FEM-Simulation der thermomechanischen Beanspruchung additiv gefertigter Keramikdüsen
Für die Gasverdüsung von Metallen werden keramische Düsen benötigt, die hohen thermischen und mechanischen Belastungen standhalten müssen. Durch additive Fertigung mittels Vat-Photopolymerisation (VPP) sollen diese Düsen optimiert werden, um Haltbarkeit und Effizienz zu erhöhen. Im Betrieb erzeugen wiederholte Aufheiz- und Abkühlvorgänge thermomechanische Spannungen, die an geometrischen Übergängen zu kritischen Belastungsspitzen führen können. Im Rahmen der Projektarbeit wird ein FEM-Modell der Düsengeometrie aufgebaut, das diese Spannungen abbildet. Anschließend werden exemplarisch unterschiedliche Porenzustände eingebracht, um deren Einfluss auf das Spannungsfeld und mögliche kritische Bereiche zu untersuchen. Ziel ist ein funktionsfähiges FEM-Modell sowie eine erste Einschätzung, wie sich Porosität auf kritische Spannungsbereiche auswirkt.
Institut: wbk
Vorkenntnisse: keine

Entwurf, 3D-Druck und experimentelle Charakterisierung eines funktionell gradierten Leichtbauträgers
Das Infill (Muster, Orientierung, Füllgrad) eines 3d-gedruckten Biegeträgers ist an die (analytisch oder mittels der Finite-Elemente-Methode) ermittelte Spannungsverteilung anzupassen, sodass mit minimalem Materialeinsatz maximale Steifigkeiten und Belastbarkeiten erzielt werden. Dazu ist in Python ein Programm zu erstellen, das eine vom Slicer im G-Code erstellte Datei entsprechend modifiziert. Träger mit verschiedenen Infillversionen werden mittels FDM-Druck hergestellt, und an Universalprüfmaschinen im 3-Punkt Biegeversuch Belastbarkeit und Steifigkeit ermittelt.
Institut: IAM-ZM
Vorkenntnisse: keine

Messung von Eigenspannungen in Dünnen Schichten von -50°C bis 100°C mit der Substratkrümmungsmethode (Wafer curvature)
Ziel ist es, eine Anlage zur Messung von Schichteigenspannungen zu dimensionieren und ready-to-order auszulegen. Dabei wenden Studierenden grundlegende Kenntnisse der Werkstoffmechanik, Optik, Thermodynamik und Diffusion an, um ein neuartiges Messinstrument zu entwickeln. Die erfolgreiche Kommunikation im Team als auch mit Firmen ist für den Erfolg des Projekts zentral. Aufgabe: •Dimensionierung einer Laser-basierten Wafer-Curvature-Anlage •Probengröße 30x10mm² •Waferdicke 100µm-300µm •Schichtdicke 20µm •Dimensionierung einer Heiz-Kältekammer •Kühlung mit flüssigem Stickstoff •Temperatureinstellung von -50°C bis 100°C •Auslegung des Fensters der Kammer •Vermeidung von Kondensation •Auslegung des Messinstruments mittels zugrundeliegender Physik (Optik, Kondensation, Wärmetransport) •Fertigungszeichnungen •Angebotseinholung (ready to order)
Institut: IAM-MMI
Vorkenntnisse: keine

Automatisiertes Mapping von Oberflächentopographien über LabVIEW
Zur Analyse von Bauteileigenspannungen nach der Konturmethode müssen durch EDM erzeugte Schnittflächen hochpräzise mit einem vorgegebenen Messraster vermessen werden. Die große Anzahl an Messpunkten muss anschließend geglättet und einer FEM-Routine zur Berechnung der Spannungen übergeben werden. Wir bauen ein neues System hierzu auf, bei dem die Topographie der Schnittfläche mit einem Laserabstandssensor automatisiert vermessen werden soll. Das Abrastern erfolgt über einen x-y-Lineartisch. Für diesen experimentellen Aufbau soll eine Ansteuerungsroutine auf Basis von LabVIEW entwickelt werden. Die Ansteuerung und die Datenerfassung sollen über eine intuitiv zu bedienende GUI erfolgen. Im Rahmen des Projektes soll die Vorrichtung in Betrieb genommen und erste reale Experimente durchgeführt werden.
Institut: IAM-WK
Vorkenntnisse: Experience with LabVIEW is an advantage but not required.

