akademisches jahrbuch 2014 / 2015

Absolventen der Studiengänge

Bachelor Chemieingenieurwesen (Bachelor of Science, B.Sc.)

Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen - Chemietechnik (Bachelor of Science, B.Sc.)

Master Chemical Engineering (Master of Science, M.Sc.)

26. April 2014 – 24. April 2015

Akademisches Jahrbuch 2014 / 2015

Vorwort Sehr geehrte Absolventinnen und Absolventen des akademischen Jahres 2014/2015, mit dem erfolgeichen Abschluss eines der Studiengänge des Fachbereiches Chemieingenieurwesen können Sie nun mit Zuversicht und Optimismus auf Ihre weitere berufliche oder auch akademische Laufbahn blicken. Da sich das Studium an der Fachhochschule Münster durch eine besondere Praxisorientie-rung und Nähe zu Unternehmen sowie anderen Ausbildungs- und For-schungseinrichtungen auszeichnet, sind Sie durch den erreichten Abschluss gut gerüstet, dort eine anspruchsvolle Beschäftigung zu finden, wenn Sie es denn nicht erwägen, einen weiteren Studiengang bei uns aufzunehmen. Im soeben hinter uns liegenden akademischen Jahr haben insgesamt 129 Stu-dierende ihr Studium in den verschiedenen Studiengängen des Fachbereiches Chemieingenieurwesen erfolgreich abgeschlossen: 60 Absolventen im Bachelor Chemieingenieurwesen

17 Absolventen im Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen – Chemietechnik

47 Absolventen im Master Chemical Engineering

5 Absolventen im binationalen deutsch-polnischen Master-Studiengang Die in diesem akademischen Jahrbuch abgedruckten Kurzfassungen der Ab-schlussarbeiten belegen auf eindrucksvolle Weise, auf welchem hohen Niveau Forschung und Lehre in den Studiengängen des Fachbereichs Chemieingeni-eurwesen der Fachhochschule Münster durchgeführt werden. In Ihren Ab-schlussarbeiten wurden vielfältige Themen aus Forschung & Entwicklung so-wie Anwendungstechnologie bearbeitet. Die von Ihnen erzielten Ergebnisse sind in vielen Fällen in Patenten, Publikationen in Fachzeitschriften und Poster- oder Vortragsbeiträgen bei einschlägigen Fachkonferenzen eingeflossen.

Die thematische Diversität und Komplexität Ihrer Arbeiten unterstreicht dabei Ihre Einsatzbreite und Flexibilität und damit auch die vielfältigen Perspektiven für Ihre berufliche Laufbahn. Zudem haben Sie Ihren Abschluss in einem euro-päischen Land erzielt, das nicht nur über eine lange Tradition in den Branchen Chemie und Verfahrenstechnik verfügt, sondern auch mit etwa 1800 Unter-nehmen vielfältige Beschäftigungsmöglichkeiten für Ihre zukünftige Laufbahn bietet. Damit das so bleibt, benötigt unser Gemeinwesen Ingenieure mit hohem Engagement und Innovationskraft, d.h. mit Attributen, die Sie in Ihren Ab-schlussarbeiten unter Beweis gestellt haben. Sowohl ich als auch das gesamte Dekanat und Kollegium hoffen, dass Sie dieses Jahrbuch zukünftig ab und an in die Hand nehmen und sich dabei an Ihre Studienzeit an der FH Münster erinnern werden. Vielleicht trägt es auch ein wenig dazu bei, dass Sie den Kontakt zu unserem Fachbereich aufrecht erhalten oder sogar erwägen, als zukünftiger Entwickler, Forscher oder Unter-nehmer mit uns eine Zusammenarbeit einzugehen. Allen anderen Lesern soll dieses Jahrbuch dazu dienen, einen Überblick über die Aktivitäten im Fachbereich Chemieingenieurwesen der Fachhochschule Münster zu erhalten und gegebenenfalls eine Anregung sein, die chemisch-technische Problemlösungskompetenz unseres Fachbereiches in Anspruch zu nehmen. Da wir uns als Dienstleister verstehen, würde uns das ganz beson-ders freuen. Die Erfolgsbilanz des neuen akademischen Jahrgangs beschränkt sich nicht nur auf den Studienabschluss. Sie haben schon die nächsten Herausforderun-gen angenommen: Viele von Ihnen sind bereits sehr erfolgreich in eine berufli-che Karriere gestartet, daneben hat sich eine erfreuliche Anzahl für die Fort-setzung des Studiums in unseren Masterprogrammen entschieden oder sogar ein Promotionsstudium aufgenommen. Mit meiner herzlichen Gratulation zu Ihren Leistungen möchte ich im Namen der Kollegen, Mitarbeiter und Studierenden unseres Fachbereichs eine Bitte verbinden: Wirken Sie zukünftig als Botschafter der Fachhochschule Münster und des Fachbereichs Chemieingenieurwesen, indem Sie selbstbewusst und kompetent Ihre Stärken unter Beweis stellen. Sie tragen so dazu bei, den gu-ten Ruf Ihrer Hochschule zu verbreiten und auch künftigen Absolventen den Weg ins Berufsleben zu ebnen. Kurzum bitte ich Sie, mit unserer Hochschule und unserem Fachbereich in Verbindung zu bleiben und wünsche Ihnen schließlich im Namen des gesam-ten Fachbereiches alles Gute für Ihren weiteren Lebensweg!

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Jüstel Steinfurt im April 2015

Fachhochschule Münster Fachbereich Chemieingenieurwesen Stegerwaldstraße 39 48565 Steinfurt Telefon: 02551 9- 62193 Fax: 02551 9- 62711 E-Mail: [email protected] Ansprechpartner im Dekanat

Ansprechpartner im Prüfungsausschuss

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Jüstel

Dekan

Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol

Prüfungsausschussvorsitzender

Prof. Dr.-Ing. Martin Pott-Langemeyer

Prodekan - Finanzen

Prof. Dr. rer. nat. Klaus Schlitter

Prodekan – Studium und Lehre

mailto:[email protected]

Professoren im Fachbereich Chemieingenieurwesen

Lehrende: Lehrgebiet:

Bredol, Michael, Prof. Dr. rer. nat. Physikalische Chemie und Materialwissenschaft

Büttner, Hermann, Prof. Dr. rer. nat. Organische Chemie und Biochemie

Dettmann, Peter, Prof. Dr.-Ing. Technische Chemie und Chemische Verfahrens- und Umwelttechnik

Ebeling, Norbert, Prof. Dr.-Ing. Chemische Verfahrenstechnik, Stoffliche und

energetische Biomassenutzung, Apparate- und

Werkstoffkunde, Chemische Umwelttechnik

Guderian, Joachim, Prof. Dr.-Ing. Verfahrenstechnik

Jordan, Volkmar, Prof. Dr.-Ing. Technische Chemie und Chemische Verfahrenstechnik

Jüstel, Thomas, Prof. Dr. rer. nat. Anorganische Chemie und

Angewandte Materialwissenschaften

Korff, Richard, Prof. Dr.-Ing. Technische Chemie und Chemische Reaktionstechnik

Kreyenschmidt, Martin, Prof. Dr. rer. nat. Instrumentelle Analytik, Kunststoffanalytik, Atom- und

Molekülspektrometrie, Charakterisierung von Struktur-

Wirkungsbeziehungen von Polymeren u. Kunststoffen

Kynast, Ulrich, Prof. Dr. rer. nat. Anorganische Chemie und Materialwissenschaften

Lorenz, Reinhard, Prof. Dr. rer. nat. Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie

Pott-Langemeyer, Martin, Prof. Dr.-Ing. Mathematik und Physik

Schlitter, Klaus, Prof. Dr. rer. nat. Physikalische Chemie und Instrumentelle Analytik

Schupp, Thomas, Prof. Dr. Nachhaltige Chemie - Lebenszyklusanalyse und

Ökobilanzierung chem. Produkte

Wäsche, Andreas, Prof. Dr.-Ing. Nachhaltige Prozessentwicklung

Weiper-Idelmann, Andreas, Prof. Dr. rer. nat. Organische Chemie und Organische Elektrochemie

