Das ITA führt mit dem 3500 kN-Umlaufprüfstand Gurtprüfungen durch. Dabei entstehen neben mechanischen Belastungen auch thermische Belastungen. Aus diesem Grund soll ein neues Sicherheitskonzept für die Anlage erarbeitet werden. Bestandteil dieser Arbeit ist es, den aktuellen Stand des Sicherheitskonzepts zu erfassen (Analyse von vorhandener Sensorik und deren Integration in die Anlagensteuerung). Basierend auf den Ergebnisse soll ein neues Sicherheitskonzept erarbeitet werden, bei dem auch eine Erweiterung mit zusätzlichen Überwachungsmethoden angestrebt wird. Zusätzlich soll als integraler Bestandteil der Arbeit ein Abschaltmechanismus für die Steuerung basierend auf Thermokameradaten erarbeitet werden.

• Analyse des aktuellen Sicherheitskonzepts
• Erweiterung des Konzepts mit modernen Methoden
• Implementierung einer Notabschaltung mittels Thermokameradaten
• Integration der Notabschaltung in die Anlagensteuerung

Für die Bewerbung bitte Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel beifügen.

• Selbstständiges und organisiertes Arbeiten
• Technisches Interesse
• Grundkenntnisse in Sensorik und Elektronik
• Grundkenntnisse in Programmierung

Im Projekt AkuTra wird am IPH eine mobile Messeinheit entwickelt, die in der Lage sein soll, verschlissene und beschädigte Tragrollen eines Gurtförderers zu erkennen und zu lokalisieren. Die Zustandsüberwachung soll dabei im laufenden Betrieb erfolgen, indem die Messeinheit auf dem Gurtförderer „mitfährt“ und anhand der akustischen Emissionen defekte Tragrollen erkennt.

• Entwicklung einer Messeinheit mit Messmikrofonen sowie KI-basierter Auswertesoftware
• Konstruktive Anpassung des Prüfstandes am ITA für Vergleichsmessungen
• Validierung von Messeinheit und Software auf dem Prüfstand des ITA. Überprüfung der Lokalisierung defekten Tragrollen mittels entwickelter Auswertesoftware

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Berechnungsmodells zur Bestimmung der Dehnungsverteilung in diesen Fördergurten. Auf Grundlage einschlägiger Literatur erfolgt die mathematische Modellbildung und Auswahl geeigneter numerischer Lösungsverfahren mittels Matlab. Abschließend werden Beispielrechnungen durchgeführt, Ergebnisse verglichen und die Genauigkeit, Rechenaufwand sowie praktische Anwendbarkeit diskutiert.

• Literaturrecherche und Methodenanalyse
• Formulierung mathematischer Modelle zur Dehnungsverteilung in Fördergurten bei Muldungsübergängen, Gurtwendungen und Seilunterbrechungen
• Programmierumsetzung in Matlab, mit einem modularen Aufbau
• Validierung des Programms durch die Auslegung einer Beispielanlage

• Motivierte, eigenständige Arbeitshaltung
• Interesse an numerischen Simulationen
• Simulations- & Programmierkenntnisse

Bitte senden Sie mir ihr Bewerbungsschreiben inklusive Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel via E-Mail zu.

Ziel dieser Masterarbeit ist es, das Verhalten von Gummi im Walzenkontakt hinsichtlich der auftretenden Schlupfgeschwindigkeit und deren Einfluss auf den Eindrückrollwiderstand, systematisch zu untersuchen. Ziel dieser Masterarbeit ist es, das Verhalten von Gummi im Walzenkontakt hinsichtlich der auftretenden Schlupfgeschwindigkeit und deren Einfluss auf den Eindrückrollwiderstand, systematisch zu untersuchen.

•Literaturrecherche zu bestehenden Modellen und Untersuchungen im Bereich Gummi-Walzenkontakt, Schlupfmechanismen und Eindrückrollwiderstand

•Entwicklung eines mathematischen Modells zur Beschreibung der Kontaktkinematik

–Reiner Mangelbetrieb (Antrieb durch Kopfantrieb)

–Walzenbetrieb (Antrieb mittels antreibender Tragrolle)

•Experimentelle Validierung des entwickelten Modells durch Vergleichsmessungen am institutseigenen Prüfstand für antreibende Tragrollen

–Betrachtung variierender Geschwindigkeiten und Auflasten

–Untersuchung des Einflusses auf den Eindrückrollwiderstand

• Motivierte, eigenständige Arbeitshaltung
• Interesse an mathematischen Modellen
• Planung und Durchführung von Vergleichsmessungen

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Im Rahmen des Forschungsprojekts „Modularer Hallenboden“ forscht das ITA an einem neuartigen intralogistischen Grundelement, dass die Schnittstelle zwischen Wareneingang und automatisierten Lagersystemen bilden soll.