Untersuchung des thermischen Verhaltens von Batteriezellen mit drei verschiedenen Zellchemien während des Ladens und Entladens
Die Wärmeentwicklung während des Ladens und Entladens von Batteriezellen entscheidet bei vielen Produkten darüber, wie schnell diese sicher geladen werden können. Daher ist es notwendig diese Wärmeentwicklung sowie deren Veränderung über die Lebensdauer experimentell zu ermitteln. In diesem Projekt wird die Wärmeentwicklung von Batteriezellen mit drei unterschiedlichen Zellchemien untersucht: Lithium-Eisen-Phosphat (LFP), Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA), Natrium-Ionen-Zellen. Die Bestimmung erfolgt mittels Tian-Calvet-Kalorimeter. Zu Beginn des Projekts werden die Batteriezellen zunächst elektrochemisch charakterisiert und anschließend zyklisch gealtert. Vor und während der Alterung wird die Wärmeentwicklung beim Laden und Entladen regelmäßig erfasst und mit den elektrochemischen Daten verglichen, um Zusammenhänge zu identifizieren.
Institut: IAM-AWP
Vorkenntnisse: keine

Einfluss von Zr auf die Oxidationsbeständigkeit einer Cr-Mo-Si Legierung
Der Klimawandel und die dadurch erforderliche Energiewende stellen Wissenschaft und Wirtschaft vor die große Herausforderung, bestehende Systeme, die auf der Verbrennung fossiler Rohstoffe basieren und auch in absehbarer Zukunft nicht durch vollelektrische Systeme ersetzt werden können, effizienter zu gestalten. Neuartige hochschmelzende Refraktärmetalllegierungen bieten ein vielversprechendes Eigenschaftsprofil, um beispielsweise die Verbrennungstemperaturen in Gasturbinen zu erhöhen oder den Effizienzverslust durch die Kühlung von Triebwerkskomponenten zu vermeiden. Nachteil dieser Legierungen ist oft eine unzureichende Oxidationsbeständigkeit bei sehr hohen Temperaturen. Aus diesem Grund sollen in diesem Projekt die isothermen und zyklischen Oxidationseigenschaften einer neuartigen Legierung im System Cr-Mo-Si-Zr bei 1200°C untersucht werden.
Institut: IAM-WK
Vorkenntnisse: keine

Simulation der Wärmeübertragung bei Fluidströmung in Rissen
Wärmetransport und -übertragung während der Strömung von Fluiden durch Rissen in unterirdischen geothermischen Reservoiren ist wichtig für die Effizienzbewertung und Optimierung von geothermischen Energiegewinnungssystemen. Die Rissgeometrie sowie Strömungs- und thermische Bedingungen beeinflussen, wie effektiv Wärme vom Gestein auf das durchströmende Fluid übertragen wird und damit die Effizienz des Gesamtsystems. Numerische Simulationen helfen dabei, diese Transportprozesse zu verstehen und vorherzusagen. Hierzu dienen Simulationsstudien für verschiedene Rissgeometrien und mit variierenden Parametern z.B. verschiedene Volumenströme. Die Aufgabe umfasst die Erzeugung realistischer Rissgeometrien, die Durchführung von Simulationsstudien mit Durchströmung und Wärmeübertragung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Strömungs- und thermischer Bedingungen, sowie deren anschließender Auswertung.
Institut: IAM-MMS
Vorkenntnisse: Stoff- Wärmetransport, Strömungsdynamik

Numerische Simulation der gekoppelten Temperatur- und Kristallisationsentwicklung bei Thermoplasten
Die Herstellung von Thermoplasten involviert Wärmeübertragung, welche die Kristallisation stark beeinflusst. Da die Kristallisation exotherm ist, muss die erzeugte Wärme in einem Simulationsmodell entsprechend berücksichtigt werden. Ein möglicher Ansatz besteht darin, die Abhängigkeit des Wärmequellterms der Wärmeleitungsgleichung von der Kristallisations- und Abkühlungsgeschwindigkeit zu modellieren. Mithilfe des sogenannten Nakamura-Modells lässt sich die zeitliche Entwicklung des Kristallisationsgrads beschreiben. Im Rahmen dieses Projekts liegt der Fokus darauf einen numerischen Löser in Python zu implementieren, welcher die gekoppelte Entwicklung von Temperatur und Kristallisationsgrad berücksichtigt. Die Umsetzung ist zur Lösung auf einem zweidimensionalen Simulationsgebiet vorgesehen. Auf Basis dieses Lösers sollen Sensitivitätsstudien durchgeführt werden.
Institut: IAM-MMS
Vorkenntnisse: Technische Mechanik, Interesse an Programmieren

