• Studien-/Abschlussarbeit (m/w/d): Recycling von Textilfasern - Additive
  Am IKK – Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik ist eine Studien-/Abschlussarbeit (m/w/d) zum Thema „Recycling von Textilfasern - Additive“ zum nächstmöglichen Termin zu vergeben. Die ausgeschriebene Studien-/Abschlussarbeit bietet die Möglichkeit, erste Einblicke in das wissenschaftliche und industrielle Arbeiten im Bereich Recycling von Kunststoffen zu erhalten. Die Umsetzung der Tätigkeit erfolgt am IKK (Garbsen).

  Aufgabenbeschreibung

  Das Recycling von Textilfasern gewinnt zunehmend an Bedeutung, da die Modeindustrie und der Textilverbrauch erhebliche Umweltauswirkungen haben. Alleine im Jahr 2018 wurden 107 Millionen Tonnen Fasern für diverse Textilbranchen hergestellt, davon sind mehr als 50 % Polyesterfasern. In der Verarbeitung werden diese allerdings mit anderen Mischgeweben und unterschiedlichster Additivierung kombiniert, was die Entwicklung komplexer Recyclingstrategien erfordert. Insbesondere das mechanische Recycling steht im Fokus der Forschung. Ein wichtiges Thema in diesem Prozess ist die Farb- und Geruchsentwicklung, die während der Aufbereitung der Materialien auftreten kann.

  Beim mechanischen Recycling können Farbstoffe und chemische Rückstände aus den ursprünglichen Textilien ins neue Rezyklat übergehen. Dies kann beispielsweise zu unerwünschten Farbveränderungen oder unangenehmen Geruchsentwicklungen der recycelten Produkte führen.

  Die Erforschung von Methoden zur Minimierung von Farb- und Geruchsentwicklung ist entscheidend, um die Akzeptanz von recycelten Textilprodukten zu erhöhen und die Kreislaufwirtschaft im Textilsektor voranzutreiben. Das Ziel der ausgeschriebenen Forschungsarbeiten/Abschlussarbeiten ist es, den Einfluss verschiedener Kunststoffverarbeitungen auf Textilhilfsmittel wie Farbpigmente und Faserschlichten praktisch zu untersuchen und zu bewerten.

  Erwartete Qualifikationen

  Voraussetzung für die Einstellung ist die gültige Immatrikulation in einem natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Studiengang. Sie interessieren sich für Kunststoffe, arbeiten gerne praktisch und haben nachweisliche Vorkenntnisse und/oder praktische Erfahrungen in Bereichen Kunststofftechnik, Recycling, polymerchemische Analytik bspw. durch Praktika, Ausbildung, Studium oder Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des IKK sind bei einer Bewerbung ausdrücklich erwünscht.

  Sie sind in der Lage im Team oder selbstständig, verantwortungsbewusst zu arbeiten. Eine zuverlässige und konzentrierte Arbeitsweise sowie ein hohes Maß an Leistungsbereitschaft und Flexibilität zeichnen Sie aus.

  Unser Angebot

  Wir bieten Ihnen eine vielfältige Tätigkeit, in der Sie an anwendungsorientierter Forschung im Bereich nachhaltiger und ökologischer Kunststoffe mitwirken können. Die Mitarbeit in unserem Team wird es Ihnen ermöglichen, in kurzer Zeit ein breites Spektrum an fachlichen Erfahrungen zu gewinnen. Wir setzen auf eine offene und kollegiale Arbeitsatmosphäre und bieten Ihnen zudem viel Freiraum, um selbstständig und eigenverantwortlich zu arbeiten.

  Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit den üblichen Unterlagen in elektronischer Form an die u.g. E-Mail-Adresse oder alternativ postalisch an:

  Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
  Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik (IKK)
  z.Hd. Frau Sahra Pogrzeba
  An der Universität 2
  30823 Garbsen

  Für Rückfragen steht Ihnen Frau Pogrzeba per E-Mail unter pogrzeba@ikk.uni-hannover.de zur Verfügung.