Verzeichnis der Abschlussarbeiten 2015

Bachelor Chemieingenieurwesen

Seite Thema der Abschlussarbeit Absolvent/in Betreuer FH

16 Standardisierung der Produktumstellung Seibel, Svetlana Prof. Ebeling

17 Benchmarking verschiedener Brassylsäuren im Rahmen des SynRg®-Projekts Dahlhaus, Sandra Prof. Schupp

18

Konzept zur Implementierung einer Schwingungsanalyse-methode für die zustandsorientierte Instandhaltung von Wälzlagern Schmitter, Kim Prof. Ebeling

19 Liquid crystalline semiconductors for plastic electronics Schürmann, Petra Prof. Lorenz

20

Implementierung einer Untersuchungsmethode zur Bestimmung spezifischer Wärmekapazitäten und Energiebilanzierung eines Calcinators Halfmann, Simon Prof. Schupp

21 Light-driven Production of 1,4-Naphthoquinones by Photooxygenation

Hörnschemeyer, Alina

Prof. Weiper-Idelmann

22

Einfluss der Ofenführung auf das Erscheinungsbild und die mechanisch- technologischen Eigenschaften von unterschiedlich reaktiven Automobilserienlacken Engeler, Karin Prof . Jordan

23

Auslegung, Optimierung und Grenzwertbetrachtung eines Inline-Fest-Flüssig-Dispergier-Verfahrens für schwer dispergierbare Pulver und Schüttgüter Swieca, Sabrina Prof. Jordan

24 Ultraschallreinigung- Eine Reinigung ohne Tenside van Hove, Anja Prof. Schlitter

25

Entwicklung und Optimierung einer thermometrischen Titrations-Methode zur Bestimmung der Säurezahl in Schmierstoffen auf Basis des Entwurfes der DIN 51639-4 Immink, Fabian Prof. Schlitter

26 Machbarkeitsstudie zur kontinuierlichen Analyse von Prozessgasen bei der Ethylenoxid-Herstellung Wigger, Manuel Prof. Jordan

27 Charakterisierung von UV-Schädigung im Humanhaar Weitkemper, Niklas Prof. Jordan

28 Konzepterstellung zur automatisierten Rohstoffförderung und -dosierung im Bereich der Farbmasseherstellung Neumann, Patrick Prof. Wäsche

29 Lebenszyklusanalyse eines Behältnismöbel Mohn, Tobias Prof. Schupp

30 Substratcharakterisierung in der OLED-Anwendung und Hardwaredefinition für eine Eingangskontrolle Böhnisch, David Prof. Jüstel

31

Eignungsprüfung eines neuartigen Prüfkörpers und Erprobung von Messmethoden zur Beurteilung der Chemikalienbeständigkeit von polymeren Werkstoffen in Waschprozessen Kläpker, Hendrik Prof. Schlitter

32

Eigenschaftsvergleich von reinen und glasferserverstärkten thermoplastischen Composites anhand aktueller Prüfmethoden Laube, Michael Prof. Lorenz

33

Beurteilung des Einsatzes von Blähton als adsorbierendes Filtermaterial in einer verfahrenstechnischen Anlage Diekhoff, Florian Prof. Jordan

34 Phasenumwandlungen in magnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln durch Sauerstoff-Plasmabehandlung Hemme, Vanessa Prof. Jüstel

35 IR-spektroskopische Untersuchung von PUR-Hotmelts Birkhan, Anna Prof. Kreyenschmidt

36

Bestimmung der freien Oberflächenenergien von Heißschmelzklebstoffformulierungen und deren Bedeutung für die Verbundfestigkeit Seidel, Thomas Prof. Schlitter

37 Lumineszenz in Eu2+ dotierten Erdalkalialuminat-Leuchtstoffen

Volhard, Max-Fabian Prof. Jüstel

38 Methodischer Aufbau und Anwendung eines Operating Windows für die FeCl3-Produktion

Meslage, Vanessa Marina Prof. Wäsche

39 Verfahrenstechnische Auslegung eines Abfüllprozesses für einen Isolierglasdichtstoff in der chemischen Industrie

Ruhrmann, Christof Prof. Ebeling

40 Generierung von Sekundärrohstoffen aus dem Polyur-ethanabfallstrom zur Wiedereinführung in den Primärmarkt Prost, Nikolaj Prof. Schupp

41

Konzept zur Entwicklung und Implementierung einer Bilanzierungs- und Abrechnungsvorschrift einer petrochemischen Verbundproduktion Köster, Jana Prof. Jordan

42 Syntheses and characterization of Ln(II/III) methylcyclopentadienyl complexes Meiners, Denise Prof. Kynast

43 Determining the Modulus of Coatings in Composite Materials Mundinger, Simon Prof. Kynast

44 Staubabscheidung - Untersuchung und theoretische Betrachtung einer Abluftproblematik eines Bandtrockners Reiners, Arne Prof. Dettmann

45

Einfluss der Schichttrocknung auf die elektrischen Eigenschaften lösungsmittelprozessierter metalloxidischer Halbleiterformulierungen Fischer, Stefan Prof. Jüstel

46

Untersuchung der heterogen katalysierten Methanolyse von 2-Hydroxyisobuttersäureamid in der Gas-Phase: Katalysator-Screening

Arias Jaramillo, Angela Maria Prof. Jordan

47 Entwicklung einer blauen LED-Lichtquelle zur NO-Bildung Jäger, Philip Prof. Jüstel

48 Reaktionstechnische Auslegung von diskontinuierlichen Reaktoren für die Herstellung von Acrylat-Gel

Ackermann, Tammo Prof. Jordan

49 Untersuchung der Dauerhaftigkeit eines Alkali-Silikat-Mörtels Anselm,Viktor Prof. Jüstel

50 Herstellung von Leuchtstoffnanopartikeln und deren Verarbeitung in Sol-Gel Schichten

Daumann, Benedikt Prof. Jüstel

51

Einfluss verschiedener Elementverbindungen auf die Langzeitstabilität von Standardmaterialien auf Polymerbasis gegenüber Röntgenstrahlung

Grothus, Sebastian

Prof. Kreyenschmidt

52

Die Betrachtung des ökologischen Optimums von Wärmdämmverbundsystemen aus dem Hause Brillux mit der Methodik der Lebenszyklusanalyse unter besonderer Berücksichtigung der Nutzungsphase Knehans, Oliver Prof. Schupp

53 Spannungsrisse – Einführung und Validierung einer Prüfmethode zur Qualitätssicherung Adrian, David Prof. Lorenz

54 Planung einer Anlage zur Herstellung von Hybridtrennmitteln Drügemöller, Sina Prof. Jordan

55 Chrom (III) die Zukunft der Galvanotechnik Zubiks, Eduard Prof. Schlitter

56

Synthese eines neuen intrinsisch antimikrobiellen Thermoplasten Funktionalisierung von Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenoxid) Albien, Claudia Prof. Lorenz

57 Mechanische Stabilität von funktionalen Adsorptionsbeschichtungen

Gradwohl, Konstantin Prof. Lorenz

58 Optimieren der Wärmeintegration für eine Fließbettanlage Platz, Maximilian Prof. Jordan

59 Qualifizierung einer Pilotanlage mit Wärmetauscher zur Herstellung einer Bitumenemulsion

Rosenbaum, Sebastian Prof. Schlitter

60

Einfluss von niedrig siedenden Elementen auf die Massenspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma nach Laser-Ablation von Polymeren Hüging, Daniel

Prof. Kreyenschmidt

61 Charakterisierung der UV – Transparenz von Glasfasern für die Verwendung in GFK – Linern zur Kanalsanierung Stuhr, Kenneth Prof. Lorenz

62 Einfluss der Alterung von Motoröl auf die Filtrierbarkeit Austermann, Jan-Philip Prof. Schlitter

63 Laboroptimierung einer Metallocensynthese Und Maßstabsübertragung in das Forschungstechnikum Pilger, Jan


*)

Fluoreszenzspektroskopie an Terbium-dotierten Dünnschichtsystemen zur Detektion hochenergetischer elektromagnetischer Strahlung