• Unterstützung bei der Steuerungstechnik, Implementierung von Sicherheitsfunktionen und Auswahl von Sensorik
• Konstruktive Erarbeitung von Lösungsvarianten
• Durchführung von Berechnungen bspw. Festigkeitskennwerten oder Logistikkenngrößen
• Erstellung von Zeichnungsableitungen für die Fertigung
• Unterstützung des Gurtwechsel-Teams

• Sehr gute Kenntnisse in Autodesk Inventor 2025
• Gute Kenntnisse in Produkt- /Anlagenentwicklung
• Analytische Fähigkeiten
• Gute Deutschkenntnisse

Für die Bewerbung bitte Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel beifügen.

Im Rahmen des Forschungsprojekts „MouSe“ soll ein neuartiges Bedienerassistenzsystem für Flurförderzeuge entwickelt werden. Eine vorauseilende mobile Sensorik-Plattform soll die Umgebung erfassen und eine Detektion und Klassifikation von Objekten ermöglichen. Insbesondere die Sichtfelderweiterung bei durch Ladung verdeckter Sicht und die Überwachung von Kreuzungsbereichen stehen im Fokus. So soll die Sicherheit und Effizienz in der Intralogistik erhöht werden. Basierend auf den erzielten Ergebnissen besteht die Möglichkeit zum Verfassen einer Studien- oder Abschlussarbeit.

• Recherche zu geeigneten Plattformen und Sensoren
• Aufbau der Sensorik und Elektronik der Plattform
• Konstruktion einfacher CAD-Modelle
• Inbetriebnahme der Sensorik
• ggf. Implementierung erster Sensordatenverarbeitung

Für die Bewerbung bitte Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel beifügen.

• Selbstständiges und organisiertes Arbeiten
• Grundkenntnisse in Konstruktion und CAD
• Kenntnisse in Sensorik und Elektronik
• Programmierkenntnisse

In einem neuen Forschungsvorhaben sollen die Automatisierungspotenziale von Kransteuerungen auf Basis einer innovativen MMI untersucht werden. Damit dem sowohl dem Kranbediener als auch der Steuereinheit alle relevanten Umgebungsinformationen zur Verfügung stehen, soll der gesamte Hallenbereich mit einem Sensorsystem erfasst werden. Die Daten der Subsysteme müssen intelligent in einer zentralen Einheit fusioniert und verarbeitet werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Framework zum Aufbau einer solchen Umgebungserfassung ausgearbeitet werden.

• Recherche zum Stand der Technik: Sensorik zur Objekterfassung/-kennung, Sensorfusion, echtzeitfähige Überwachung
• Aufbau einer Simulationsumgebung in Unity zur Testung verschiedener Szenarien
• Ausarbeitung eines allgemeingültigen Frameworks
• Validierung des Frameworks

• Vorkenntnisse Programmierung (C#, Unity)
• Interesse an Sensorintegration
• Eigenständige Arbeitsweise

Im Rahmen dieser Arbeit soll die Steuerung eines Brückenkrans mit Hilfe von Befehlen, die über eine AR-Brille generiert werden, erfolgen. Zentraler Aspekt ist der Aufbau einer geeigneten Schnittstelle zur Kommunikation zwischen AR-Brille und Kransteuerung. Dafür muss softwaretechnisch eine AR-Umgebung (z.B. in Unity) sowie eine Programmierschnittstelle geschaffen werden, die die Steuerungsbefehle interpretieren, verarbeiten und über ein geeignetes Interface kabellos mit minimaler Latenz weitergeben kann. Nach erfolgter Implementierung sollen erste Versuche zur Genauigkeit des Systems mit Hilfe eines realen Anwendungsszenarios durchgeführt werden.

