substituierbarkeit und einen hohen ökologischen Fußabdruck auf.

Vor diesem Hintergrund besitzt das Recycling von SE-Magneten hohes geopolitisches, ökonomisches und ökologisches Potential. Allerdings ist ein geschlossener Rohstoffkreislauf aus technischen und organisatorischen Gründen derzeit nur schwer realisierbar, sodass aktuell weniger als ein Prozent der SE-Magnete in der EU recycelt wird. Da für viele End-of-Life-Produkte die Magnetextraktion durch Demontage nicht wirtschaftlich realisierbar ist, besitzt die Sortierung von geschreddertem Elektroschrott hohe Bedeutung. Die Herausforderung hierbei besteht darin, granulare und disperse Stoffgemische zuverlässig zu trennen, deren Bestandteile sich in vielen physikalischen Eigenschaften ähneln. Gleichzeitig muss die zu entwickelnde Prozesskette einen ausreichenden Durchsatz ermöglichen.

Derzeit werden am Lehrstuhl FAPS entsprechende Sortierverfahren untersucht. Für die Prozessentwicklung ist dabei eine Quantifizierung der Sortiergüte entscheidend. Verfahren wie die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) erlauben die Identifikation von Elementen und somit direkte Aussagen über die Zusammensetzung von Proben. Als Nachteile bestehen dabei jedoch Limitationen in Hinblick auf die analysierbare Probenform und den untersuchten Ausschnitt. Eine mögliche Alternative stellt die Charakterisierung von Partikeln anhand lichtmikroskopischer Aufnahmen dar. Rückschlüsse auf die Probenzusammensetzung können so indirekt beispielsweise anhand von Farben und Oberflächenstruktur der Partikel getroffen werden. Die Auswertung soll perspektivisch automatisiert (z. B. via Machine Learning) erfolgen.

Inhalte:

  • Literaturrecherche zu möglichen Auswerteverfahren
  • Zieldefinition und systematische Charakterisierung von relevantem Eingangsmaterial mittels Mikroskopie (Licht- / Lasermikroskop)
  • Datenerhebung und -aufbereitung: Erzeugen einer ausreichenden Datengrundlage auf Basis der Mikroskopaufnahmen
  • Labeln der Daten, Modellauswahl und -anpassung und Trainieren des Modells

Entsprechend der individuellen Interessen und Fähigkeiten sind unterschiedliche Schwerpunktsetzungen möglich (Aufbau von Versuchsträgern / Versuchsdurchführung) – z. B.

  • Ausarbeitung eines Konzepts und Konstruktion eines Versuchsaufbaus
  • Aufbau von Versuchsanlagen
  • Demonstration der grundlegenden Eignung mithilfe von Versuchen (Versuchskonzeption, -durchführung und -auswertung)
  • Bewertung von Prozessketten anhand ökonomischer und ökologischer Kriterien

Anforderungen und Informationen:

  • Methodische und strukturierte Vorgehensweise
  • Ausreichende IT-Kenntnisse notwendig (Kenntnisse in Python und Erfahrungen im Umgang mit den Libraries PyTorch, OpenCV sind von Vorteil)
  • Interesse an industrienaher Forschung mit Fokus auf Nachhaltigkeit und Prozessentwicklung
  • Forschung in einem Zukunftsthema mit hoher strategischer Bedeutung
  • Deutsch und Englisch in Wort und Schrift ist erforderlich
  • Weitere Informationen auf Anfrage

Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Aussagekräftige Bewerbungen sind bitte per E-mail (thorsten.ihne@faps.fau.de) inkl. Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel zu stellen. Von telefonischen Anfragen ist abzusehen. Generische, unvollständige oder KI-generierte Anfragen werden ignoriert.

PA/BA/MA: Beitrag zum Recycling von Seltenerdmetallen durch Sortierung von Schredderfraktionen

Die Versorgungssicherheit mit kritischen Rohstoffen ist von strategischer Bedeutung für die europäische Wirtschaft. Das gilt insbesondere für Seltenerdmetalle wie Neodym, Dysprosium und Terbium, die in Form von Neodym-Eisen-Bor-Magneten für diverse Zukunftstechnologien essentiell sind. Gleichzeitig weisen diese Elemente sehr vulnerable  Lieferketten, eine schlechter Substituierbarkeit und einen hohen ökologischen Fußabdruck auf.

