Gruppenarbeiten


Hier sind die aktuellen Themen für Gruppenarbeiten zu finden. Wir bitten alle Studierende sich selbstständig in Gruppen einzuteilen und sich direkt bei der betreuenden Person zu melden. Zur Gruppenfindung kann zusätzlich die Stud.IP Veranstaltung "Gruppenarbeit Master VT/CIW" genutzt werden.
Zum Start eines neuen Semesters wird immer ein Informationstermin angeboten, bei dem die aktuellen Themen vorgestellt werden. Auch dieser Termin kann zur Gruppenzusammenstellung genutzt werden.
Die Ankündigung erfolgt über Stud.IP.

Grundsätzlich gelten für Gruppenarbeiten dieselben Richtlinien wie für Abschlussarbeiten.

Der zeitliche Umfang der Arbeiten richtet sich nach folgenden Vorgaben:

     • Gruppenarbeit:
     • Gruppenarbeit:
     • Gruppenarbeit:
3 Monate, 10 ECTS-Punkte (AFB 2009)
2 Monate, 06 ECTS-Punkte (AFB 2015)
3 Monate, 10 ECTS-Punkte (AFB 2019)


Im Interesse der Studierenden und des ICVT wird auf die Einhaltung der oben genannten Zeiträume geachtet.

Bei Rückfragen wenden sie sich an David Franzen, M.Sc..



ChemCar 2020

Art der Arbeit:Gruppenarbeit
Beginn der Arbeit:nach Absprache
Arbeitsweise:theoretisch
experimentell
Arbeitsort:ICVT, Clausthal
Ansprechpartner:Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunz & David Franzen, M. Sc.
Stand:September 2019

Chem Car 2020 Aufgabenstellung:
- Konstruktion eines Fahrzeugs mit chemischer Antriebsreaktion
- Präsentieren des Konzepts vor einer Fachjury
- Fahren einer vorher ausgelosten Distanz, durch Steuerung der Antriebsreaktion oder Integration eines Stoppmechanismus.

Besonderheiten:
- Wettbewerb mit Teams anderer Hochschulen
- Projektbearbeitung von der Entwicklung der Idee zur Konstruktion des Fahrzeugs
- Bis zu 2000 € Preisgeld

Termine:
- Februar 2020 Regelbekanntgabe
- Frühling 2020 Konzepteinreichung
- Sommer 2020 Einreichen Sicherheitsanalyse
- 22.09.2020(?) Wettbewerb auf der ProcessNet-Jahrestagung in Aachen

Volltext als PDF-Datei (*)


Aluminium-Kaliumhexacyanoferrat-batterie



Dynamische Modellierung der alkalischen Wasserelektrolyse

Art der Arbeit:Gruppenarbeit
Beginn der Arbeit:sofort, nach Absprache
Arbeitsweise:theoretisch
Arbeitsort:ICVT, Clausthal
Ansprechpartner:Jörn Brauns
Stand:September 2019

Wasserstoff ist heutzutage bereits ein bedeutender Ausgangsstoff für die chemische Industrie und wird beispielsweise bei der Herstellung von Ammoniak, Methan oder Methanol in größeren Mengen benötigt.

Im Rahmen der Energiewende und dem damit vergrößernden Anteil von erneuerbaren Energien wird vor allem die energetische Nutzung als chemischer Energiespeicher interessant. Bei Bedarf kann der Wasserstoff mit Brennstoffzellen rückverstromt werden und somit zu einer Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.

Innerhalb dieser Gruppenarbeit soll ein bestehendes mathematisches Modell um Dynamik und Druckeinfluss erweitert werden. Die Validierung erfolgt anhand experimenteller Daten. Anschließend sind geeignete Betriebskonzepte und vorteilhafte Auslegungsgrößen in Kombination mit erneuerbaren Energien ermittelbar.

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P. Haug, B. Kreitz, M. Koj, T. Turek, Process modelling of an alkaline water electrolyzer, Int. J. Hydrogen Energy. 42 (2017) 15689–15707. doi:10.1016/j.ijhydene.2017.05.031.