• Recherche zum Stand der Technik
• Aufbau einer Simulationsumgebung in Unity zur Kommunikation mit der AR-Brille
• Robuster Schnittstellenaufbau zwischen Kransteuerung und Computer
• Validierung an realem Brückenkran

• Vorkenntnisse Programmierung (C#, Unity)
• Interesse an Schnittstellenintegration
• Eigenständige Arbeitsweise

In einem neuen Forschungsprojekt wird eine intuitive Steuerung von Brückenkranen mit Hilfe einer AR-Brille untersucht.  Dabei soll die zu bewegende Last dem Bediener durch ein Ersatzobjekt angezeigt werden, damit dieser sie im Arbeitsbereich zunächst virtuell an ihren Ablageort verschieben kann. Im Rahmen dieser Arbeit soll dieses Ersatzobjekt generiert werden. Dafür werden Sensoren am Kran befestigt, die die Position und Kontur der Last erfassen können. Aus den gewonnenen Informationen soll dann automatisiert der digitale Zwilling mit minimaler Latenz erstellt werden.

• Recherche zum Stand der Technik: Sensorik zur Objekterfassung/-kennung, virtuelle Ersatzobjekte, latenzarme Datenverarbeitung
• Konzeptionierung und simulative Umsetzung eines Tools zur Erstellung von virtuellen Ersatzobjekten
• Aufbau eines geeigneten Sensorsystems
• Validierung und Bewertung der Genauigkeit der Ergebnisse

• Vorkenntnisse Programmierung (C#, Unity o.ä.)
• Interesse an Softwareentwicklung
• Eigenständige Arbeitsweise

Im Rahmen des Forschungsprojekts SelfLED soll ein optisches Package erforscht werden, dass die selektive Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht. Neben einem µLED-Array wird ein geeignetes Mikro-Linsen-Array zur Fokussierung der Strahlquellen benötigt. Die Menge an Variablen in dem System machen die manuelle Package-Auslegung aufwändig. Mit Hilfe der Simulationssoftware Zemax und einer geeigneten Programmier-Schnittstelle soll dieser Vorgang auf Basis zuvor definierter Zielgrößen automatisiert werden.

• Recherche über die Neben- und Hauptbedingungen des Optimierungsproblems
• Aufbau einer geeigneten Simulationsumgebung in Zemax und einer Programmier-Schnittstelle, die die Automatisierung der Optimierung ermöglicht
• Testen und Validieren des Tools für verschiedene Hauptbedingungen durch Raytracing

• Technisches Verständnis
• Optimalerweise Kenntnisse in Python oder Matlab
• Interesse an Programmieraufgaben

Im Rahmen des Forschungsprojekts SelfLED soll ein optisches Package erforscht werden, dass die selektive Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht. Neben einem µLED-Array wird ein geeignetes Mikro-Linsen-Array zur Fokussierung der Strahlquellen benötigt. Die Menge an Variablen in dem System machen die manuelle Package-Auslegung aufwändig. Mit Hilfe der Simulationssoftware Zemax und einer geeigneten Programmier-Schnittstelle soll dieser Vorgang auf Basis zuvor definierter Zielgrößen automatisiert werden.

• Recherche über die Neben- und Hauptbedingungen des Optimierungsproblems
• Aufbau einer geeigneten Simulationsumgebung in Zemax und einer Programmier-Schnittstelle, die die Automatisierung der Optimierung ermöglicht
• Testen und Validieren des Tools für verschiedene Hauptbedingungen durch Raytracing

• Technisches Verständnis
• Optimalerweise Kenntnisse in Python oder Matlab
• Interesse an Programmieraufgaben

Im Rahmen des Forschungsprojekts SelfLED wird ein optisches Package erforscht, das in der selektiven Fluoreszenzmikroskopie eingesetzt werden soll. Die Nutzung soll das Beobachten einzelner Mikro-Wells bei minimaler Beleuchtung von benachbarten Proben ermöglichen.  Bei der Auslegung dieses Packages können viele Einfluss- und Zielgrößen betrachtet werden. Im Rahmen dieser Arbeit müssen mögliche Konzepte für die Beleuchtungseinheit erarbeitet werden. Durch eine wissenschaftliche Bewertung der Ansätze erfolgt dann die Ableitung der optimalen Lösung. Der finale Aufbau wird anschließend in einer prototypisch in einer CAD-Software umgesetzt.