  Informationen nach Artikel 13 DSGVO zur Erhebung personenbezogener Daten finden Sie unter https://www.uni-hannover.de/de/datenschutzhinweis-bewerbungen/.

• Abschlussarbeit (m/w/d): Entwicklung einer Plattform für eine KI-basierte Echtzeit-Überwachung von Kunststoffschmelzen zur Vorhersage von Additiven anhand von Messungen im ultravioletten (UV) und sichtbaren (VIS) Spektralbereich
  Am IKK – Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik ist eine Abschlussarbeit (m/w/d) zum Thema „Entwicklung einer Plattform für eine KI-basierte Echtzeit-Überwachung von Kunststoffschmelzen zur Vorhersage von Additiven anhand von Messungen im ultravioletten (UV) und sichtbaren (VIS) Spektralbereich“ zum nächstmöglichen Termin zu vergeben. Die ausgeschriebene Studien-/Abschlussarbeit bietet die Möglichkeit, erste Einblicke in das wissenschaftliche und industrielle Arbeiten im Bereich Recycling von Kunststoffen zu erhalten. Die Umsetzung der Tätigkeit erfolgt am IKK (Garbsen).

  Hintergrund und Aufgabenstellung:

  Im Jahr 2021 entfiel fast die Hälfte (49,2 %) der Nachfrage der europäischen Kunststoffverarbeiter auf Polyolefine, die sich auf 24,75 Millionen Tonnen beliefen und hauptsächlich für Verpackungen verwendet werden. Diese Anwendung ist in der Regel mit einem kurzen Lebenszyklus verbunden, und die Consumer-Abfälle werden als teilweise hochkontaminierte gemischte Kunststofffraktion entsorgt (z. B. Gelber Sack in Deutschland), was zu einer hohen Abfallmenge führt, die derzeit hauptsächlich dem Downcycling oder der Verbrennung zugeführt wird. Der Post-Consumer-Recycling-Anteil bei Verpackungen lag im Jahr 2021 bei lediglich ca. 8,5 % (1.836 kt), was vor allem mit den hohen Anforderungen an Rezyklate und der gleichzeitig mangelnden Qualitätsüberwachung zusammenhängt, die sich auch in strengen gesetzlichen Regelungen widerspiegelt. Die Entwicklung von qualitätssichernder Echtzeit-Messtechnik stellt ein hohes Potenzial für ein hochwertiges mechanisches Recycling und einen höheren Wiedereinsatz von Kunststoff-Rezyklaten auch in herausfordernden Anwendungen, wie bspw. dem automobilen Innenraum oder Produkte mit Lebensmittelkontakt, dar.

  Ein Ansatz zur Steigerung der Rezyklatqualität ist der Einsatz von online-Analytik direkt in der Kunststoffschmelze. Die kontinuierliche Überwachung der Zusammensetzung durch spektroskopische Methoden in Kombination mit KI-basierter Datenverarbeitung bietet hier das Potenzial für eine schnelle Analyse der Rezyklat-Qualität. Auf dieser Grundlage soll daher im Rahmen dieser Arbeit eine Plattform für eine KI-basierte Echtzeit-Überwachung von Kunststoffschmelzen zur Vorhersage von Additiven (qualitativ und quantitativ) programmiert und validiert werden.

  Zielsetzung

  • Entwicklung einer Plattform (Python) zur kontinuierlichen Auswertung von spektralen (UV/VIS) Daten.
  • Einsatz von KI-basierten Methoden zur Vorhersage von Additiven mit Signal im UV-Bereich.
  • Training und Validierung der Methoden anhand von Extrusionsversuchen.
  • Optional: Aufbau einer Mess-Regelschleife zur Steuerung der Dosierwaagen bzw. eines Flüssig-Farb-Dosiersystems.

