Masterarbeit »LCA eines neuartigen Verarbeitungsverfahren zum Thermoplast-Schaumspritzgießen«

Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS mit Hauptsitz in Halle (Saale) befasst sich in seinem Geschäftsfeld Polymeranwendungen u.a. mit der Entwicklung und Bewertung  von Bauweisen im Fahrzeugbau und sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Studentin / einen Studenten zur Erstellung einer Master-/Diplomarbeit und zur Bearbeitung eines wissenschaftlichen Themas im Bereich »Nachhaltige Werkstoffe und Prozesse«.

In einem laufenden Forschungsprojekt wird die Großserientaugliche, Thermoplast basierte Sandwichkonstruktion  für den Automobilbau entwickelt. In einem one-shot Prozess bildet das kombinierte Thermoplast-Schaumspritzgießen einen Thermoplast-Schaumkern zwischen Werkzeugliegenden, Faserverstärkten Deckschichten. Weitere Spritzguss-Einlegebauteile ermöglichen zusätzliche Funktionsintegrationen bis hin zur Integration von Leistungselektronik. Die hierfür erforderlichen Wärmeleitfähigkeiten werden auf Materialebene hergestellt. Das im Vorhaben entwickelte Thermoplast-Schaumspritzgießen kombiniert chemisches und physikalisches Schäumen durch dezidierte Prozessführung. Es ermöglicht weitere Gewichtsreduktion und verbesserte mechanischen Eigenschaften am Strukturbauteil. Die Machbarkeit ist grundlegend demonstriert und Primärdaten aus der Prozessierung sind grundlegend ermittelt. Als benchmark dient ein Bauteil gleicher Funktion in Stahl-Leichtbauweise.

In der Masterarbeit sind zwei unterschiedliche Bauweisen (kombiniertes Thermoplast-Schaumspritzgießen und Stahl-Leichtbauweise) für ein repräsentatives Beispielbauteil „integrierte Grundplatte“ anhand der Methode des Life Cycle Assessment zu bewerten. Die beiden zu vergleichenden Bauweisen werden als Teileliste und Konstruktionszeichnung (Bill of Material) aus einer bereits laufenden Zusammenarbeit zur Verfügung gestellt. Beide Bauweisen entsprechen den Vorgaben des Lastenheftes der Automotive. 
Losgrößen-spezifische Ressourcenflüsse der Bauweisen und Einsatzzeiten sind in Zusammenarbeit mit dem Koordinierenden Projektpartner Elring Klinger zu detaillieren, um aussagefähige LCA Modelle zur vergleichenden Bewertung der zwei Bauweisen zu gelangen.

Ein vorgelagertes Praktikum zur Abschlussarbeit ist möglich und gewünscht.

Was Du bei uns tust

• Definition von Bilanzrahmen und Auswertestrategie zur vergleichenden Bewertung
• Erfassen der Losgrößen-spezifischen Ressourcenflüsse der Fertigungsschritte (für Sekun-därdaten ist die Ecoinvent Datenbank verfügbar)
• Erfassen von Nutzungszeiten
• Konzeption der LCA Modellierung (openLCA)
• Life Cycle Impact Assessment gemäß der Auswertestrategie

Was Du mitbringst

• Aktuelle Immatrikulation in einem natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Fach
• Ausgeprägtes Interesse an experimentellen und materialwissenschaftlichen, insbesondere polymerwissenschaftlichen Fragestellungen
• Experimentelles Geschick und eine zuverlässige, selbstständige und verantwortungsbewusste Arbeitsweise
• Vorkenntnissen im Bereich LCA und / oder Faserverbundwerkstoffe

Was Du erwarten kannst

• Direkte Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen
• Kreatives und sehr gut ausgestattetes Arbeitsumfeld
• Mitarbeit in spannenden Forschungsprojekten
• Flexibles Arbeiten (Gleitzeit), um Studium und Job bestmöglich miteinander zu verbinden
• Vergütung Deiner Leistungen in Form eines parallelen Beschäftigungsverhältnisses als studentische Hilfskraft
• Referenz für späteren beruflichen Lebenslauf
• Zentrale Lage auf dem Weinbergcampus Halle (Saale) sowie eine sehr gute Verkehrsanbindung

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität.  Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. 

Haben wir Dein Interesse geweckt?