Schnelle Approximation von prozessinduzierten Materialzuständen für die Prozessoptimierung im Leichtbau
Die Entwicklung robuster Leichtbaustrukturen erfordert belastbare Simulationsmodelle und schnelle Optimierungsmethoden. Ein entscheidender Faktor ist dabei die lokale Faserorientierung, deren detaillierte Berechnung in Fertigungssimulationen oft sehr zeitaufwendig ist. Dieses Projekt nutzt die Eikonal-Gleichung als effizientes geometrisches Ersatzmodell zur schnellen Approximation dieser Prozessinformationen. Ziel ist die Implementierung dieses mathematischen Ansatzes in ein modernes Simulationsframework, um Orientierungsverteilungen unmittelbar für die Strukturanalyse bereitzustellen. Dies ermöglicht eine deutlich beschleunigte Optimierung von Bauteilen unter Berücksichtigung fertigungsrelevanter Daten und unterstützt somit maßgeblich die effiziente Prozess- und Bauteilentwicklung im Leichtbau.
Institut: FAST-LB
Vorkenntnisse: Spaß und Interesse am Programmieren in Python

In diesem Bereich werden keine Projekte angeboten.

Experimentelle Charakterisierung eines Modellwindkanals
Vor einigen Jahren wurde am Institut für Strömungsmechanik ein Skalenmodell des großen Windkanals des Insituts gebaut. Ziel des Projekts ist die experimentelle Strömungscharakterisierung des Modellkanals mittels Druckmessungen. Die Studierenden erfassen hierbei den Verlauf des dynamischen und statischen Drucks im Plenum. Dazu wird das Messvolumen systematisch mit einem Prandtl-Rohr abgerastert, um zeitaufgelöste Druckdaten an verschiedenen Positionen aufzunehmen. Die Datenerfassung erfolgt computergestützt über digitale Druckmesstechnik. Abschließend werden die ermittelten Zeitreihen mit geeigneten statistischen Methoden ausgewertet und anschaulich visualisiert.
Institut: ITS
Vorkenntnisse: Abschluss der Lehrveranstaltung 'Strömungslehre'

In diesem Bereich werden derzeit keine Projekte angeboten.

Entwicklung eines autonomen Roboter-Wurf- und Rückführsystems
Sie arbeiten im Team im Machine Intelligence and Robotics Lab daran, ein Robotersystem zu entwickeln, das einen Gegenstand autonom wirft und in einem kontinuierlichen Zyklus zurückführt. Mit einem vorhandenen Roboterarm entwickeln und bauen Sie eine Rückführvorrichtung, die den geworfenen Gegenstand zum Roboter zurückführt. Die Vorrichtung wird in Autodesk Fusion konstruiert und mittels 3D-Druck oder anderer Verfahren gefertigt. Sie soll mobil und modular aufgebaut sein und Erweiterungen ermöglichen. Anschließend programmieren Sie den Roboter so, dass er die Rückführvorrichtung im Wurf trifft. Abschließend integrieren Sie das Gesamtsystem und evaluieren dessen Leistungsfähigkeit durch systematische Tests und wiederholte Wurf- und Rückführzyklen unter verschiedenen Bedingungen.
Institut: IMI
Vorkenntnisse: keine

Robotische Demontage von elastischen Komponenten
In diesem Projekt wird die robotergestützte Demontage elastischer Komponenten untersucht. Ziel ist es, einen Roboter dazu zu befähigen, elastische bzw. verformbare Bauteile zuverlässig aus Baugruppen zu entfernen. Dabei werden geeignete Greifstrategien, Bewegungsabläufe und Demontageprozesse entwickelt und experimentell untersucht. Besonderes Augenmerk liegt auf der Wechselwirkung zwischen Roboter, Bauteil und Baugruppe sowie auf der Berücksichtigung von Verformungen während des Demontagevorgangs. Die entwickelten Ansätze werden anhand ausgewählter Komponenten evaluiert und hinsichtlich ihrer Robustheit und Übertragbarkeit auf unterschiedliche Demontageaufgaben bewertet.
Institut: wbk
Vorkenntnisse: Python und numerische Programme (z.B. MATLAB), Robotikkenntnisse allgemein