• Recherche zum Stand der Technik in der Fluoreszenzmikroskopie und über Komponenten von optischen Mikro-Packages
• Analyse der Ausgangssituation und Ableiten von Anforderungen und Zielgrößen
• Erarbeiten verschiedener Konzepte zur Beleuchtung der Mikro-Wells
• Bewertung der geeigneten Konzepte über eine Nutzwertanalyse und Ausarbeitung einer prototypischen Konstruktion des optimalen Packages

• Interesse an theoretischer Arbeit
• Kreativität und analytisches Denken
• CAD-Kenntnisse

Im Rahmen dieser Ausschreibung soll eine KI-gestützte Lösung zur Vorhersage der Dickenverteilung bei der Beschichtung mittels eines 4-Walzen-F-Kalanders entwickelt werden. Die Dickenverteilung ist eine der zentralen Qualitätsgrößen im Beschichtungsprozess und wird von einer Vielzahl an Maschinenparametern, Materialeigenschaften und Prozessbedingungen beeinflusst. Ziel des Projekts ist es, ein datenbasiertes Vorhersagemodell aufzubauen, das Abweichungen in der Schichtdicke frühzeitig erkennt, Muster analysiert und eine stabile Prozessführung unterstützt.

Die Arbeit umfasst folgende Kernbestandteile:

1. Prozessanalyse & Datenaufbereitung
2. Feature Engineering und explorative Datenanalyse
3. Modellentwicklung & Training
4. Modellevaluierung & Performancebewertung

• Programmiererfahrung (Python)
• Kenntnisse in Machine Learning
• Interesse an Data Science und AI-Engineering

Im Rahmen dieser Ausschreibung soll ein leistungsfähiges KI-Framework entwickelt werden, das beliebige strukturierte Datensätze einlesen, analysieren und wesentliche Einflussgrößen identifizieren kann. Ziel ist es eine vollautomatische Untersuchung von Daten hinsichtlich linearer und nichtlinearer Zusammenhänge, Interaktionen, Korrelationen und moderner Feature-Importance-Verfahren umzusetzen.

Die zu entwickelnde Lösung soll es ermöglichen Parameterräume systematisch zu reduzieren und datengetriebene Entscheidungen in Produktions-, Prozess- oder Qualitätsanwendungen zu unterstützen.

Die Arbeit umfasst folgende Kernbestandteile:

1. State-of-the-art-Analyse der Literatur
2. Konzeption und Architektur
3. Automatisierte Datenanalyse
4. Framework-Entwicklung
5. Evaluation und Dokumentation

• Programmiererfahrung (vorzugsweise Python)
• Interesse an Data Science

Am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) steht ein Versuchsstand zur Verfügung, mit dem Lichtwellenleiter mittels der sogenannten Nass-in-Nass Mosquito-Methode hergestellt werden. Dabei wird ein lichtleitendes Kernpolymer mithilfe eines Dispensers in ein flüssiges Mantelpolymer appliziert und anschließend durch UV-Licht ausgehärtet.

Da zahlreiche Prozessparameter – wie beispielsweise Verfahrgeschwindigkeit, Dispensiernadel, Einstechwinkel oder Dispensierdruck – variabel sind, soll im Rahmen dieser Arbeit eine vollfaktorielle Prozessparameteranalyse durchgeführt werden.

Zur Bewertung der optischen Qualität der gefertigten Lichtwellenleiter erfolgt im Anschluss eine Charakterisierung, insbesondere im Hinblick auf deren optische Dämpfung, an einem bestehenden Messplatz.

Die Arbeit erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Exzellenzcluster PhoenixD.

• Versuchsplanung/ Design of Experiments (DoE)
• Dispensieren von Photopolymeren
• Optische Charakterisierung
• Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
• Dokumentation

• Interesse im Bereich neuer Produktionstechniken mit Fokus Optikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Bitte senden Sie mir ihr Bewerbungsschreiben inklusive Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel via E-Mail zu.

Im Forschungsprojekt FlexBiPOF sollen leiterplatten-integrierte Lichtwellenleiter mittels additiver Fertigung (Flexodruck) hergestellt werden. Das Wellenleiterelement trennt Sender und Empfänger räumlich und muss mit Hinblick auf die Signaltreue entsprechende optische Dämpfungen und Kopplungseffizienzen aufweisen. Die Komplexität entsteht durch den Leiterplattenintegrationsprozess.

Für die Fertigung der Lichtwellenleiter wird das Flexodruck-Verfahren angewendet und die Lacke anschließend mit UV-Strahlung ausgehärtet. Anschließend erfolgt eine Weiterverarbeitung in eine Leiterplatte.