Blömker, Ingo Manfred Prof. Mertins

*) Entwicklung eines Projektkalkulationstool in der Ingenieurdienstleistung unter Terminberücksichtigung Hesterwerth, Kai Prof. Guderian

*) Verhalten der kohlenstoffhaltigen Verbindungen im Klinkerherstellungsprozess Kubiak, Marta Prof. Ebeling

*) Die Verbesserung einer mizellenbasierten Synthese zu Herstellung von Submikrometerpartikeln auf Molybdatbasis Pörtner, Tim Prof. Jüstel

*) Migrationsuntersuchung in fettiger Simulanz - Optimierung des Verfahrens "Olivenöl Migration" Schwarz, Raffael Prof. Schlitter

*) Einsatz organophiler Nanofiltration zur Anreicherung von Ölbegleitstoffen Teledezki, Andrej Prof. Jordan

*) Entwicklung von Verfahrensbewertungen zur Herstellung von Fermentationsprodukten in Bioraffinerien Kochs, Andreas Prof. Schupp

*)

Entwicklung einer geeigneten Apparatur zur Aufbereitung und Zuführung eines Lösemittel-Luft-Gemisches zu einer Ver-suchsanlage auf Basis regenerativ thermischer Oxidation (RTO)

Ondo Nzoghe, Antony Claude Remy Prof. Ebeling

*)

Untersuchungen zur Trocknung von Pressrückständen der Orangensaftproduktion in einer Wirbelschicht mit überhitztem Wasserdampf

Ortiz Aldana, Christian Felipe Prof. Jordan

*) Überprüfung und Optimierung der Wirkungsgrade an Pumpen der Rohöl-, Vakuum- und Kokerdestillationen Schoo, Alexander Prof. Ebeling

*) Absicherungskonzept eines oberirdischen Tanklagers Uribe Posada, Simon Prof. Jordan

*) Alternative Materialien für die Feinentschwefelung von Biogas auf Basis von Eisenhydroxid

Medina Arenas, Manuel Prof. Wetter

* keine Kurzfassung abgegeben

Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen


65 Darstellung, Analyse und Auswertung pferdebasierter Führungskräftetrainings

Walther, Annemarie

Prof. Dresselhaus

66 „Oberflächenbeschichtungen von Einspritzsystemkomponenten“

Jablonski, Beata Marzena Prof. Schlitter

67

Gas pressure difference caused by bowl rotation on gas-tight separators - Systemizing the influencing variables to find a more authoritative selection of pressure relief fittings -

Schürmann, Patrick Prof. Jordan

68 Wirtschaftlich- technische Betrachtung alternativer Reinigungskonzepte für eine Lackfabrik Grebe, Nikolaus Prof. Jordan

69

Alterung von Kunststoffen und die damit verbundenen Einflüsse auf die Komponentenfunktionalität von medizinischen Einmalprodukten Haver, Andre Prof. Lorenz

70 Untersuchungen zur Wirkung von Eisenhydroxid – basierten Produkten bei der Entschwefelung von Biogasanlagen Marcenko, Evgenij Prof. Jordan

71 Aufbau einer Online-Redaktion für das Portal Mercedes me Uhl, Christina Prof. Dresselhaus

72 Alternative Beschaffungsstrategien für Chemikalien im Textilunternehmen Morasch, Viktor Prof. Striewe

73 Erarbeiten von Prüfflüssigkeiten für die Durchführung von Alterungsuntersuchungen an polymeren Werkstoffen Musiolik, Lena Prof. Lorenz

74 Methanolyse in der Gasphase Untersuchung des Einflusses der Feedzusammensetzung auf das Produktgemisch Schelwat, Janina Prof. Jordan

75

Wirtschaftlichkeitsanalyse für die Gülleseparation bei Einsatz eines Dekanters unter Betrachtung der Nährstoffverteilung Arndt, Sebastian Prof. Guderian

76 Analyse des anaeroben Substratabbaus mit dem In-situ-Verfahren Edeling, Andreas Prof. Jordan

77 Marketingplan zur Einführung eines innovativen Produkts im Krankenhausbereich Ney, Kevin Prof. Schwering

78 Viskosimetrie mit Hilfe von Rotationsviskosimetern Pöhlking, Martin Prof. Pott-Langemeyer

*)

Kontextanalyse und Beschreibung der internen Prozesse zum Projektmanagement mit Integration und Implementierung eines integrierten Qualitätsmanagementsystens (IQM) Bentlage, Cyrill Prof. Schwering

*) Entwicklung und Einführung einer Curl-Prüfmethode an der Papiermaschine 3 Dünhöft, Marvin


*) Analyse relevanter Aspekte einer Werbekampagne zur Mitarbeitergewinnung in Vietnam für HELLA

Horstmann, Helen-Alice

Prof. Dresselhaus

* keine Kurzfassung abgegeben

Master Chemical Engineering


80 Einfluss von Schmerzen auf die Erregbarkeit und neuronale Aktivität in Hippocampus-Zellen der Ratte

Ghaffarian Shoaee, Nikoo Prof. Bredol

81

Modellierung und Überprüfung der hydraulischen Belastungen der Fraktionierung des Hydrocrackers zur Erhöhung der Mitteldestillatausbeute Wolf, Sergej Prof. Jordan

82 Entwicklung und Untersuchung neuartiger Alkydharze mit reduzierter Vergilbungstendenz Temming, Philipp Porf. Lorenz

83 Untersuchung des Wärmeübergangsverhaltens bei Direktkontaktkondensation in einem Dampfinjektor Görke, Patrick Prof. Jordan

84

Untersuchung der Trocknungsvorgänge von Titandioxidpasten in Abhängigkeit verschiedener Wärmeübergangsarten zur Optimierung bestehender Trocknungsprozesse Stein, Daniel Prof. Ebeling

85 Development of a silver containing bath for the production of metallic coatings, incorporating carbon nanoparticles Ahtashom, M.M. Prof. Bredol

86 Investigation on the composition of the redox electrolytes for electrochromic devices

Islam, Muhammed Ariful Prof. Bredol

87

Überprüfung der Kontaktwinkelmessung zur Bestimmung der Oberflächenspannung als Maß für die Aktivierung von PVC-Fensterprofilen

Muesmann, Matthias Prof. Lorenz

88

Experimentelle Untersuchung und Modellierung der Adsorption von Cumol, Aceton und Methanol aus der Gasphase an Aktivkohle

Konermann, Benedikt Prof. Guderian

89 Optimization of the sedimentation and separation characteristics in centrifuges

Sarpong, Larry Kwesi Prof. Bredol

90 Optimierung der Prozessführung zur großtechnischen Herstellung eines UP-Harzes für Brandschutzsysteme Becker, Matthias Prof. Lorenz

91 Bestimmung von extrahierbarem Wolfram in Glasspritzen Flottmann, Joana Prof. Jüstel

92 Bestimmung von Adipinsäure in acetylierten Distärkeadipaten Köcklar, Tim Prof. Jüstel

93

Optimierung einer Multimethode zur Quantifizierung von Pestiziden in Wässern mit Festphasenextraktion und Analyte Protectants Busemas, Guido Prof. Schlitter

94 Optimierung einer Technikumsanlage zur tert.-Butylaminomethylstyrol-Synthese (TBAMS-Synthese) Reckers, Sonja Prof. Lorenz

95

Entwicklung von Verfahren zur quantitativen Charakter-isierung von Antioxidantien in Kunststoffdichtungsbahnen für Tunnelanwendungen -Einfluss der Polymermatrix und Additivkomponenten aufeinander Bomkamp, Tobias

Prof. Kreyenschmidt

96

Entwicklung eines Simulationsmodells einer Hydrocracker Fraktionierung und Anwendung des Modells zu Optimierungszwecken