Sensorikanbindung und Auswertung im PBF-LB/M
In der additiven Fertigung, insbesondere beim pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen (PBF-LB/M), zeigen sich Fehler bisher erst am fertigen Bauteil. Die Einbindung von Sensorik in den laufenden Prozess ist daher ein wichtiger Baustein einer frühzeitigen Qualitätssicherung. Im Projekt werden ein Wirbelstrom- und ein Körperschallsensor in eine PBF-Anlage eingebaut und die Signale für eine synchrone Datenerfassung auf eine gemeinsame Zeitbasis getriggert. Anschließend wird ein statistischer Versuchsplan (DoE) aus Prozessparametern und Testgeometrien erstellt und gefertigt. Die Sensorsignale werden ausgewertet und über Referenzmessungen auf Fehler im Bauteil zurückgeführt. Bei Interesse an praktischer Arbeit an der Anlage, Messtechnik und Datenauswertung meldet euch gerne.
Institut: wbk
Vorkenntnisse: nicht notwendig

Applied AI in Robotics: Koordinierte Lokomotion und Manipulation
Sie arbeiten im Team im Machine Intelligence and Robotics Lab daran, einem vierbeinigen Laufroboter (ANYmal D) mit 6-DoF-Roboterarm das gleichzeitige Laufen und Manipulieren beizubringen. Mittels Reinforcement Learning in NVIDIA Isaac Lab trainieren Sie den Roboter darauf, einer vorgegebenen Laufgeschwindigkeit zu folgen und gleichzeitig mit dem Roboterarm eine definierte Trajektorie auszuführen. Die zentrale Herausforderung besteht in der Abstimmung beider Aufgaben unter Einhaltung der kinematischen und dynamischen Grenzen. Hierfür entwickeln und optimieren Sie geeignete Reward-Funktionen, untersuchen deren Auswirkungen auf Fortbewegung und Manipulation und dokumentieren Ihre Ergebnisse. Abschließend evaluieren Sie das erlernte Verhalten systematisch anhand verschiedener Trajektorien und unterschiedlicher Versuchsbedingungen in der Simulation.
Institut: IMI
Vorkenntnisse: keine

In diesem Bereich werden derzeit keine Projekte angeboten.

Analyse von Eye-Tracking Daten aus dem Remanufacturing Kontext und Vergleich zu Labordaten
Im Rahmen des SFB 1574 Kreislauffabrik untersuchen wir das implizite Handlungswissen erfahrener Werker bei manuellen Demontageprozessen. Für dieses Studierendenprojekt steht ein realer Industriedatensatz eines Remanufacturing-Praxispartners zur Verfügung. Im Fokus steht die Auswertung industrieller Blicksequenzdaten und deren methodische Verknüpfung mit Fragebögendaten. Ziel ist die Modellierung kognitiver Entscheidungsprozesse beim Umgang mit unvorhergesehenen Bauteilzuständen auf dem Shopfloor. Durch den systematischen Kontrast dieser Felddaten mit bestehenden Laborexperimenten schlägt das Projekt die wissenschaftliche Brücke zwischen kontrollierten Laborbedingungen und der komplexen industriellen Anwendung. Gegebenenfalls ist eine weitere gezielte Datenerhebung im Feld möglich.
Institut: ifab
Vorkenntnisse: Erfahrung im empirischen Arbeiten von Vorteil, Erfahrung mit Eye-Tracking Daten von Vorteil