• Materialcharakterisierung verschiedener Lacke
• Parameterstudie zum Fertigungsprozess mit verschiedenen Materialien
• Untersuchung des Zusammenhangs von UV-Strahlung und optischen Eigenschaften wie Transmission, Brechungsindex und optischer Dämpfung
• Simulation von fluiddynamischen Verhalten der Lacke im Auftragsprozess (& experimentelle Validierung der Simulation)
• Experimentelle Herstellung von Lichtwellenleitern aus verschiedenen Materialkombinationen (& Charakterisierung der Oberflächen und der optischen Eigenschaften)

Es handelte sich um mögliche Themenbereiche. Genauere Aufgabenstellungen oder weitere Themen können in Absprache gefunden werden.

Bitte fügen Sie der Bewerbung einen Lebenslauf und einen aktuellen Notenspiegel der LUH bei.

• Interesse im Bereich Produktionstechnik bzw. Optik-/Elektronikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Im Forschungsprojekt FlexBiPOF sollen leiterplatten-integrierte Lichtwellenleiter mittels additiver Fertigung (Flexodruck) hergestellt werden. Das Wellenleiterelement trennt Sender und Empfänger räumlich und muss mit Hinblick auf die Signaltreue entsprechende optische Dämpfungen und Kopplungseffizienzen aufweisen. Die Komplexität entsteht durch den Leiterplattenintegrationsprozess.

Für die Fertigung der Lichtwellenleiter wird das Flexodruck-Verfahren angewendet und die Lacke anschließend mit UV-Strahlung ausgehärtet. Für die Weiterverarbeitung in eine Leiterplatte werden die Lichtwellenleiter einer hohen Temperaturbelastung ausgesetzt. Der Einfluss auf die verwendeten Lacke soll in dieser Arbeit untersucht werden.

• Literaturrecherche
• Herstellung von Proben mittels Flexodruckes
• Materialcharakterisierung (Transmission, Brechungsindex) verschiedener Lacke vor und nach einer Temperaturbelastung
• Auswertung der Ergebnisse
• Dokumentation

Es handelte sich um eine grobe Themenvorgabe. Eine genaue Aufgabenstellung sowie Erweiterungen oder Anpassungen können nach Absprache festgelegt werden.

Eine weiterführende Bearbeitung im Themenbereich additive Fertigung von Lichtwellenleitern im Rahmen von Studien- oder Abschlussarbeiten ist nach Absprache möglich.

Bitte fügen Sie der Bewerbung einen Lebenslauf und einen aktuellen Notenspiegel der LUH bei.

• Interesse im Bereich Produktionstechnik bzw. Optik-/Elektronikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Im Forschungsprojekt FlexBiPOF sollen leiterplatten-integrierte Lichtwellenleiter mittels additiver Fertigung (Flexodruck) hergestellt werden. Das Wellenleiterelement trennt Sender und Empfänger räumlich und muss mit Hinblick auf die Signaltreue entsprechende optische Dämpfungen und Kopplungseffizienzen aufweisen. Die Komplexität entsteht durch den Leiterplattenintegrationsprozess.

Für die Fertigung der Lichtwellenleiter wird das Flexodruck-Verfahren angewendet und die Lacke anschließend mit UV-Strahlung ausgehärtet. Um eine ideale Materialkombination zu finden, die eine möglichst geringe Dämpfung ermöglicht, müssen verschiedene Materialeigenschaften bestimmt werden.

• Literaturrecherche
• Herstellung von Proben mittels Flexodruckes
• Materialcharakterisierung (Oberflächenenergie, Kontaktwinkel, Viskosität, Brechungsindex) verschiedener Lacke
• Flexodruck verschiedener Materialkombinationen und Auswertung des theoretischen und tatsächlichen Verhaltens
• Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
• Dokumentation

Es handelte sich um eine grobe Themenvorgabe. Eine genaue Aufgabenstellung sowie Erweiterungen oder Anpassungen können nach Absprache festgelegt werden.

Bitte fügen Sie der Bewerbung einen Lebenslauf und einen aktuellen Notenspiegel der LUH bei.

• Interesse im Bereich Produktionstechnik bzw. Optik-/Elektronikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) steht ein Versuchsstand zur Verfügung, mit dem Lichtwellenleiter mittels der sogenannten Nass-in-Nass Mosquito-Methode hergestellt werden. Dabei wird ein lichtleitendes Kernpolymer mithilfe eines Dispensers in ein flüssiges Mantelpolymer appliziert und anschließend durch UV-Licht ausgehärtet.