Untersuchung der Phosphordynamik der MSA-Synthese

Art der Arbeit:Gruppenarbeit
Beginn der Arbeit:sofort, nach Absprache
Arbeitsweise:theoretisch
Arbeitsort:ICVT, Clausthal
Ansprechpartner:Mauritio Müller
Stand:September 2019

Maleinsäureanhydrid (MSA) wird durch die selektive katalytische Oxidation von Butan an Vanadium-Phosphor-Oxid-Katalysatoren hergestellt. Durch die freigesetzte Reaktionswärme kommt es im industriellen Prozess zur Ausbildung ausgeprägter Hotspots und damit verbundenen Gefahren hinsichtlich Stabilität und Sicherheit des Prozesses. Zusätzlich verliert der Katalysator im Betrieb kleinste Mengen Phosphor, was zu einem Anstieg der Aktivität führt. Eine exakte Kontrolle des Reaktionsgeschehens ist daher für einen sicheren Betrieb des Reaktors unerlässlich. Industriell werden dafür geringste Mengen geeigneter Phosphorverbindungen verwendet, die sich dämpfend auf die Katalysatoraktivität auswirken.

Ziel der Arbeit ist die Implementierung der Phosphordynamik in ein vorhandenes Modell des Prozesses. Mithilfe dieses Modells sollen Simulationen zur Optimierung der Phosphordosierung durchgeführt werden. Anschließend soll der Erfolg der Optimierung wirtschaftlich bewertet werden.

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Auslegung und Bewertung von Wasserelektrolyseanlagen

Art der Arbeit:Gruppenarbeit
Beginn der Arbeit:sofort, nach Absprache
Arbeitsweise:theoretisch
Arbeitsort:ICVT, Clausthal
Ansprechpartner:Jörn Brauns
Stand:September 2019

Wasserstoff ist heutzutage bereits ein bedeutender Ausgangsstoff für die chemische Industrie und wird beispielsweise bei der Herstellung von Ammoniak, Methan oder Methanol in größeren Mengen benötigt.

Im Rahmen der Energiewende und dem damit vergrößernden Anteil von erneuerbaren Energien wird vor allem die energetische Nutzung als chemischer Energiespeicher interessant. Bei Bedarf kann der Wasserstoff mit Brennstoffzellen rückverstromt werden und somit zu einer Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.

Innerhalb dieser Gruppenarbeit sollen die bestehenden Wasserelektrolysetechnologien AEL, PEMEL und SOEC miteinander verglichen und für verschiedene Größenordnungen und Anwendungsfälle die jeweils wirtschaftlichsten Anlagen ausgelegt werden. Außerdem sind mögliche Speicherstrategien (vor- und/oder nachgeschaltet) zu berücksichtigen.

Volltext als PDF-Datei (*)

S. P. S. Badwal et. al, „Emerging electrochemical energy conversion and storage technologies“, Front. Chem., Vol. 2, 2014



Strömungssimulation einer Versuchszelle für die alkalische Wasserelektrolyse

Art der Arbeit:Gruppenarbeit
Beginn der Arbeit:sofort, nach Absprache
Arbeitsweise:theoretisch
Arbeitsort:ICVT, Clausthal
Ansprechpartner:Jörn Brauns
Steffen Flaischlen, M.Sc.
Stand:September 2019

Wasserstoff ist heutzutage bereits ein bedeutender Ausgangsstoff für die chemische Industrie und wird beispielsweise bei der Herstellung von Ammoniak, Methan oder Methanol in größeren Mengen benötigt. Im Rahmen der Energiewende und dem damit vergrößernden Anteil von erneuerbaren Energien wird vor allem die energetische Nutzung als chemischer Energiespeicher interessant. Bei Bedarf kann der Wasserstoff mit Brennstoffzellen rückverstromt werden und somit zu einer Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.

Innerhalb dieser Gruppenarbeit sollen Strömungssimulationen einer Elektrolysezelle durchgeführt werden. Im Anschluss an die Nachbildung des aktuellen Zellaufbaus, ist eine Entwicklung von geeigneten Geometrien zur Verbesserung des Abtransports der entstehenden Gasblasen möglich. Neben der Analyse von an der Elektrode auftretenden Scherbeanspruchungen, kann ebenfalls die Gasentwicklung mit einer Multi-Phasen-Simulation betrachtet werden.

Volltext als PDF-Datei (*)

Explosionsdarstellung der Elektrolysezelle


 

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