Konzeption und Konstruktion eines Schraubmontageprüfstands
Beim Anziehen von Schrauben größer als M16 wird ein Reaktionsarm am Montagewerkzeug eingesetzt, um das erforderliche Anziehmoment zu erreichen. Die dabei entstehenden Querkräfte beeinflussen die Schraubverbindung in bisher unbekannter Weise und sollen mithilfe eines Prüfstands untersucht werden. Ziel der Projektarbeit ist die Entwicklung eines Prüfstands für Schrauben der Größen M16 bis M24, der die realen Belastungen beim Anziehen nachbildet, insbesondere die seitlichen Kräfte durch die Abstützung des Werkzeugs sowie deren Einfluss auf Reibung und Verschleiß. Dazu werden Lösungskonzepte entwickelt und bewertet, geeignete Antriebs- und Messkomponenten ausgewählt und der mechanische Aufbau ausgelegt sowie final in CAD umgesetzt. Eine besondere konstruktive Herausforderung besteht darin, die Schraubverbindung zu entlasten, ohne sie zurückzudrehen, damit die beim Anziehen entstandenen Kontaktspuren erhalten bleiben.
Institut: IPEK
Vorkenntnisse: keine

Entwicklung einer Spülstation für Druckköpfe in der binderbasierten additiven Fertigung
In diesem Projekt entwickeln Sie gemeinsam mit Ihrem Team eine Reinigungsstation für Tintenstrahl-Druckköpfe, wie sie in der binderbasierten additiven Fertigung im Binder Jetting zum Einsatz kommen. Bei der Verarbeitung lösungsmittelbasierter sowie partikelversetzter Binderwerkstoffe kommt es nach einiger Zeit im Prozess zum Verstopfen der filigranen Düsen. Dadurch wird die weitere Nutzung des Druckkopfs beeinträchtigt. Ziel des Projekts ist die Konzeption, Konstruktion und der Aufbau einer funktionsfähigen Reinigungsstation. Dabei gilt es, sowohl konstruktive Anforderungen als auch physikalische und chemische Randbedingungen sowie Materialverträglichkeiten zu berücksichtigen.
Institut: wbk
Vorkenntnisse: keine

Konzeption und Integration einer induktiven Sensorik zur Positionsbestimmung wälzgeschälter Zahnräder
Zur Nachbearbeitung mittels Wälzschälen gefertigter Zahnräder soll die genaue Position dieser Zahnräder bestimmt werden. Dabei sollen verschiedene Sensortypen, wie taktile, induktive oder optische Messsysteme, zum Einsatz kommen. Zunächst erfolgt eine Einarbeitung in bestehende Konzepte zum Einmessen von Zahnrädern sowie in die Maschinensteuerung. Darauf aufbauend wird eine Bauraumabschätzung durchgeführt und eine geeignete Halterung für einen induktiven Sensor konzipiert. Anschließend soll die Sensorik im Maschineninnenraum installiert und in Betrieb genommen werden. Abschließend soll die Position der Zahnräder mithilfe der neu integrierten Sensorik bestimmt und eine zuverlässige Positionsbestimmung für die Nachbearbeitung zu ermöglicht werden.
Institut: wbk
Vorkenntnisse: keine

ML-basierte Verschleißdetektion von gebrauchten Winkelschleifern in der Kreislauffabrik
In der Kreislauffabrik ist die Funktionsprüfung vor der Demontage entscheidend, um den Zustand eines Produkts objektiv zu bewerten und zielgerichtet über weitere Schritte im Remanufacturing zu entscheiden. Als Demonstrator dient ein Winkelschleifer, bei dem sich Defekte und Verschleiß über Vibrationszeitreihen, Audiosignale (Mikrofon) sowie Prüfstandsgrößen wie Leistung und Stromaufnahme sichtbar machen. Ziel dieser Arbeit ist der Aufbau einer KI-gestützten, multimodalen Auswertung, die diese Signale synchron erfasst, automatisiert analysiert und daraus Anomalien/Defekte erkennt – idealerweise inklusive einer ersten Hypothesenbildung, welches Fehlerbild wahrscheinlich vorliegt. Dafür entwickelst du ein Prüfprogramm mit reproduzierbaren Testabläufen und Messsequenzen, bringst Defekte gezielt ein (Fault Injection) und nutzt Datenfusion + Machine Learning, um robuste Muster in Zeit- und Frequenzbereich herauszuarbeiten. Die Arbeit verbindet Sensorik, Signalverarbeitung, Automatisierung und Applied AI an einem realen Prüfstand.
Institut: wbk
Vorkenntnisse: keine