Neben der Herstellung geradliniger, planarer Lichtwellenleiter stehen insbesondere gekrümmte Strukturen im Fokus. Diese bieten die Möglichkeit, Sender und Empfänger miteinander zu verbinden, die nicht auf einer gemeinsamen optischen Achse sind.

Ziel dieser Arbeit ist die Herstellung gekrümmter Lichtwellenleiter sowie deren Charakterisierung hinsichtlich optischer Eigenschaften. Ergänzend besteht die Möglichkeit, die experimentellen Ergebnisse mithilfe einer optischen Simulation zu validieren.

• Planung und Durchführung der Versuche
• Optische Charakterisierung
• Erstellung und Auswertung einer optischen Simulation
• Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
• Dokumentation

Bitte fügen Sie der Bewerbung Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel bei.

• Interesse im Bereich neuer Produktionstechniken mit Fokus Optikforschung
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Ziel dieser Arbeit ist, erstmalig das Laserauftragschweißen mit Regolith unter reduzierter Gravitation (Schwerelosigkeit, Mond- und Marsbedingungen) zu untersuchen. Dazu soll zunächst eine Prozessparameterstudie durchgeführt werden, um anschließend die kurze Versuchsdauer im Einstein-Elevator optimal nutzen zu können. Durch die Analyse und Auswertung der gefertigten Proben, soll der Einfluss der Gravitation auf die Materialeigenschaften des Regoliths bewertet werden.

• Grundkenntnisse in der SPS-Programmierung
• Erfahrung in der Auswertung und Analyse experimenteller Daten
• Technisches Verständnis

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Ziel dieser Arbeit ist die numerische Untersuchung der Prozessgasströmung beim Laserauftragsschweißen unter reduziertem Umgebungsdruck. Mithilfe von Ansys Fluent sollen die Strömungsfelder und insbesondere die erreichten Geschwindigkeiten des Prozessgases für Mond- und Marsbedingungen analysiert sowie deren Einfluss auf Fokuslage und Schmelzbadstabilität bei unterschiedlichen Werkstoffen (z. B. Mond- und Marsregolith) bewertet werden.

• Erfahrung bei der Durchführung von Simulationen, bestmöglich CFD
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Im Rahmen dieser wissenschaftlichen Arbeit sollen ein für Mikrogravitation entwickelter Pulverförderer sowie ein zusätzliches System zur Massenstromregelung optimiert werden. Ziel ist es, den während der Beschleunigungsphase des Fallturms auftretenden kurzzeitigen Zusammenbruch des Pulvermassenstroms zu minimieren, indem das Regelungssystem verbessert wird. Zusätzlich soll auch der Pulverförderer durch eine Parameterstudie konstruktiv weiterentwickelt werden.

• Technisches Verständnis in Konstruktion, SPS, Regelungstechnik
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

In diesem Forschungsprojekt wird das unter Erdgravitation etablierte, pulverbasierte Laserauftragschweißen für den Einsatz unter den extremen Bedingungen des Weltraums weiterentwickelt. Mithilfe des aktiven Fallturms, dem Einstein-Elevator, wird der Experimentaufbau für 4 Sekunden in einen vertikalen freien Fall überführt. Während dieser Zeit erfolgt die additive Herstellung metallischer Proben, um den Einfluss der Gravitation auf das Fertigungsverfahren sowie auf die Materialeigenschaften systematisch zu analysieren. Erste erfolgreiche Versuche zur Probenfertigung in Schwerelosigkeit wurden bereits im August 2024 durchgeführt.

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Versuchsstandes zur Untersuchung zweier bereits vorhandener prozessgasfreier Pulverauftragsmechanismen (rotations- und impulsbasiert) unter reduziertem Umgebungsdruck. Auf Basis einer bestehenden Vakuumkammer werden der Versuchsaufbau sowie die erforderliche Steuer- und Regelungstechnik realisiert, um die Prototypen systematisch zu testen, ihre Funktionsfähigkeit nachzuweisen und die gewonnenen Daten auszuwerten.