  Beispielhafte Gliederung/Arbeitspakete

  • Literaturrecherche zur kontinuierlichen Messdatenverarbeitung mittels künstlicher Intelligenz bzw. Machine Learning.
  • Literaturrecherche zur inline-Analytik von Kunststoffschmelzen durch UV/VIS-Spektroskopie.
  • Herstellen einer Infrastruktur zur kontinuierlichen Messdatenauswertung.
  • Programmierung einer Plattform (Python) zur kontinuierlichen Messdatenauswertung.
  • Auswahl, Aufbau und Training der ML/KI-Modellen und Optimierung der Sensitivität und Robustheit.
  • Validierung der Vorhersagemodelle anhand von Extrusionsversuchen.

  Dein Profil

  • Zuverlässige, selbstständige und strukturierte Arbeitsweise.
  • Interesse & Spaß am theoretischen sowie praktischen wissenschaftlichen Arbeiten.
  • Idealerweise Vorkenntnisse im Bereich der Kunststofftechnik und Kunststoffanalytik.

  Startzeitpunkt

  • Zum nächstmöglichen Zeitpunkt

  Die Arbeit soll in engem Kontakt mit dem Betreuer am IKK durchgeführt werden. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Qualifikation bevorzugt.

  Du hast Interesse an dem Thema? Dann melde dich bei mir oder schicke direkt deine Bewerbungsunterlagen an rode@ikk.uni-hannover.de!

  Bei Fragen stehe ich gerne zur Verfügung!

  Niklas Rode
  rode@ikk.uni-hannover.de
  +49 511 762 13168
  An der Universität 2
  30823 Garbsen

• Studien-/Abschlussarbeit (m/w/d): Multiples mechanisches Recycling von PE-Schaumstoff Compounds
  Am IKK – Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik ist eine Studien-/Abschlussarbeit (m/w/d) zum Thema „Multiples mechanisches Recycling von PE-Schaumstoff Compounds“ zum nächstmöglichen Termin zu vergeben. Die ausgeschriebene Studien-/Abschlussarbeit bietet die Möglichkeit, erste Einblicke in das wissenschaftliche und industrielle Arbeiten im Bereich Recycling von Kunststoffen zu erhalten. Die Umsetzung der Tätigkeit erfolgt am IKK (Garbsen).

  Aufgabenbeschreibung

  Kunststoffbasierte Schaumstoffe wie bspw. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyurethan (PU) finden in verschiedenen Industrien zahlreiche Anwendungen, beispielsweise als Dämmmaterial in der Bau- und Automobilindustrie, als Polsterung in der Möbel- und Verpackungsbranche oder auch in der Medizin. Ihre Leichtigkeit und Vielseitigkeit machen sie zu einem beliebten Material. Häufig werden dabei vernetzte Schaumstoffe eingesetzt, weshalb das Recycling dieser nur sehr eingeschränkt möglich ist. Vernetzte Kunststoffe sind nicht schmelzbar und die geringe Dichte des Schaumstoffes in Kombination mit einem großen Volumen führt zu einem erheblichen logistischen Aufwand, weshalb diese Materialien häufig thermisch verwertet werden. Ein Ansatz zur Volumenreduktion und Wiederverwertung des vernetzten Schaumstoffes ist die Nutzung dessen als Füllstoff in Compounds. Dies bietet den Vorteil das Gewicht des Endprodukts zu verringern und eine gute Möglichkeit das Material wieder dem Materialkreislauf zuzuführen.