Experimentelle Untersuchung der Interaktionskräfte beim Akkubohrschrauben
Beim Einschrauben mit einem Akkubohrschrauber in Holz treten erhebliche Interaktionskräfte zwischen dem Griff des Akkubohrschraubers und der Hand des Anwenders auf. Insbesondere für die ergonomische Produktentwicklung von Power-Tools ist die Ermittlung dieser Interaktionskräfte von großer Bedeutung. Ziel der Projektarbeit ist daher die Ermittlung der Interaktionskräfte zwischen Akkubohrschrauber und Hand des Anwenders beim Einschrauben in Holz. Hierzu wird zunächst ein bestehender Prüfstand zur Untersuchung des Drehmoments beim Einschrauben wieder in Betrieb genommen und anschließend messtechnisch erweitert, um die Interaktionskräfte zwischen Akkubohrschrauber und Anwender zu erfassen. Mithilfe des aufgebauten Prüfstands sollen die auftretenden Interaktionskräfte erfasst und hinsichtlich ihrer Ausprägungen beurteilt werden. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse werden anschließend Konzepte für einen Sensorgriff entwickelt.
Institut: IPEK
Vorkenntnisse: keine

Aufbau einer multisensorischen Messdatenbank und Live-Visualisierung zur Prozesszustandsanalyse beim Drehen unter industriellen Störbedingungen
Dieses Projekt verbindet klassischen Maschinenbau mit intelligenter Datenverarbeitung im Kontext von Industrie 4.0. Im Mittelpunkt steht die systematische Planung und Durchführung von Drehversuchen an einer Industrie-Drehmaschine zur gezielten Untersuchung kritischer Prozesszustände wie Werkzeugbruch oder variierenden Schnittbedingungen. Sie bauen eine strukturierte Messdatenbank auf Basis von Kraft-, Spindelstrom-, Körperschall- und Luftschallsensoren auf, berechnen charakteristische Signalmerkmale wie RMS und entwickeln ein interaktives Live-Dashboard zur Signalvisualisierung. Ihre Arbeitsergebnisse bilden das direkte Fundament für KI-gestützte Überwachungssysteme in der Produktion. Durch dieses Projekt erwerben Sie fundierte Praxiskenntnisse in moderner Sensorik, Versuchsplanung und Datenanalyse, die Sie optimal auf das weitere Ingenieurstudium vorbereiten.
Institut: wbk
Vorkenntnisse: keine

In diesem Bereich werden derzeit keine Projekte angeboten.

AutomatedTramTrain – Entwicklung & Prototyping von Mensch-Maschine-Schnittstellen
Wie können automatisierte Straßenbahnen sicher und intuitiv von Teleoperatoren und Passagieren bedient werden? Am ifab beschäftigen wir uns mit Teleoperation als Fallback-Lösung für automatisierte Straßenbahnen. In diesem Projekt entwickelt ihr dafür neue Mensch-Maschine-Schnittstellen für Fahrgäste oder Teleoperator von der ersten Idee bis zum funktionsfähigen Prototyp. Auf Basis bestehender Forschungsergebnisse durchlauft ihr den Entwicklungsprozess von Design Thinking und Konzeptentwicklung über Rapid Prototyping bis hin zum Demonstrator. Dabei verbindet ihr Konstruktion und technische Umsetzung mit Fragen der Usability und Mensch-Maschine-Interaktion. Euer Ziel ist ein Interface das nicht nur funktioniert, sondern auch dazu beiträgt, Vertrauen und Akzeptanz in automatisierte Straßenbahnen zu schaffen.
Institut: Ifab
Vorkenntnisse: keine

Sensor-Health für autonome Fahrzeuge: Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur Bewertung gealterter Perzeptionssensoren
Ziel ist die Entwicklung eines Konzepts zur Nachbildung von Sensoralterung an Perzeptionssensoren automatisierter Fahrzeuge. Mit dem Übergang zu KI-definierten Fahrzeugen wird die Fahrzeugwahrnehmung maßgeblich von Kamera-, LiDAR- und Radardaten getragen. Alterungseffekte wie Steinschläge, Trübung der Optik, Radomschäden oder Dejustage verändern deren Leistungsfähigkeit. In einem ersten Schritt werden auf Basis einer Literaturrecherche typische Alterungseffekte je Sensortyp erfasst und hinsichtlich ihrer Reproduzierbarkeit bewertet. Ein ausgewählter Effekt wird anschließend in mehreren definierten Alterungsstufen prototypisch an einem Sensor umgesetzt. Ziel ist es, den Prototyp im Rahmen praktischer Versuche zu erproben und den Einfluss der Alterungsstufen auf die Detektionsleistung eines Standard-Objektdetektors zu quantifizieren.
Institut: IPEK
Vorkenntnisse: keine

