PA/BA/MA: Prozessentwicklung für die intelligente Demontage von End-of-Life-Produkten im Kontext der Rückgewinnung von Seltenerdmagneten

Elektrischer Antriebsstrang (Quelle: Audi)

Seltenerd-Elemente, die für Hochleistungsmagnete eingesetzt werden, sind von der Europäischen Union zu kritischen Rohstoffen der höchsten Risikokategorie deklariert worden. Einerseits kommen Seltenerdmagnete in vielen Zukunftstechnologien zum Einsatz und spielen daher eine zentrale Rolle im Erreichen der Emissionsziele der EU. Andererseits stammen die Magnete sowie die dafür erforderlichen Rohstoffe fast ausschließlich aus Importen, überwiegend aus der VR China. Damit verbunden sind Probleme für die europäische Industrie aufgrund von Lieferkettenrisiken, Preisvolatilität und kontinuierlich steigenden Preisen. Gleichzeitig ist die Primärförderung mit signifikanten Umwelt- und Klimabelastungen verbunden. Derzeit existieren keine industriell anwendbaren Verfahren, die eine Rückgewinnung von Seltenerdmagneten aus Elektroschrott und End-of-Life-Produkten erlauben. Im Rahmen des dieser Arbeit zugrundeliegenden EU-Projekts REEPRODUCE erfolgt daher die Entwicklung entsprechender Prozesse und Anlagen, um einen geschlossenen Rohstoffkreislauf zu etablieren.

Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist es, skalierbare Prozesse und Anlagen zu konzipieren, die die sequentielle Zerlegung von relevanten EOL-Produkten erlauben. Entsprechende Anwendungen umfassen insbesondere Traktionsantriebe von Elektroautos und Klimakompressoren, die in Wärmepumpen und Klimaanlagen zum Einsatz kommen.

Entsprechend der individuellen Interessen und Fähigkeiten sind unterschiedliche Schwerpunkte möglich (Konstruktion / Versuchsdurchführung / Anlagenbau / Automatisierung) – z. B.

  • Konstruktion von Anlagen (Ausführung als rein konstruktive Arbeit von zu Hause möglich)
  • Demonstration der grundlegenden Eignung mithilfe von Versuchen (Versuchskonzeption, -durchführung und -auswertung)
  • Aufbau von Demonstratoranlagen
  • Implementierung von adaptiven Automatisierungslösungen (Kameraerfassung, Machine Learning, usw.)

Mögliche Inhalte:

  • Literaturrecherche
  • Aufzeigen des Stands der Technik für das Recycling von Seltenerdmagneten
  • Einarbeitung in Vorarbeiten
  • Systematische Analyse der Referenzanwendung
  • Konzeption eines geeigneten Prozesses und Auswahl adäquater Demontagetechnologien
  • Schnittstellendefinition im Rahmen des Gesamtprozesses
  • Ausarbeitung eines Anlagenkonzepts / Konstruktion
  • Umsetzung der Konzeption

Anforderungen und Informationen:

  • Methodische und strukturierte Vorgehensweise
  • Interesse an industrienaher Forschung mit Fokus auf Nachhaltigkeit und Prozessentwicklung
  • Weitere Informationen auf Anfrage

Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Aussagekräftige Bewerbungen bitte per E-mail inkl. Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel stellen.

Kategorien:

Forschungsbereich:

Art der Arbeit:

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Projektarbeit

Studiengang:

Energietechnik, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Wirtschaftsingenieurwesen

Kontakt:

Thorsten Ihne, M.Sc.

Department Maschinenbau (MB)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)


Roman Hahn, M. Sc.

Department Maschinenbau (MB)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)