Genßler, Ian Patrick Prof. Korff

97 Mathematical Modeling and Simulation of Steam Jet Pumps for the Performance Evaluation Kruse, Kim Prof. Ebeling

98 Wässrige Extraktion von Öl und Minorkomponenten aus Jatropha curcas Mäsing, Maximilian Prof. Jordan

99

Beurteilung und Optimierung der Kühlwasserqualität in einem Kühlkreislauf durch die Untersuchung des Kühlwassers auf Ablagerungen, Korrosion und mikrobiologische Belastung Hahn, Stefan Prof. Ebeling

100 Möglichkeit der katalytischen Einflussnahme auf den Pyrolyseprozess zur Verbesserung der Pyrolyseflüssigkeiten Gerbe, Daniel Prof. Jordan

101 Experimentelle Untersuchungen zur Optimierung der Feststoffabtrennung aus flüssigen Wirtschaftsdüngern Hähnel, André Prof. Wäsche

102

Methodenentwicklung zur Bestimmung der Zusammensetzung technisch hergestellter textiler Vliesstoffe am Beispiel des Systems PP/PET

Vatheuer, Christina Prof. Büttner

103 Enthärtung eines eisenhaltigen harten Grundwassers mittels Niederdruckumkehrosmose Dergham, Ibrahim Prof. Guderian

104

Konzeption und Aufbau eines Teststandes für die Untersuchung der Beladungskapazität von Schwefelwasserstoff an kaliumiodidimprägnierter Aktivkohle

Schledorn, Carsten Prof. Guderian

105 Untersuchung von Polymeren und deren Additive mittels Pyrolyse-GC/MS und PTV-Injektor Driftmann, Silke Prof. Schlitter

106 Synthese und Charakterisierung von Übergangsmetall dotierten Oxiden, Phosphaten und Silikaten

Hoffmann, Alexander Prof. Jüstel

107

Einfluss der Herstellbedingungen und der Zusammensetzung kosmetischer O/W-Emulsionen auf physikalisch-chemische und sensorische Produkteigenschaften Sauer, Julia Prof. Schlitter

*) Enzymatische Verflüssigung der grünen Vanilleschote Blume, Jochen Prof. Jordan

*) Massen- und Energiebilanzen bei der Herstellung von Glaswolle Böhlich, Daniel Prof. Ebeling

*) Weiterentwicklung von wasserkompatiblen, ungesättigten Polyestern für Gießharzsysteme Dörries, Wibke Prof. Lorenz

*)

Entwicklung und Evaluierung von fluiddynamischen Methoden zur Auslegung von Flüssig-Flüssig-Phasenabscheidern Dück, Witali Prof. Jordan

*) Optische Eigenschaften von UV-C Leuchtstoffen auf Basis von Ba3SeB9O18 (Se = Y, Lu, Gd)

Geschwentner, Adrian Prof. Jüstel

*) Optimization of protein extraction from rapeseed Goralczyk, Tomasz Prof. Jordan

*) Optimierung von Glasfasergelegen für die Kanalsanierung Herz, Arthur Prof. Lorenz

*)

Influence of polysulfone layer thickness on the performance and durability of high flux brackish reverse osmosis membranes

Jablonska, Magdalena Prof. Jordan

*) Herstellung von Konverterleuchtstoffen zur Flickerreduktion weiß emittierender LEDs

Korte, Simon Dominik Prof. Jüstel

*) Entwicklung anorganischer optischer Aufheller für die Verarbeitung in Polypropylen

Lippert, Kai Alexander Prof. Jüstel

*) Intrinsisch antimikrobielle Duromersysteme auf Basis ungesättigter Polyester Manser, Florian Prof. Lorenz

*) Optically Functional Polymers with Inorganic Additives Matysik, Diana Prof. Kynast

*) Lignin as a source of the platform chemicals Puchalka, Kamil Prof. Schupp

*) Untersuchungen zum Einsatz der Post Column Infusion zur Erfassung von Matrixeffekten Redeker, Elke

Prof. Kreyenschmidt

*) Magnesium Oxide Dispersions By Carbonation Reimer, Semjon Prof. Weiper-Idelmann

*) Phosphatrückgewinnung aus Gärrestasche Robert, Johannes Prof. Jordan

*) Electrocatalysts for C02-reduction Scieszka, Daniel Prof. Bredol

*) Development and evaluation of a mechanistic model for dead-end ultrafiltration processes Shamu, Andrew Prof. Jordan

*) Regeneration eines heterogenen Katalysators für die Alkoholyse eines Carbonsäureamids Smirnow, Sergej Prof. Jordan

*) Photokatalytische Wasserdesinfektion mittels Titandioxid und Sonnenlicht

Süssemilch, Claudia Prof. Jüstel

*) Auslegung und Konstruktion eines Absorptionswäschers für Schadgase Tworek, Alexander Prof. Wäsche

*) Verifizierung und Optimierung einer Untersuchungsmethode zur Ermittlung des Deflagrationsverhaltens von Stäuben

Medkouri, Mohamed Reda Prof. Jordan

*)

Evaluation und Entwicklung geeigneter Prozessverfahren zur Evakuierung von nicht vollständig entleerter Ammoniakfässer Babic, Miroslav Prof. Ebeling

*) Wirtschaftlichkeit und Kalkulation einer HTC Anlage Moghabghab, Cyril Prof. Dettmann * keine Kurzfassung abgegeben

Namensverzeichnis 2015

A Ackermann, Tammo 48

Adrian, David 53

Ahtashom, M. M. 85

Albien, Claudia 56

Anselm, Viktor 49

Arias Jaramillo, Angela Maria 46

Arndt, Sebastian 75

Austermann, Jan-Philip 62

B Babic, Miroslav *)

Becker, Matthias 90

Bentlage, Cyrill *)

Birkhan, Anna 35

Blömker, Ingo Manfred *)

Blume, Jochen *)

Böhlich, Daniel *)

Böhnisch, David 30

Bomkamp, Tobias 95

Busemas, Guido 93

D

Dahlhaus, Sandra 17

Daumann, Benedikt 50

Dergham, Ibrahim 103

Diekhoff, Florian 33

Dörries, Wiebke *)

Driftmann, Silke 105

Drügemöller, Sina 54

Dück, Witali *)

Dünhöft, Marvin *)

E

Edeling, Andreas 76

Engeler, Karin 22

F

Fischer, Stefan 45

Flottmann, Joana 91

G

Genßler, Ian Patrick 96

Gerbe, Daniel 100

Geschwentner, Adrian *)

Ghaffarian Shoaee, Nikoo 80

Goralczyk, Tomasz *)

Görke, Patrick 83

Gradwohl, Konstantin 57

Grebe, Nikolaus 68

Grothus, Sebastian 51

H

Hahn, Stefan 99

Hähnel, André 101

Halfmann, Simon 20

Haver, Andre 69

Hemme, Vanessa 34

Herz, Arthur *)

Hesterwerth, Kai *)

Hoffmann, Alexander 106

Hörnschemeyer, Alina 21

Horstmann, Helen-Alice *)

Hüging, Daniel 60

I

Immink, Fabian 25

Islam, Muhammed Ariful 86

J

Jablonska, Magdalena *)

Jablonski, Beata Marzena 66

Jäger, Philip 47

K

Kläpker, Hendrik 31

Knehans, Oliver 52

Kochs, Andreas *)

Köcklar, Tim 92

Konermann, Benedikt 88

Korte, Simon Dominik *)

Köster, Jana 41

Kruse, Kim 97

Kubiak, Marta *)

L

Laube, Michael 32

Lippert, Kai Alexander *)

Seite | 12

Namensverzeichnis 2015

M

Manser, Florian *)

Marcenko, Evgenij 70

Mäsing, Maximilian 98

Matysik, Diana *)

Medina Arenas, Manuel *)

Medkouri, Mohamed Reda *)

Meiners, Denise 42

Meslage, Vanessa Marina 38

Mohn, Tobias 29

Moghabghab, Cyril *)

Morasch, Viktor 72

Muesmann, Matthias 87

Mundiger, Simon 43

Musiolik, Lena 73

N Neumann, Patrick 28

Ney, Kevin 77

O Ondo Nzoghe, Antony Claude Remy *)

Ortiz Aldana, Christian Felipe *)

P

Pilger, Jan 63

Platz, Maximilian 58

Pöhlking, Martin 78

Pörtner, Tim *)