Vor diesem Hintergrund besitzt das Recycling von NdFeB-Magneten hohes geopolitisches, ökonomisches und ökologisches Potential. Allerdings ist ein geschlossener Rohstoffkreislauf aus technischen und organisatorischen Gründen derzeit nur schwer realisierbar, sodass aktuell weniger als ein Prozent der SE-Magnete in der EU recycelt wird. Da für viele End-of-Life-Produkte die Magnetextraktion durch Demontage nicht wirtschaftlich realisierbar ist, besitzt die Sortierung von geschreddertem Elektroschrott hohe Bedeutung. Die Herausforderung liegt dabei darin, granulare und disperse Stoffgemische zuverlässig zu trennen, deren Bestandteile sich in vielen physikalischen Eigenschaften ähneln. Gleichzeitig muss die zu entwickelnde Prozesskette einen ausreichenden Durchsatz ermöglichen.

In diesem Kontext besteht das Ziel der ausgeschriebenen Arbeit darin, Verfahren zu untersuchen, die die Abtrennung der Seltenerdfraktion aus einem magnetischen Granulat (hart- und weichmagnetische Bestandteile) mittels mechanischer Verfahrenstechnik erlaubt. Der Fokus liegt auf der Magnetscheidung sowie auf Wechselwirkungen mit thermischen Prozessen. Hierbei kann auf Voruntersuchungen aufgebaut werden.

Inhalte:

  • Strukturierte Literaturrecherche
  • Aufzeigen des Stands der Technik und Forschung für das Recycling von Seltenerdmagneten
  • Systematische Charakterisierung von Proben (z. B. durch Siebklassierung und Mikroskopie)
  • Systematische Analyse des relevanten Eingangsmaterials in Hinblick auf physikalische Größen, die als Sortierkriterium infrage kommen (Fokus auf Magnetik)
  • Schnittstellendefinition im Rahmen des Gesamtprozesses
  • Analyse von Unterprozessen für die Entwicklung eines adäquaten Sortierverfahrens

Entsprechend der individuellen Interessen und Fähigkeiten sind unterschiedliche Schwerpunktsetzungen möglich (Aufbau von Versuchsträgern / Versuchsdurchführung) – z. B.

  • Ausarbeitung eines Konzepts und Konstruktion eines Versuchsaufbaus
  • Aufbau von Versuchsanlagen
  • Demonstration der grundlegenden Eignung mithilfe von Versuchen (Versuchskonzeption, -durchführung und -auswertung)
  • Bewertung von Prozessketten anhand ökonomischer und ökologischer Kriterien

Anforderungen und Informationen:

  • Methodische und strukturierte Vorgehensweise
  • Handwerkliches und konstruktives Geschick sind von Vorteil
  • Spezifische Vorkenntnisse sind nicht erforderlich
  • Interesse an industrienaher Forschung mit Fokus auf Nachhaltigkeit und Prozessentwicklung
  • Forschung in einem Zukunftsthema mit hoher strategischer Bedeutung
  • Deutsch und Englisch in Wort und Schrift ist unbedingt erforderlich
  • Weitere Informationen auf Anfrage

Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Aussagekräftige Bewerbungen sind bitte per E-mail (thorsten.ihne@faps.fau.de) inkl. Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel zu stellen. Von telefonischen Anfragen ist abzusehen. Generische, unvollständige oder KI-generierte Anfragen werden ignoriert.

[BA/PA/MA] Auslegung eines Prüfstands zur Quenchdetektion von Supraleitern

Supraleiter werden in zahlreichen Hochtechnologieanwendungen eingesetzt, unter anderem in der Fusionsforschung, der Medizintechnik und der Energietechnik. Für den sicheren Betrieb ist eine zuverlässige und schnelle Quenchdetektion zwingend erforderlich. Ziel dieser Arbeit ist die Konzeption, Auslegung und experimentelle Validierung eines Prüfstands zur Quenchdetektion von supraleitenden Leitern oder Spulen.


Aufgaben

  • Einarbeitung in die physikalischen Grundlagen der Supraleitung, des Quench-Phänomens und der Quenchdetektion

  • Analyse bestehender Quenchdetektionsverfahren (Spannungsmessung, Differenzmessung, Brückenschaltungen, induktive Kompensation)

  • Definition der technischen Anforderungen an einen Prüfstand für Quenchdetektion (Strom, Spannung, Induktivität, Schutzkonzept)

  • Auslegung der elektrischen Messtechnik zur Quencherkennung

  • Konzeption der Schutzkette inklusive Abschaltung, Dump-Widerstand und Interlock-Struktur

  • Entwicklung eines Mess- und Auswertesystems zur Detektion und Protokollierung von Quench-Ereignissen

  • Aufbau, Inbetriebnahme und experimentelle Erprobung des Prüfstands

  • Durchführung definierter Testquenchs und Bewertung der Detektionsgeschwindigkeit und -zuverlässigkeit