• Grundkenntnisse in der SPS-Programmierung
• Erfahrung in der Auswertung und Analyse experimenteller Daten
• Technisches Verständnis

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Damit verbunden sollen zusätzlich die Gravitationsbereiche von Kometen realisiert werden, die im Bereich von 10^-2 - 10^-4 g liegen. Dies erlaubt die Untersuchung ihrer Oberflächenaktivität mithilfe von Ersatzproben. Neben experimenteller Untersuchungen der Aktivität ist zusätzlich eine simulative Abbildung der AKUS-Probe erforderlich.

• Literaturrecherche zu DEM-Simulationen
• Einarbeitung in „LIGGGHTS“
• Experimentelle Versuche
• Durchführung von Simulationen
• Dokumentation der Ergebnisse

Zur Bewerbung schickt bitte einen Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel mit.

• Interesse im Bereich der Weltraumforschung und an experimentellen Versuchen
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Dieser Zustand wird genutzt, um Gravitationsbedingungen von kosmischen Kleinkörpern wie Kometen zu simulieren. Zudem soll die Temperaturabhängigkeit kometenähnlicher Proben mithilfe eines Sonnensimulators untersucht werden, für den ein erstes Konzept entwickelt werden soll.

• Literaturrecherche zu Kometen und Sonnensimulatoren
• Entwicklung eines Konzepts
• Implementierung in das AKUS-System
• Experimentelle Versuche
• Dokumentation der Ergebnisse

Bitte schicken Sie zur Bewerbung Ihren Lebenslauf und Notenspiegel mit.

• Interesse im Bereich der Weltraumforschung und experimentellen Versuchen
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. In diesem Zusammenhang soll untersucht werden, ob kaltgasangetriebene, freifliegende Robotersysteme für Fügeprozesse im Weltall genutzt werden können. Dafür ist ein erster Prototyp erforderlich, mit dem grundsätzliche Versuche im Einstein-Elevator durchgeführt werden sollen.

• Literaturrecherche zu Kaltgasantrieben und Robotersystemen
• Konzeptentwicklung des Systems
• Zusammenbau und Inbetriebnahme
• Durchführung von ersten Tests im Einstein-Elevator
• Dokumentation der Ergebnisse

• Interesse im Bereich der Weltraumforschung und Robotik
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Für die Bewerbung bitte Lebenslauf sowie aktuellen Notenspiegel beifügen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Lev4ISM“ wird an einem Ultraschall-Levitatorsystem gearbeitet, welches ein berührungsloses Handhaben von Materie ermöglichen soll. In dem Schallfeld des Levitators müssen Proben unterschiedlicher Größe simultan und präzise bewegt werden. Dies setzt bei hohen Aktuationsgeschwindigkeiten eine Regelung voraus. Dies soll im Rahmen einer Maserarbeit realisiert werden. Als Feedback wird hierbei ein Stereokamerasystem verwendet, welches die Proben trackt und die Position in Echtzeit zurückgibt.

• Literaturrecherche zu geeigneten Controller-Strukturen
• Entwicklung eines Konzepts zur echtzeitfähigen Ansteuerung der Transducer-Arrays
• Entwicklung eines Reglers & Implementierung in vorhandene Software
• Validierung des Controllers durch Experimente

• Grundlegende Erfahrungen in der Programmierung
• Kenntnisse bzgl. der Auslegung von Reglerstrukturen wünschenswert, aber kein Muss

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an verschiedenen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem können diverse Versuche unter Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) durchgeführt werden. Damit verbunden soll zusätzlich die Gravitation von kosmischen Kleinkörpern wie Kometen simuliert werden, die im Bereich von 10^-2 – 10^-4 g liegt. Hierfür soll ein Kaltgasantrieb mit einem geeigneten Regelungskonzept die erforderlichen Beschleunigungen am Experimentträger des Einstein-Elevators bereitstellen.

• Literaturrecherche zu Kaltgasantrieben
• Optimierung des Designs
• Entwicklung und Implementierung eines Regelungskonzepts
• Experimentelle Versuche im Einstein-Elevator
• Dokumentation der Ergebnisse

Bitte schicken Sie zur Bewerbung Ihren Lebenslauf und Notenspiegel mit.

• Interesse im Bereich der Weltraumforschung und an experimentellen Versuchen
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Lev4ISM“ wird an einem Ultraschall-Levitatorsystem gearbeitet, welches ein berührungsloses Handhaben von Materie in unterschiedlichen Gravitationsumgebungen ermöglichen soll. Dies beinhaltet Flüssigkeiten, welche automatisiert in das Schallfeld des Levitators eingebracht werden müssen. Dafür soll ein akustisches System entwickelt werden, welches es ermöglicht mittels Schalldruckfluktuationen Tröpfchen im Nanoliterbereich aus einem Flüssigkeitsreservoir zu extrahieren. Diese Tröpfchen sollen dann in einem zweiten akustischen Feld aufgefangen werden.