Prost, Nikolaj 40

Puchalka, Kamil *)

R

Reckers, Sonja 94

Redeker, Elke *)

Reimer, Semjon *)

Reiners, Arne 44

Robert, Johannes *)

Rosenbaum, Sebastian 59

Ruhrmann, Christof 39

S

Sauer, Julia 107

Sarpong, Larry Kwesi 89

Schelwat, Janina 74

Schledorn, Carsten 104

Schmitter, Kim 18

Schoo, Alexander *)

Schürmann, Petra 19

Schürmann, Patrick 67

Schwarz, Raffael *)

Scieszka, Daniel *)

Seibel, Svetlana 16

Seidel, Thomas 36

Shamu, Andrew *)

Smirnow, Sergej *)

Stein, Daniel 84

Stuhr, Kenneth 61

Süssemilch, Claudia *)

Swieca, Sabrina 23

T

Temming, Philipp 82

Teledezki, Andrej *)

Tworek, Alexander *)

U

Uhl, Christina 71

Uribe Posada, Simon *)

V

van Hove, Anja 24

Vatheuer, Christina 102

Volhard, Max-Fabian 37

W

Walther, Annemarie 65

Weitkemper, Niklas 27

Wigger, Manuel 26

Wolf, Sergej 81

Z

Zubiks, Eduard 55 * keine Kurzfassung abgegeben

Seite | 13

Standardisierung von Produktionsprozessen ist ein strategisch wichtiges Pensum des Unternehmens. Zielsetzung dabei ist seine Rentabilität bzw. Profitabilität zu erhöhen. Diese ist nur dann erreichbar, wenn der Aufwand kleiner als der Umsatz ist. Deswegen sind Optimierungen notwendig, die zu Vereinfachungen und somit zur Minimierung der Produktionszeiten und zur Kostensenkung führen. Da die Wertschöpfungs- bzw. Unternehmensnetzwerke dynamisch sind, stellt sich die Frage, wie die Einführung der Standardisierung der Prozesse realisierbar ist, welche technologischen bzw. rechtlichen Hürden überwunden werden müssen und welche Standardisierungsumsetzungsmethode am effektivsten ist, um durch Supply-Chain übergreifende Standardisierung den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit zu gewährleisten.

Dabei ist die Standardisierung von Verfahren ein Zusammenspiel mehrerer Faktoren, die sich auf einander aufbauen. Zum einen sind es Kosten- und Ressourcenfaktoren, die relevant für die Entscheidung der Durchführung der Prozessstandardisierung sind. Zum anderen ist es ein Managementfaktor, der entscheidend für die harmonische Abwicklung der Prozessstandardisierung ist. Hinzu kommt der Automatisierungsfaktor, welcher den technischen Aufbau einer Anlage darstellt und der entweder zur Verkomplizierung oder Vereinfachung der Standardisierungsmaßnahmen führen könnte.

Die Intention dieser Arbeit ist die Erörterung der Projektdarstellung zu den Standardisierungsmaßnahmen bei den Produktumstellungsprozessen basierend auf praktischer Projektumsetzung bei Bayer HealthCare, Bergkamen.

Folglich ist diese Arbeit in zwei wesentliche Bestandteile aufgeteilt, in denen die theoretischen und die praktischen Auffassungen zu dem Thema Standardisierung der Produktionsprozesse geschildert werden.

„Standardisierung ist ein Schlüssel zum Erfolg. Das spare Kosten, reduzierte Komplexität und erhöhte die Geschwindigkeit.

Außerdem sorgten Standards für ein einheitliches Auftreten des Unternehmens und führten zu besseren Konditionen für Bayer am Markt“

Dr. M. Dekkers Vorstandvorsitzender Bayer HealthCare

Standardisierung der Produktumstellungen

Absolventin: Svetlana, Seibel

E-Mail-Adresse: [email protected]

Ort der Abschlussarbeit: Bayer HealthCare

Produktionsbetrieb A, Gebäude B 105

Ernst-Schering-Straße 14

59192 Bergkamen, DE

FH-Betreuer: Prof. Dr.- Ing. Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Köppeler, Wertstrommanager

Ziel dieser Arbeit war es, die Relevanz der Standardisierung im Zusammenhang mit der Produktionsoptimierung durch Vereinheitlichung der Produktherstellungsschritte, mittels empirischer Untersuchung, darzustellen.

Dabei wird neben der wissenschaftlichen Darstellung der Problematik, eine praxisbezogene Illustration der Produktumstellungsstandardisierung bei Bayer HealthCare vorgestellt.

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Benchmarking verschiedener Brassylsäuren

im Rahmen des SynRg®-Projekts

Absolvent(in): Sandra Dahlhaus


Ort der Abschlussarbeit: Evonik Industries AG

Paul-Baumann-Straße 1

45764 Marl

FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Schupp

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Matthias Ullrich

Datum des Kolloquiums: 03.09.2014

Ziel der Arbeit war es, ein authentisches Handelsmuster von Bio-Brassylsäure der Firma Emery mit zuvor bei Evonik intern dargestellter SynRg®-Brassylsäure und petrochemischer Brassylsäure der Firma Cathay auf der Monomer- wie auch der Polymerstufe zu vergleichen, um die grundlegende Validität des SynRg®-Stoffstroms exemplarisch zu bewerten.

Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde ein integraler Baustein des Forschungsprojekts „SynRg®“ beleuchtet

(SynRg®: Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung). Das Projekt SynRg® wird seit 4 Jahren

durch das BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) öffentlich gefördert; es sind verschiedene

Forschungseinrichtungen und Unternehmen beteiligt.

Ziel des SynRg®-Konzeptes ist die Wertschöpfungskette über die chemischen Zwischenstufen bis hin zum fertigen

Produkt integrativ zu bearbeiten. Am ökonomischen Ende des SynRg®-Stoffstroms steht somit die chemische

Industrie, vertreten durch das Unternehmen Evonik. Dessen Geschäftsbereich High Performance Polymers

verfolgt das Ziel, über jenen Stoffstrom den Zugang zu gewissen Feinchemikalien zu etablieren, nämlich hochreine

Monomere, mit denen sich in industriellem Maßstab grüne Polyamide darstellen lassen werden.

Das Benchmarking beinhaltete Aspekte experimenteller Analytik sowie der Polymersynthese. Zum Vergleich der

chemischen Identität und Reinheit wurden die analytischen Methoden DSC, GC und RFA herangezogen und die

Ergebnisse entsprechend detailliert interpretiert. Darauf aufbauend wurde die Eignung der Brassylsäure-Muster in

der Polykondensation zu Polyamiden untersucht, wobei mit Hexa- bzw. Decamethylendiamin jeweils zwei

aliphatische Diamine betrachtet wurden. Die im Labormaßstab (ca. 10 g) hergestellten Polyamide wurden titri- und

viskosimetrisch sowie per DSC analysiert. Ausgewählte Beispiele der Polykondensationen wurden ebenfalls im

Technikumsmaßstab (ca. 3 kg) durchgeführt. Diese dargestellten Großmuster wurden zusätzlich, nach

Verarbeitung zu Standard-Prüfkörpern, bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften analysiert.

Am Ende der Bachelorarbeit stand somit als Kernaussage, inwieweit die von Evonik über Ozonolyse gewonnene

Brassylsäure dem Industriestandard der Firma Emery entspricht, bzw. bei welchen Details noch Raum für

zweckmäßige Optimierungen besteht.

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Konzept zur Implementierung einer Schwingungsanalysemethode für die zustandsorientierte Instandhaltung von Wälzlagern

Absolvent(in): Kim Schmitter

Ort der Abschlussarbeit: BASF Personal Care and Nutrition GmbH

Robert-Hansen-Straße 1

89257 Illertissen

FH-Betreuer: Prof. Dr. N. Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing A. Höpfl


Ziel der Arbeit ist die Einführung eines Schwingungsmesssystems zur Zustandsbeurteilung von Wälzlagern.