  • Dokumentation der Ergebnisse sowie sicherheitstechnische Bewertung des Gesamtsystems


Anforderungen

  • Starkes Interesse an Elektrotechnik, Supraleitung, Messtechnik und Schutzsystemen

  • Grundkenntnisse in elektrischen Schaltungen, Messtechnik und Regelungstechnik

  • Erfahrung im Umgang mit Messhardware (z. B. Oszilloskop, DAQ-Systeme, Strom- und Spannungsmessung) von Vorteil

  • Programmierkenntnisse in Python und/oder C++ zur Datenauswertung

  • Strukturierte, selbstständige Arbeitsweise und Sorgfalt im experimentellen Arbeiten

  • Teamfähigkeit

  • Sehr gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse in Wort und Schrift (mindestens B-Niveau)


Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Bitte senden Sie Ihre Bewerbung mit aktuellem Notenspiegel, relevanten Nachweisen und Sprachnachweis (außer bei Muttersprachlern DE/EN) und Lebenslauf per E-Mail.

[BA/PA] Entwicklung und Aufbau einer kryogenen Testreihe zur Untersuchung der mechanische Eigenschaften von Supraleitern

Hochtemperatursupraleiter (HTS) sind Schlüsseltechnologien für zukünftige Anwendungen in der Energie- und Antriebstechnik. Um deren Verhalten unter realen Bedingungen besser zu verstehen, sollen Versuchsstände entwickelt werden, die Messungen bei kryogenen Temperaturen ermöglichen. Ziel dieser Arbeit ist der Aufbau eines kleinen, flexiblen Teststands zur Untersuchung von HTS-Tapes.

Aufgabenstellung

  • Einarbeitung in die Grundlagen der Kryotechnik und HTS-Materialien
  • Auswahl geeigneter Sensorik und Messtechnik (Temperatur, Strom, Spannung)
  • Konzeption und Aufbau eines kleinen kryogenen Teststands (mit flüssigem Stickstoff)
  • Gestaltung eines Versuchsplans
  • Durchführung des Versuchsplans mit HTS-Tapes
  • Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse

Anforderungen

  • Interesse an experimenteller Arbeit im Labor
  • Grundkenntnisse in Elektrotechnik und Messtechnik
  • Erfahrung im Aufbau und der Verdrahtung einfacher Versuchsanordnungen von Vorteil
  • Motiviertes, eigenständiges Arbeiten
  • Teamfähigkeit
  • Sehr gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse in Wort und Schrift (mind. B-Niveau)

Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit aktuellem Notenauszug, relevanten Zeugnissen, Sprach-Level-Nachweis (Ausnahme Muttersprache DE/EN) und Lebenslauf per E-Mail.

[BA/PA/MA] Entwicklung eines Messkonzeptes zur elektrischen Charakterisierung induktiv kontaktierter HF-Litzen ohne Anschlusselement

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

Strukturierte Literatur- und Marktanalyse zu Isolationspapieren im Elektromotor und insbesondre für den Einsatz in schienengebunden Traktionsmaschinen (PA/MA)

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebundene 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 geringen Stückzahlen werden gegenwärtig elementare Prozessschritte manuell umgesetzt. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, im Rahmen einer strukturierten und methodischen Literaturrecherche den Themenkomplex Isolationspapiere grundlegend zu erschließen. Der Fokus der Arbeit soll auf dem Einsatzbereich Traktion, und hierbei vorwiegend auf Schienenfahrzeuge gelegt werden. Dabei sollen neben Anbietern, Materialeigenschaften, Herstellungsverfahren, Normen auch gegenwärtige Patente beleuchtet und zusammengetragen werden.

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

  • Einarbeitung hinsichtlich Literaturrecherche
    • Recherchemöglichkeiten
    • Recherchemethoden
  • Materialgrundlagen und Eigenschaften
    • Arten von Isolationspapier
    • Thermische und dielektrische Eigenschaften
    • Marktlage
  • Anwendungsbereiche im E-Motor
    • Traktion vs. Industrie vs. Energie
    • Schiene vs. Straße
    • Nutgrundisolation vs. Weitere Komponenten
    • Beanspruchungsarten im Betrieb
  • Normen und industrielle Standards
  • Alterung und Zuverlässigkeit
    • Typische Degradationsmechanismen
    • Lebendsauer
    • Ausfallursachen
  • Neue Entwicklungen und Trends im Bereich Isolationssystem
  • Übersichtliche Aufbereitung der gesammelten Informationen

 

Persönliche Voraussetzungen:

  • Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
  • Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
  • Strukturiertes und selbstständiges Arbeiten
  • B.Sc oder vergleichbar – nicht als BA möglich
  • 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.