  Zielsetzung

  • Untersuchung des Einflusses verschiedener Verarbeitungsparameter während des mechanischen Recyclingvorgangs auf das Rezyklat
  • Mehrfache mechanische Recyclingzyklen an Compounds mit vernetzten Schaumstoffen durchführen
  • Untersuchung der Auswirkungen der Recyclingzyklen auf die Eigenschaften von Recompounds mit recycelten vernetzten Schaumstoffpartikel
  • Untersuchung der mechanischen Eigenschaften der hergestellten Recompounds

  Beispielhafte Gliederung/Arbeitspakete

  • Literaturrecherche zum Einfluss verschiedener Verarbeitungsparameter und deren Einfluss auf (vernetzte) Schaumstoffe
  • Literaturrecherche zu mehrfachen (mechanischen) Recyclingzyklen und dem Einfluss auf Polymere
  • Ausarbeitung eines Versuchsplans
  • Versuchsdurchführung mechanischer Recyclingzyklen
  • Charakterisierung der hergestellten Rezyklaten und Recompounds

  Dein Profil

  • Zuverlässige, selbstständige, verantwortungsbewusste und strukturierte Arbeitsweise
  • Interesse & Spaß am theoretischen sowie praktischen wissenschaftlichen Arbeiten.
  • Idealerweise Vorkenntnisse im Bereich der Kunststofftechnik und Kunststoffanalytik.

  Startzeitpunkt

  Zum nächst möglichen Zeitpunkt zu vergeben.

  Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit den üblichen Unterlagen in elektronischer Form an die u.g. E-Mail-Adresse oder alternativ postalisch an:

  Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
  Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik (IKK)
  z.Hd. Frau Sahra Pogrzeba
  An der Universität 2
  30823 Garbsen

  Für Rückfragen steht Ihnen Frau Pogrzeba per E-Mail unter pogrzeba@ikk.uni-hannover.de zur Verfügung.

  Informationen nach Artikel 13 DSGVO zur Erhebung personenbezogener Daten finden Sie unter https://www.uni-hannover.de/de/datenschutzhinweis-bewerbungen/.

• Bachelor-/Studien-/Masterarbeit: Energetisch-ökologische Charakterisierung und Optimierung des 2K-Spritzguss am Beispiel einer KLT-Box
  Hintergrund und Aufgabenstellung

  Für Unternehmen ist es aktueller denn je sich mit den Umweltauswirkungen ihrer Produkte, aber auch ihrer gesamten Firma zu beschäftigen. Neben gesetzlichen Vorgaben gilt es vor allem auch die Anforderungen der Kunden sowie Mitarbeiter an ein nachhaltigeres Handeln zu erfüllen. Um detaillierte bzw. betriebsspezifische Nachhaltigkeitsbewertungen durchführen zu können, ist es unerlässlich sich mit den intern vorhandenen Produktionsprozessen auseinanderzusetzen. Unter all den verarbeitenden Industriezweigen sticht die Kunststoffindustrie dabei als eine der energieintensivsten heraus. Insbesondere die in der Serienfertigung eingesetzten Extrusions- und Spritzgießverfahren sind mit einem Anteil von 80 % an der gesamten Kunststoffverarbeitungsindustrie der Haupttreiber der immensen Energieaufwände.

  Ein systematischer Ansatz, die Umweltauswirkungen von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen zu analysieren und zu bewerten, ist das Life Cycle Assessment (LCA) – zu Deutsch: Ökobilanzierung. Die Auswirkungen werden hierbei nicht länger nur in der Produktions- oder Nutzungsphase untersucht, sondern über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Somit werden die einzelnen Prozesse eines Produktsystems inkludiert, um die Stoff- sowie Energieströme quantifizieren und untersuchen zu können. Im Anschluss wird eine Beurteilung der Umweltauswirkungen vorgenommen. Die Vorgehensweise zur Ökobilanzierung ist über die Normen DIN EN ISO 14040 sowie DIN EN ISO 14044 standardisiert und festgelegt.

  Beim Zwei-Komponenten-Spritzgießen (2K) handelt es sich um ein Spezialverfahren, welches eingesetzt wird, wenn Kunststoffbauteile an unterschiedlichen Stellen der Geometrie voneinander abweichende Eigenschaftsanforderungen besitzen. Mit dem Anstieg von Rezyklatquoten ist das Verfahren zusätzlich in den Fokus gerückt, da es die Umspritzung von innenliegenden Rezyklatschichten mit Neuware-Kunststoffen ermöglicht, sodass diese auch in Anwendungen mit hohen optischen Anforderungen eingesetzt werden können.

  Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Messkonzept für die 2K-Spritzgießmaschine entwickelt werden, dass neben den wichtigsten Verbrauchern auch die Prozessparameter der Maschine beinhaltet. Anschließend gilt es das Konzept an einem KLT-Kistenwerkzeug zu valideren, wobei neben Rezyklaten auch unterschiedliche Energiesparmaßnahmen und deren Wirkung analysiert werden sollen. Die gewonnenen Daten können anschließend für die Nachhaltigkeitsbewertung bereitgestellt werden.

  Zielsetzung

  • Verständnis über die wichtigsten Parameter zur Leistungs- und Prozesscharakterisierung einer 2K-Spritzgießmaschine
  • Erarbeitung eines Messkonzeptes unter Berücksichtigung von Leistung, Mechanik und Kühlung
  • Validierung des Messkonzeptes anhand von Versuchen

  Beispielhafte Gliederung/Arbeitspakete

  • Literaturrecherche zur Spritzgießverarbeitung von Kunststoffen
    • Spezialverfahren 2K-Spritzguss
    • Wichtigste Kennwerte und Parameter
    • Unterscheidung der Verfahren
  • Erarbeitung eines Leistungs-Messkonzeptes und Integration von externer Messtechnik
  • Herausstellung er signifikanten Verbraucher sowie Prozessparameter
  • Bezug zum Thema Nachhaltigkeitsbewertung des Spritzgießprozesses
  • Schriftliche Dokumentation und Präsentation der Arbeit

  Dein Profil

  • Grundkenntnisse im Bereich der Kunststofftechnik, Messtechnik/Mechatronik von Vorteil
  • Zuverlässige, selbstständige, strukturierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
  • Spaß am wissenschaftlichen und experimentellen Arbeiten
  • Interesses an praktischen Versuchen

  Die Arbeit soll in engem Kontakt mit dem Betreuer am IKK durchgeführt werden.

  Umfang der Arbeit orientiert sich an der Art der Abschlussarbeit.

  Du hast Interesse an dem Thema? Dann melde dich bei mir oder schicke direkt deine Bewerbungsunterlagen an kerkenberg@ikk.uni-hannover.de!

  Bei Fragen stehe ich gerne zur Verfügung!

  Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik (IKK)
  Stefan Kerkenberg, M.Sc.
  +49 511 762 13436
  kerkenberg@ikk.uni-hannover.de

• Bachelor-/Master-/Studienarbeit: Inbetriebnahme und automatische Prozess- sowie Leistungsauswertung eines Kunststoff- Extruders
  Hintergrund und Aufgabenstellung

  In der modernen Kunststoffindustrie gewinnt die Effizienzsteigerung und Prozessoptimierung zunehmend an Bedeutung. Die Extrusion als eines der wichtigsten Verfahren zur Kunststoffverarbeitung ist dabei besonders energieintensiv und trägt maßgeblich zum Ressourcenverbrauch in der Branche bei. Angesichts steigender Energiekosten und wachsender Anforderungen an die Produktqualität wird die präzise Steuerung und Überwachung von Extrusionsprozessen zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor für Unternehmen.

  Die Inbetriebnahme von Kunststoffextrudern stellt dabei eine besondere Herausforderung dar, da in dieser Phase die Grundlage für einen effizienten und stabilen Produktionsprozess gelegt wird. Traditionell erfolgt die Inbetriebnahme und Prozessüberwachung häufig noch manuell und basiert stark auf der Erfahrung des Bedienpersonals. Dies führt zu Schwankungen in der Prozessqualität, unnötigem Ressourcenverbrauch und erhöhtem Ausschuss. Aktuelle Studien zeigen, dass durch eine automatisierte Prozessführung und -überwachung erhebliche Einsparpotenziale bei Energie und Material realisiert werden können.