Untersuchung der Verkehrsströme am Campus Nord und Entwicklung eines Betriebskonzepts zur Integration eines hochautomatisierten Systems in den Karlsruher Schienenpersonennahverkehr
Im Rahmen eines aktuellen Forschungsvorhabens soll langfristig eine hochautomatisierte Bahnverbindung zwischen dem Campus Nord und dem derzeitigen Liniennetz des Karlsruher Schienenpersonennahverkehrs geschaffen werden. Die Studierenden führen eigene Verkehrserhebungen verschiedener Verkehrsmittel durch, analysieren reale Verkehrsströme und identifizieren Spitzenzeiten. Auf Basis der gesammelten Daten werden bestehende Linienstrukturen bewertet, betriebliche Randbedingungen abgeleitet und ein mögliches Integrationskonzept erarbeitet. Das Ergebnis ist ein Konzeptvorschlag, der aufzeigt, wie eine automatisierte Bahn sinnvoll in das bestehende Verkehrssystem eingebunden werden kann (z. B. feste Taktung, bedarfsorientiertes Angebot).
Institut: FAST-BST
Vorkenntnisse: keine

Day-Ahead-Strompreisprognose mit Machine Learning
Anhand stündlicher Strommarktdaten für Deutschland soll ein Machine-Learning-Modell entwickelt werden, das den Day-Ahead-Strompreis 24 Stunden im Voraus prognostiziert. Trainiert wird auf historischen Daten, evaluiert wird auf einem späteren, ungesehenen Zeitraum mittels striktem zeitlichem Split (kein Shuffling). Verwendet werden dürfen ausschließlich Merkmale, die zum Prognosezeitpunkt bekannt sind — Kalendervariablen, Preis-Lags sowie Wind- und Solarprognosen. Tatsächliche Last und Erzeugung sind verboten (Data Leakage). Das Modell soll mit zwei Baselines (Persistenz und saisonale Naïve) anhand von MAE (mittlerer absoluter Fehler) oder RMSE (root mean square error) verglichen werden der Skill Score relativ zu jeder Baseline ist anzugeben. Zu diskutieren ist, welche Merkmale am wichtigsten sind und wo das Modell versagt.
Institut: IATF
Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Python wünschenswert

Simulationsgestützte Auslegung eines PCM-Wärmespeichers mittels eines reduzierten thermodynamischen Modells
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines reduzierten thermodynamischen Modells zur simulationsgestützten thermischen Auslegung eines latenten Phasenwechsel (PCM) -Wärmespeichers für Wärmepumpensysteme in Einfamilienhäusern. Simulationsbasiert soll der Einfluss verschiedener Speichervolumina und Geometrien auf das Lade- und Entladeverhalten transient untersucht werden. Unter Berücksichtigung dynamischer Gebäude- und Wärmelasten soll eine geeignete Speicherauslegung ermittelt werden, die eine effiziente Nutzung von PV-Energie ermöglicht und gleichzeitig thermische Lastspitzen sowie den Netzstrombezug der Wärmepumpe reduziert.
Institut: ITT
Vorkenntnisse: Technische Thermodynamik 1, Technische Thermodynamik 2

In diesem Bereich werden gerade keine Themen angeboten.

Entwicklung eines Steuerungssystems für einen Quadrokopter
Elektrisch betriebene Multikopter gelten als nachhaltige Transportmittel, da sie lokal emissionsfrei betrieben werden können. Für einen energieeffizienten und sicheren Betrieb ist eine präzise Steuerung der Antriebseinheit erforderlich. Um dies zu gewährleisten, wird in diesem Projekt die Regelung einer bestehenden Drohne weiterentwickelt. Dafür wird zunächst ein geeignetes Ersatzmodell gesucht, um die relevanten Regelungsparameter theoretisch herzuleiten. Anschließend werden diese Parameter in das Steuerungssystem der Drohne implementiert und experimentell validiert. Ziel ist eine möglichst stabile Regelung mindestens einer Rotationsachse der Drohne.
Institut: ITS
Vorkenntnisse: Vorlesung 'Mess- und Regelungstechnik' / Lecture 'Measurement and Control Systems'