 

Entwicklung und Aufbau eines präzisen Schneideprozesses zur Implementierung in den Fertigungsprozess endloser Nutauskleidungen (BA/PA/MA)

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebundene 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 geringen Stückzahlen werden gegenwärtig elementare Prozessschritte manuell umgesetzt. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, in einen bestehenden Aufbau, welche kalandriertes Isolationspapier falzt und perforiert einen Schneideprozess zu integrieren, welcher ein präzises Ablängen des von der Rolle zugeführten Isolationspapiers inline ermöglicht. Neben der mechanischen Ausführung ist auch eine Einbindung in die steuerungstechnische Umgebung der Maschinen erforderlich. Abschließend wird ein Funktionsnachweis erforderlich.

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

  • Einarbeitung in die Statorfertigung für Schienenfahrzeuge
    • Eigenheiten der Wicklungsmontage
    • Prozess der Wickelkopfformung
  • Einarbeitung in den Themenkomplex Isolationssystem für schienengebunde Fahrzeuge
    • Primärisolation
    • Sekundärisolation
    • Bandagierung
  • Entwicklung des Schneideprozesses
    • Klinge
    • Prozess
    • Steuerung/Regelung
  • Aufbau und Funktionsnachweis
    • Aufbau
    • Mechanische Komplettierung
    • Elektrische Anbindung
  • Ableitung von Prozessänderungen

 

Persönliche Voraussetzungen:

  • Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
  • Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
  • Konstruktives Geschick (CAD)
  • Handwerkliches Geschick
  • Interesse an der Arbeit mit Maschinen und Anlagen
  • 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.

 

PA/BA/MA: Systematische Untersuchung der thermischen Entmagnetisierung von Rotoren mittels 6σ-Methoden

Seltenerdmagnete (SE-Magnete), insbesondere Neodym-Eisen-Bor-Magnete, kommen in vielen Zukunftstechnologien zum Einsatz und spielen daher eine zentrale Rolle für die Transformationsstrategie der Europäischen Union. Die notwendigen Seltenerdmetalle wie Neodym, Dysprosium und Terbium werden dabei aufgrund vulnerabler Lieferketten und schlechter Substituierbarkeit als kritische Rohstoffe klassifiziert. Außerdem verursacht die Primärproduktion von Seltenerdmagneten signifikante Umwelt- und Klimabelastungen.

Vor diesem Hintergrund besitzt das Recycling von SE-Magneten hohes geopolitisches, ökonomisches und ökologisches Potential. Dies gilt insbesondere für die Rückgewinnung aus den Traktionsantrieben von Elektrofahrzeugen, die einen zentralen Nachfragetreiber für Seltenerdmagnete darstellen. In diesem Kontext ist am Lehrstuhl FAPS eine entsprechende Prozesskette entwickelt worden, wobei ein Prozessschritt die thermische Entmagnetisierung der Rotoren darstellt, um die Magnetextraktion zu vereinfachen. Der Aufheizprozess wird vorzugsweise induktiv realisiert.

Ziel der ausgeschriebenen studentischen Arbeit ist es, durch systematische Versuchsdurchführung und -auswertung geeignete Prozessparameter zu identifizieren, die eine effektive und energieeffiziente Entmagnetisierung erlauben. Dazu sollen 6σ-Methoden Anwendung finden.

Der Schwerpunkte der Arbeit ist experimentell:

Inhalte:

  • Einarbeitung in die Themenkomplexe Magnetrecycling, permanenterregte Antriebe und induktive Erwärmung
  • Einarbeitung in die statische Versuchsplanung und die 6σ-Methodik
  • Systematische Analyse der Anforderungen und relevanter Randbedingungen
  • Anlageninbetriebnahme
  • Durchführung und Auswertung von systematischen Parameterstudien
  • Interpretation und Identifikation von Optimierungspotentialen

Anforderungen und Informationen:

  • Methodische und strukturierte Vorgehensweise
  • Interesse an industrienaher Forschung mit Fokus auf Nachhaltigkeit und Prozessentwicklung
  • Deutsch und Englisch in Wort und Schrift
  • Handwerkliches Geschick
  • Vorkenntnisse in Minitab sind von Vorteil, aber nicht erforderlich
  • Weitere Informationen auf Anfrage

Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Aussagekräftige Bewerbungen sind bitte per E-mail (thorsten.ihne@faps.fau.de) inkl. Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel zu stellen. Generische, unvollständige oder KI-generierte Anfragen werden ignoriert.