  Die fortschreitende Digitalisierung und die Entwicklung von Industrie 4.0-Konzepten eröffnen neue Möglichkeiten für die automatische Erfassung, Auswertung und Optimierung von Prozessparametern in Echtzeit. Allerdings fehlt es bislang an systematischen Ansätzen, die speziell auf die Inbetriebnahme und kontinuierliche Leistungsüberwachung von Kunststoffextrudern zugeschnitten sind. Insbesondere mangelt es an Methoden, die eine objektive Bewertung der Prozesseffizienz ermöglichen und automatisierte Anpassungen zur Leistungsoptimierung vornehmen können.

  Aus diesem Grund soll in dieser Arbeit ein Konzept zur Inbetriebnahme und automatisierten Prozessauswertung eines Kunststoffextruders entwickelt werden. Dabei sollen relevante Prozessparameter identifiziert und Algorithmen zur Datenauswertung und Prozessoptimierung implementiert werden. Das Ziel ist die Entwicklung eines Systems, das sowohl die Inbetriebnahmezeit verkürzt als auch im laufenden Betrieb eine kontinuierliche Überwachung und Optimierung der Leistungsparameter ermöglicht.

  
  Zielsetzung

  • Identifikation der kritischen Parameter für die Inbetriebnahme und Prozessführung von Kunststoffextrudern
  • Entwicklung eines Konzepts zur automatisierten Auswertung von Prozessdaten (Messsystem ist bereits im Extruder implementiert)
  • Implementierung und Validierung eines Systems zur automatischen Leistungsüberwachung und -optimierung
  • Quantifizierung der Effizienzsteigerung durch die automatisierte Prozessführung im Vergleich zur konventionellen manuellen Steuerung

  
  Beispielhafte Gliederung/Arbeitspakete

  • Literaturrecherche zu Extrusionsverfahren und Prozessparametern
    • Identifikation der relevanten Prozessgrößen und Einflussparameter bei der Granulierung/Compoundierung
    • Analyse bestehender Ansätze zur Prozessüberwachung und -optimierung
  • Erarbeitung von Algorithmen zur Prozesssteuerung
    • Implementierung eines Systems zur Prozess- und Leistungsauswertung
    • Aufbau einer Datenerfassungs- und Analyseplattform
    • Integration von Methoden zur Echtzeitauswertung
  • Experimentelle Validierung des entwickelten Systems
    • Durchführung von Versuchsreihen unter verschiedenen Betriebsbedingungen
  • Auswertung und Diskussion der Ergebnisse
    • Quantifizierung der erzielten Effizienzsteigerung
    • Identifikation weiterer Optimierungspotenziale
  • Schriftliche Dokumentation und Präsentation der Arbeit

  
  Dein Profil

  • Grundkenntnisse im Bereich der Kunststofftechnik von Vorteilen
  • Zuverlässige, selbstständige, strukturierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
  • Spaß am wissenschaftlichen und experimentellen Arbeiten

  Die Arbeit soll in engem Kontakt mit dem Betreuer am IKK durchgeführt werden.

  Umfang der Arbeit orientiert sich an der Art der Abschlussarbeit.

  Du hast Interesse an dem Thema? Dann melde dich bei mir oder schicke direkt deine Bewerbungsunterlagen an kerkenberg@ikk.uni-hannover.de!

  Bei Fragen stehe ich gerne zur Verfügung!

  Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik (IKK)
  Stefan Kerkenberg, M.Sc.
  +49 511 762 13436
  kerkenberg@ikk.uni-hannover.de

Externe Angebote

• GREAN: Abschlussarbeit "Nachhaltige Kunststofffertigung – Aufbau eines Wirkmodells"
  Bitte entnehmen Sie alles Weitere der angehangenen Ausschreibung.

  Ausschreibung_ENK_GREAN.pdf

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