Wälzlager sind wichtige Bauteile in der Industrie, die häufig Dauerbelastungen ausgesetzt sind. Dementsprechend verschleißen sie schnell. Ein Schaden in einem Wälzlager kann durch entstehende Hitze oder plötzliches Blockieren massive Schäden und Gefahren zur Folge haben. Aus diesem Grund müssen diese Maschinenteile besonders sorgsam gewartet und Instand gehalten werden.

Es existieren drei Instandhaltungsstrategien, zum einen die störfallinduzierte, die periodische und die zustandsorientierte Instandhaltung. Hier soll ein System installiert werden, welches den Zustand ermittelt, sodass dementsprechend die Instandhaltungsmaßnahmen angepasst werden können.

Die Zustandsermittlung erfolgt über eine Schwingungsanalyse.

Jedes sich bewegende Teil sendet Schwingungen aus. Ebenso die hier behandelten Wälzlager. Diese Schwingungen treten auch bei heilen Komponenten auf, ändern sich jedoch, wenn ein Schädigungsprozess vonstatten geht. So treten bei bestimmten Schäden in Wälzlagern bestimmte Frequenzen im Schwingungsspektrum verstärkt auf, die eine Diagnose über den Zustand je nach Lage und Intensität der Schwingung zulassen. Um die gemessenen Schwingungen mit ausreichender Genauigkeit lesen und interpretieren zu können muss ein gewisses Grundwissen vorliegen. Insbesondere über die Wälzlager und ihre Schäden, sowie die Grundzüge und Fehlerquellen der Schwingungsanalyse. Mit Hilfe einer selbst durchgeführten Implementierung wurden mögliche Fehlerquellen ausfindig gemacht und Wege zur Vermeidung dargestellt. Das daraus resultierende Wissen und die Erfahrungswerte wurden in Form einer Checkliste dargestellt und zusammengefasst. So soll garantiert werden, dass auch bei wechselnden Mitarbeitern eine einheitliche Vorgehensweise eingehalten wird, sodass das Potential für Missverständnisse und Fehler minimiert wird.

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The development of plastic electronics, e.g., organic light-emitting devices (OLEDs) or organic photovoltaic devices (OPVs), has made very significant progress in recent years. In order to enhance the device performance even further, new organic semiconductors, such as liquid crystalline oligomers and polymer networks for example, with an improved property spectrum, which can be tailored using synthetic organic chemistry, are required. Liquid crystals exhibit states of matter intermediate between those of solids and liquids, i.e., their molecules are neither as highly ordered as in the solid state nor as disordered as in liquids. However, the long, lath-like molecules of nematic and smectic liquid crystals, with a high length-to-breadth ratio, used in plastic electronics are aligned on average along a common axis thereby forming characteristic semi-ordered structures, which can be observed in a polarised light microscope on heating and cooling a liquid crystal. My research involved the synthesis, isolation, purification and characterisation of novel liquid crystalline organic semiconductors for plastic electronic applications. Therefore, I used many techniques, including two different kinds of column chromatography, TLC, recrystallisation and distillation, to prepare novel products, whose structure and purity was determined using a combination of IR, 13C-NMR and 1H-NMR spectroscopy, mass spectrometry (MS) and combustion analysis (CHN). A combination of differential Scanning Calorimetry (DSC) and polarised optical microscopy (POM) was used to characterise the kind of liquid crystalline phase, e.g., nematic or smectic, and their temperature range, exhibited by the new compounds synthesised during my research project. The project was completed successfully with the synthesis of three liquid crystalline compounds of a new class of H-shaped dimer organic semiconductors. Moreover, I also synthesised three analogous products with a similar structure to compare the physical properties of these non-dimer materials with those of the dimers. This study produced many interesting results, which can be used to inform the design of another generation of novel liquid crystals as organic semiconductors for use in optimised plastic electronic devices with an improved performance.

Liquid crystalline semiconductors for plastic electronics

Absolventin: Petra Schürmann


Ort der Abschlussarbeit: University of Hull

Department of Chemistry

Cottingham Road

Hull, HU6 7RX

United Kingdom

FH-Betreuer: Prof. Dr. Reinhard Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. Stephen M. Kelly


The main aim of my research was to prepare novel liquid crystalline organic semiconductors that will facilitate the fabrication of a much more efficient organic light-emitting devices (OLEDs) or organic photovoltaic devices (OPVs).

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Die Zement- und Mineralsindustrie sind energieintensive Industriezweige. Vor allem der Prozessschritt der

Calcinierung bedarf eines hohen Wärmeaufwands. Um Aussagen über Energieverbräuche zu tätigen, ist eine

Energiebilanz des gesamten Prozesses erforderlich. In der Praxis erweist sich die Erstellung einer vollständigen

Energiebilanz als komplex und zeitaufwändig. Grund dafür ist die Vielzahl an Parametern, die erfasst und

verarbeitet werden müssen.

Die Bachelorarbeit befasst sich unter anderem mit der Energiebilanzierung eines Calcinators im

Technikumsmaßstab anhand unterschiedlicher Materialien und Prozessfahrweisen. Dabei werden die

Temperatur- und Gasverhältnisse im Reaktor untersucht.

Um eine Energiebilanz zu erstellen und auf bestimmte Materialien beziehen zu können, werden Stoffdaten dieser

Materialien benötigt. Eine wichtige Kenngröße bildet in diesem Zusammenhang die spezifische Wärmekapazität.

Da die spezifischen Wärmekapazitätsdaten für heterogene Rohmaterialgemische nicht vorlagen, mussten diese

ermittelt werden. Aussagen über die spezifischen Wärmekapazitäten lassen sich durch Untersuchung der

Materialien in einer Kombinationsapparatur aus Thermogravimetrie und Differenzkalorimetrie treffen. Dazu musste

in einem ersten Schritt eine Methode zur Bestimmung der spezifischen Wärmekapazitäten implementiert werden.

Die ermittelten Daten und Messwerte der Calcinatorversuche ermöglichen die Erstellung einer Energiebilanz.

Simon Halfmann

Implementierung einer Untersuchungsmethode zur Bestimmung spezifischer Wärmekapazitäten und

Energiebilanzierung eines Calcinators

Absolvent(in): Simon,Halfmann


Ort der Abschlussarbeit: ThyssenKrupp Industrial Solution

Graf – Galen – Straße 17

59269 Beckum

FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Schupp

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Andreas Hoppe und Christian Kalb

Datum des Kolloquiums: 09.2014

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Methode – mittels TGA/DSC – spezifische Wärmekapazitäten zu ermitteln. Auf Grundlage der gewonnen spezifischen Materialdaten, soll die Energiebilanzierung eines

Calcinators im Technikumsmaßstab erstellt werden.

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This work describes the dye-sensitized photooxygenations of 1,5-dihydroxynaphthalene (1,5-DHN) and 1,6-dihydroxynaphthalene (1,6-DHN) in ethanol using artificial light (16 x Sylvania “Cool White” fluorescent lamps) conditions. The reactions were monitored by proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) and assessed for conversion of the starting material and yields of pure product.

As a first step the dye-sensitised photooxygenation of 1,5-dihydroxynaphthalene to form Juglone (Diels-Alder reaction) was carried out and observed. This approach looks at the reaction conditions and work-up procedures. High conversion rates to juglone of up to 77% could be achieved (5 hours) and even maximized by extending the irradiation time to 10 hours (81%). Following work-up procedures like column chromatography using chloroform or extraction methods using n-hexane were conducted to purify the crude product, giving a maximum yield of 77% of Juglone.

In the second part of this work, the optimised conditions from above were applied to photo-oxygenation of 1,6-dihdroxynaphthalene to synthesise 6-hydroxy-1,4-naphthoquinone. This reaction results in a complete conversion to the desired product and giving a yield above 100%, that could be explained by an insufficient purification procedure.

