Der Fachbereich Prozessanalytik sucht ab sofort in Berlin-Adlershof einen Studierenden (w/m/d) zur Anfertigung einer Bachelor- oder Masterarbeit.

Thema

Im Vergleich zu Hochfeld-NMR-Spektrometern, bei denen das Magnetfeld durch einen supraleitenden Magneten erzeugt wird, kommen bei Niederfeld-NMR-Spektrometern Permanentmagneten zum Einsatz. Die kompakte Bauweise und der Verzicht auf kryogene Flüssigkeiten machen den Einsatz im industriellen Umfeld möglich. Mittels NMR-Spektroskopie können reagierende Mischungen in Echtzeit und non-invasiv verfolgt werden. Aufgrund der hohen Temperaturempfindlichkeit der Permanentmagneten wird für das Monitoring stark exothermer Reaktionen eine aktive Temperaturisolation von Magnet und Reaktionsgemisch, bspw. mittels temperierter Gasströme, benötigt.

Im Rahmen einer Abschlussarbeit soll ein bestehender, vollautomatisierter Aufbau zur aktiven Temperaturisolation, mittels Thermografie, Temperatursensoren und nachgeschaltetem NMR, untersucht und weiterentwickelt werden. Mit Hilfe gewonnener Experimentaldaten wird ein, zu entwickelndes, dynamisches Prozessmodell parametrisiert und somit ein digitales Abbild der Anlage geschaffen. Auf Grundlage dieses Modells kann die Entwicklung eines Regelungskonzepts erfolgen, mit welchem das Ziel einer aktiven Temperaturisolation verfolgt wird.

Die Abschlussarbeit kann je nach Interesse, Befähigung und Umfang (Bachelor / Master) um weitere Aspekte ergänzt werden.

Aufgaben:

  • (Weiter)Entwicklung eines bestehenden, automatisierten Aufbaus und Charakterisierung des Systems für verschiedene Materialen und Systemzustände (u.a. mittels thermografischer Methoden)
  • Modellbildung der Wärmeübergangsvorgänge und Implementierung des Modells zur Lösung via MATLAB / Python
  • Parametrisierung, Validierung und Optimierung des Modells anhand realer Versuchsdaten
  • Implementierung verschiedener Regelungskonzepte

Je nach Interesse und Befähigung ist eine Einbindung in folgende, weitere Arbeitsschritte denkbar:

  • Programmierung der Prozesssteuerung (Speicherprogrammierbare Steuerung, WAGO)
  • Implementierung von Regelalgorithmen zur modellbasierten Regelung der Anlage
  • Durchführung einer kontinuierlichen, chemischen Synthese inkl. Prozessanalytik und -steuerung

Anforderungen

  • Vorwissen im Bereich Prozesssimulation / Prozessoptimierung, Erfahrung in gleichungsbasierter Modellierung
  • Gute Programmierkenntnisse (MATLAB / Python / Etc.)
  • Kenntnisse im Lösen und Optimieren von ODE / DAE Gleichungssystem von Vorteil
  • Kenntnisse und erste Erfahrungen im Bereich der Regelungstechnik
  • Selbstständigkeit sowie Team- und Kommunikationsfähigkeit

Die Anfertigung einer Diplom-bzw. Masterarbeit erfolgt ohne Vergütung.

Ansprechpartner

Martin Bornemann
Telefon: (030) 8104-5753
Email: martin.bornemann@bam.de