• Literaturrecherche zu geeigneten Methoden der Flüssigkeitsanregung
• Aufbau eins passenden Transducer-Arrays
• Erarbeitung eines Algorithmus zur Ansteuerung der Transducer
• Implementierung des Algorithmus in eine bereits bestehende Steuerung
• Implementierung einer Methode zum Auffangen der ausgeworfenen Tropfen
• Validierung des Verfahrens durch Experimente

• Grundlegende Erfahrungen in der Programmierung
• Selbstständiges Arbeiten

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Lev4ISM“ wird an einem Ultraschall-Levitatorsystem gearbeitet, welches ein berührungsloses Handhaben von Materie ermöglichen soll. In dem Schallfeld des Levitators müssen Proben unterschiedlicher Größe simultan und präzise bewegt werden. Dies setzt bei hohen Aktuationsgeschwindigkeiten eine Regelung voraus. Als Feedback für die Regelung soll im Rahmen dieser Abschlussarbeit ein Trackingsystem entwickelt werden, welches die Proben auf Basis eines Stereokamersystems trackt und die Position in Echtzeit zurückgibt.

• Literaturrecherche zu geeigneten Trackingalgorithmen und Hardware
• Potentialanalyse zur Verwendung von maschinellem Lernen zur Minimierung von Latenzen im Tracking
• Visualisierung der getrackten Objekte in einer virtuellen Umgebung
• Optimierung der derzeitig verwendeten Bildverarbeitungsalgorithmen, sowie deren Erweiterung um eine simultane Multiobjekterkennung
• Experimentelle Validierung der Echtzeitfähigkeit und Genauigkeit des Trackingsystems

• Grundlegende Erfahrungen in der Programmierung in C++
• Kenntnisse bzgl. des Passive Marker Trackings und dessen Visualisierung wünschenswert, aber kein Muss

Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik arbeitet an vielen Forschungsprojekten, für die der aktive Fallturm Einstein-Elevator genutzt wird. Mit diesem ist es möglich, für diverse Versuche Mikrogravitation („Schwerelosigkeit“) zu erzeugen. Damit verbunden soll zusätzlich die Gravitation von Kometen realisiert werden können, die im Bereich von 10^-2 – 10^-4 g liegt. Hierfür soll untersucht werden, ob das ausgewählte Antriebskonzept im Rahmen des Projekts AKUS diese Beschleunigungen erzielen kann.

• Literaturrecherche zu Regelungs- und Optimierungsansätzen 
• Implementierung dieser Ansätze in die bisherige Regelung
• Durchführung von Tests zur Bewertung
• Dokumentation der Ergebnisse

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• Interesse an der Weltraumforschung, der Mechatronik und Antriebstechnik
• Selbstständige und zielorientierte Arbeitsweise

Der Space Elevator ist ein visionäres Raumfahrtkonzept, das jedoch an der fehlenden Verfügbarkeit extrem belastbarer Materialien scheitert, um ein durchgängiges Kabel von der Erde in den geostationären Orbit zu realisieren. Unser neuer Ansatz sieht vor, dieses Problem durch ein kaskadiertes System mit mehreren angetriebenen Zwischenplattformen zu überwinden. Diese Plattformen sollen die Kräfte gezielt weiterleiten, wodurch die Notwendigkeit eines Supermaterials entfällt. Ziel ist es, die technische Machbarkeit eines solchen Systems zu untersuchen und es mit bestehenden Konzepten zu vergleichen.

Die Arbeit umfasst die Recherche bekannter Konzepte aus der Literatur, die Entwicklung eines Konzepts für angetriebene Zwischenplattformen, die die Lasten zwischen den Stationen effektiv verteilen, die Modellierung von Rahmenbedingungen (Gravitation, Wind, Temperaturen über der Höhe über NN), die Implementierung unterschiedlicher Technologien und Materialien sowie die Analyse von Vorteilen, Herausforderungen und möglichen Lösungen des neuen Ansatzes im Vergleich zu herkömmlichen Konzepten.

• Technisches Verständnis
• Interesse an Berechnung komplexer mechanischer Systeme
• Matlab-Kenntnisse