Light-driven Production of 1,4-Naphthoquinones by

Photooxygenation

Absolvent(in): Alina Hörnschemeyer


Ort der Abschlussarbeit: James Cook University

1 James Cook Drive

Townsville City QLD 4811

Australien

FH-Betreuer: Prof. Dr. Andreas Weiper-Idelmann

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. Michael Oelgemöller


Ziel der Arbeit war es die farbstoffsensibilisierte Photooxygenierung von 1,5-Dihydroxynaphthalene und 1,6-Dihydroxynaphthalene in Ethanol unter Kunstlicht zu optimieren, um die gewünschten Produkte Juglone (5-Hydroxy-1,4-naphthochinon) und 6-Hydroxy-1,4-naphthochinon in maximalen Ausbeuten zu erhalten. Dazu wurde die Synthese und Aufreinigung dieser Chinone untersucht, Parameter variiert und optimiert und die gesamte Durchführung mittels Kernspinresonanzspektroskopie überwacht.

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Eines der Kerngeschäfte der BASF Coatings GmbH ist die Entwicklung neuer Automobilserienlacke. Um dabei

den Spezifikationen der Automobilhersteller gerecht zu werden, ist eine Simulation der Lackierlinien im

Technikums- Maßstab notwendig. Bisher wurde dabei das Hauptaugenmerk auf die zerstäubungsrelevanten

Parameter bei der Applikation der Lacke gelegt. Durch die Beschaffung eines variablen Decklacktrockners ist es

nun auch möglich, die Ofenführung einer Lackierlinie zu simulieren, die immer mehr Einfluss auf das

Lackierergebnis nimmt.

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde der Einfluss der Ofenführung untersucht. Es wurden Ofenkurven mit

unterschiedlichen Aufheizgradienten, Anblasgeschwindigkeiten und Wasserbeladungen der Ofenluft erzeugt.

Diese konnten am variablen Decklacktrockner abgefahren werden. Geprüft würden dabei unterschiedlich reaktive

Lacke, um zusätzlich Aussagen über den Einfluss der Reaktivität zu erhalten.

Als Bewertungskriterien wurden der Verlauf, also die Qualität des Erscheinungsbildes, die Oberflächenhärte und

die Haftung der Lackierung herangezogen.

Einfluss der Ofenführung auf das Erscheinungsbild und die mechanisch- technologischen Eigenschaften von unterschiedlich reaktiven Automobilserienlacken

Absolvent(in): Karin Engeler


Ort der Abschlussarbeit: BASF Coatings GmbH

Glasuritstraße 1

48165 Hiltrup

FH-Betreuer: Prof. Dr. V. Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.- Ing. K. Schäfer


Ziel der Arbeit war es, den Einfluss der Ofenführung und der Reaktivität auf das Erscheinungsbild und die mechanisch- technologischen Eigenschaften von Automobilserienlacken zu untersuchen. Besondere Bedeutung kam dabei dem Einsatz eines variablen Decklacktrockners zu.

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Viele technische Misch-, Dispergier- und damit verbundene Reaktionsprozesse sind aufgrund der zunehmenden Komplexität häufig nur durch aufwendige Verfahren zu optimieren. Die Komplexität setzt sich dabei aus den Anforderungen des Fest-Flüssig-Systems wie z.B. rheologische Änderungen, Phasenübergänge und deren Wechselwirkungen sowie Oberflächenvergrößerungen zusammen.

Damit zentrale und qualitätsabhängige Prozessschritte effektiv umgesetzt werden können, entscheiden neben den verfahrenstechnischen und ökonomischen Aspekten auch die richtige Auswahl und Kombination der vielfältigen Misch- und Dispergieraggregate über die Wettbewerbsfähigkeit neuer Verfahren und Produkte. Speziell im Bereich der kontinuierlichen Pulvereintragung und -verarbeitung treten trotz Berücksichtigung dieser Aspekte Problematiken und potenzielle Gefahren auf. Um diesen Problematiken und Gefahren bei EX-Atmosphäre entgegenzuwirken, entwickelte die BWS Technologie GmbH ein nach ATEX-Richtlinien ausgelegtes Inline-Fest-Flüssig-Dispergier-Verfahren.

Ziel dieser Bachelorarbeit war es, dass entwickelte Inline-Fest-Flüssig-Dispergier-Verfahren im Technikums-maßstab auszulegen, zu erproben und anhand der fortschreitenden Erkenntnisse zu optimieren. Speziell das Verhalten schwer dispergierbarer und stark quellfähiger Pulver und Schüttgüter, sowie der Einfluss der Materialviskosität auf das Anlagenverhalten und die Energieeffizienz standen hierbei im Fokus.

Auslegung, Optimierung und Grenzwertbetrachtung eines

Inline-Fest-Flüssig-Dispergier-Verfahrens für schwer dispergierbare Pulver und Schüttgüter

Absolventin: Sabrina Swieca


Ort der Abschlussarbeit: Fraunhofer UMSICHT

Osterfelder Str. 3

46047 Oberhausen

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Volkmar Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Andreas Sengespeick


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Ultraschallreinigung- Eine Reinigung ohne Tenside

Absolventin: Anja van Hove


Ort der Abschlussarbeit: Westfalen AG Kesslerweg 2

48155 Münster

FH-Betreuer: Prof. Dr. K. Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: Hr. Goldstein; Hr. Ochs


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Die thermometrische Titration der Säurezahl in Schmierstoffen soll eine alternativ Methode zur potentiometrischen Messung (nach ASTM D664) sein, da es hier zu langen Messzeiten durch die Konditionierung der pH-Elektrode kommt und bei Gebrauchtölen der Äquivalenzpunkt nicht eindeutig ist. Es wurde eine Titrationsmethode auf Basis der DIN 51639-4 erstellt. Hierbei wurden Methodenparameter wie Rührgeschwindigkeit, Dosiergeschwindigkeit, mathematische Filter und die Indikator Zugabe optimiert, so dass man eine reproduzierbare und robuste Methode erhält. Zudem wurden Vergleichsmessungen zwischen der potentiometrischen und der thermometrischen Messung durchgeführt. Durch die Optimierung und Validierung der thermometrischen Titration der Säurezahl konnte nachgewiesen werden, dass die thermometrische und die potentiometrische Methode den gleichen Trend bei der Alterung von Motorenöle beschreibt.

Entwicklung und Optimierung einer thermometrischen Titrations-

Methode zur Bestimmung der Säurezahl in Schmierstoffen auf Basis des Entwurfes der DIN 51639-4

Absolvent: Immink, Fabian


Ort der Abschlussarbeit: ISP Salzbergen GmbH & Co. KG

Neuenkirchener Straße 7

48499 Salzbergen

FH-Betreuer: Prof. Dr. K. Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. U. Böcker


Ziel der Arbeit war es die thermometrische Titrationsmethode zur Bestimmung des TAN-Gehaltes in Schmierstoffen zu etablieren und die Methode zu optimieren. Zudem wurden Vergleichsmessungen zwischen der potentiometrischen Methode (nach ASTM D664) und der thermometrischen Methode gemessen, um die beiden miteinandervergleichen zu können.

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Die kontinuierliche Prozessanalysenmesstechnik hat bereits heute eine hohe Relevanz. Steigende Erwartungen an Qualität von Produkten, sowie volle Kostenkontrolle sorgen dafür, dass die Prozesse in der chemischen Industrie dauerhaft überwacht und gegebenenfalls optimiert werden sollen.

Auch in der EO-Fabrik der Sasol Germany ist eine zeitnahe, oder besser simultane Angabe von Analysenwerten verschiedenster Prozessgase und Produktströme erwünscht. In dieser Machbarkeitsstudie wurden zunächst allgemein bekannte, instrumentelle Methoden der Analytik beschrieben. Infolge dessen, wurden diese Verfahren mit Hinblick auf die gewünschen Anforderungen und die Eignung zur On-line-Analyse hin überprüft.

Nach Feststellung geeigneter Methoden, ist ein weiterer Teil dieser Arbeit, Spezifikationen und Einstellungen der gewählten Methode, mittels einer eigenen Versuchsreihe, zu untersuchen und festzulegen. Nach einer Ergebnisbetrachtung und einer ausführlichen Interpretation, werden Empfehlungen für die Auslegung der gewählten Methode mit Hinblick auf die Umsetzung gegeben.

Diese Arbeit dient als Grundlage zu weiteren theoretischen und praktischen Arbeiten die sich mit dieser Thematik beschäftigen, um in Zukunft eine solche Einheit in den Prozess einbringen zu können.

Machbarkeitsstudie zur kontinuierlichen Analyse von Prozessgasen bei der Ethylenoxid-Herstellung

Absolvent(in): Manuel Wigger

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Sasol Germany GmbH, Werk Marl

Paul-Baumann-Str. 1

45772 Marl, Germany

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. V. Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Joost Böger, M. Eng.


Ziel der Arbeit war es in eine bestehende Fabrik zur Ethylenoxid-Herstellung eine neue Analyseneinheit zu integrieren. Das Ziel einer solchen On-line-Analyse ist es, dauerhaft aktuelle Werte bezüglich der Gehalte von Nebenprodukten im Prozessleitsystem darstellen zu können. Mit den resultierenden Analyseergebnissen kann eine gleichbleibend hohe Produktqualität garantiert werden, sowie eine Prozessüberwachung und Prozessoptimierung durchgeführt werden. Aus reaktivem Handeln wird proaktives Handeln.

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Haare haben in unserer heutigen Gesellschaft einen hohen Stellenwert. Dabei nehmen Haare nicht nur eine

Schutzfunktion ein, sondern dienen auch als Schmuck oder werden als Ausdruck der eigenen Persönlichkeit

verstanden. UV- Strahlung schädigt das Haar, das dadurch glanzlos, stumpf und spröde wirkt. Aus diesem Grund

sind in den letzten Jahren immer mehr UV-Schutzmittel für Haare auf den Markt gekommen, die dies verhindern

sollen. Doch wie wirksam sind UV-Schutzprodukte für Haare und welche Schädigungen sind tatsächlich

nachweisbar? Um dieser Frage nachzugehen, muss geschädigtes Haar erst einmal charakterisiert werden. Nur

auf dieser Grundlage ist es möglich, bestehende Produkte zu testen, weiter zu entwickeln und neue Produkte zu

erforschen.

Um zu verstehen, was im Haar bei UV-Einwirkung passiert, muss der Aufbau von Humanhaar hinzugezogen

werden. Ein Haar besteht aus drei Schichten: Cuticula, Cortex und Medulla. Die Cuticula ist die äußerste Schicht

des Haares und wird auf Grund ihres Aufbaues auch als Schuppenschicht bezeichnet. Darunter liegt der Cortex,

er besteht aus spindelförmigen Zellen, den sogenannten kortikalen Zellen. Bei UV-Strahlung wird hauptsächlich

der Cortex geschädigt.

Daher war es Ziel meiner Bachelorarbeit, Methoden zu testen und weiter zu entwickeln, mit denen der Zustand

des Cortex eines Haares beurteilt werden kann.

Charakterisierung von UV-Schädigung im Humanhaar

Absolvent(in): Niklas, Weitkemper


Ort der Abschlussarbeit: BASF Personal Care and Nutrition GmbH

Henkelstraße 67

40589 Düsseldorf


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Björn Schröder


Ziel der Arbeit war es Humanhaare, die durch UV-Strahlung geschädigt wurden, mit verschiedenen Methoden zu charakterisieren und den Grad der Schädigung zu analysieren.

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Das tesa Werk Offenburg produziert neben dem bekannten tesafilm® und tesakrepp® unter anderem auch Gewebebänder. Um farbige Gewebebänder zu erhalten werden Zell- oder Baumwolle an einer Ausrüstanlage mit Farbmasse beschichtet. Die Gewebebänder bekommen bis zu drei Farbstriche.

Die Farbmasse wird, im zu der Produktionsanlage zugehörigen Farbmassebereich, in einem Dissolver hergestellt. Das Dosieren und Hinzugeben sowohl der pulverförmigen Rohstoffe als auch der in flüssiger Phase vorliegenden Farbpigmente in den Dissolver ist mit einem hohen körperlichen Aufwand verbunden. Dabei führt nicht nur das vom Mitarbeiter zu hebende Gewicht von bis zu 407 kg pro Ansatz, sondern auch die erforderliche Körperhaltung und Positionen der Lasten zur Überbeanspruchung des Mitarbeiters.

Zur Verbesserung der Ergonomie wurden in der Abschlussarbeit Konzepte erarbeitet, die durch Senkung der Hubarbeit zu einer Reduzierung der körperlichen Belastung führen. Dazu wurden zunächst alternative Möglichkeiten der Lagerung, Förderung und Dosierung erarbeitet und diese im Anschluss mit Rücksicht auf die örtlichen Gegebenheiten zu Gesamtkonzepten entwickelt. Durch Kontaktaufnahme mit möglichen Lieferanten wurde eine wirtschaftliche Betrachtung durchgeführt. In Form einer Nutzwertanalyse fand ein Vergleich der ausgearbeiteten Konzepte anhand festgelegter Bewertungskriterien statt.

Konzepterstellung zur automatisierten Rohstoffförderung und -dosierung im Bereich der Farbmasseherstellung

Absolvent(in): Patrick Neumann


Ort der Abschlussarbeit: tesa Werk Offenburg GmbH

Kinzigstraße 5

77652 Offenburg

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Andreas Wäsche.

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Maria Weiß


Ziel der Arbeit war es im Rahmen eines Feasibility-Projektes Konzepte zur automatisierten Rohstoffförderung und –dosierung im Bereich der Farbmasseherstellung zu erarbeiten um den Arbeitsplatz in Hinsicht auf Ergonomie zu verbessern.

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Die Lebenszyklusanalyse oder Ökobilanz stellt dabei ein Instrument dar, welches einem ermöglicht, die ökologischen und energetischen Auswirkungen seines Produktes oder seiner Dienstleistung zu erfassen und zu optimieren. Die Ökobilanz ist somit bestens geeignet, einen Beitrag zum großen Bereich der überall geforderten Nachhaltigkeit zu leisten. In dieser Arbeit wurden daher alle für eine Ökobilanz notwendigen Bestandteile erläutert und anschließend im Rahmen der Erstellung der Lebenszyklusanalyse eines Behältnismöbels, in diesem Falle eines Küchenschrankes, praktisch angewandt. Dazu gehören neben der Erstellung des Untersuchungsrahmens und der Sachbilanz, die Wirkungsabschätzung und die Auswertung. Das betrachtete Produkt wurde von seiner Herstellung bis zu seiner Verwertung und den sich daraus ergebenden Gutschriften betrachtet. Informationen über die umweltrelevanten Auswirkungen der benötigten Einsatzstoffe wurden mittels Recherche aus verschiedenen Quellen zusammengetragen, um anschließend, mittels der Bilanzierungssoftware GaBi, die notwendigen Prozesspläne zu erstellen und die entstehenden Umweltauswirkungen zu berechnen. Bei den Ergebnissen wurde sich im Besonderen auf die im Laufe des Lebenszyklus benötigte Primärenergie sowie die Auswirkungen in den Wirkungskategorien abiotischer Ressourcenverbrauch, Klimaänderung, Ozonbildung, Bildung von Photooxidantien, Versauerung und Eutrophierung konzentriert. Diese Ergebnisse wurden im Folgenden analysiert, diskutiert und überprüft.

Lebenszyklusanalyse eines Behältnismöbel

Absolvent(in): Tobias Mohn


Ort der Abschlussarbeit: WESSLING GmbH

Oststraße 7

48341 Altenberge

FH-Betreuer: Prof. Dr. T. Schupp

Betreuer der Abschlussarbeit: M. Mundt


Ziel der Arbeit war es, einen umfassenden Überblick über die Thematik der Lebenszyklusanalyse zu geben und diese anschließend am Beispiel der Erstellung einer Lebenszyklusanalyse über ein Behältnismöbel zu verdeutlichen.

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Organische Licht emittierende Dioden erfahren seit geraumer Zeit eine erhöhte Aufmerksamkeit, da sie aufgrund

der hohen Effizienz und guten Farbwiedergabe sowohl in der Allgemeinbeleuchtung, als auch im Displaybereich

eingesetzt werden können.

OLEDs bestehen aus organischen Halbleitermaterialien, die von zwei Kontakten begrenzt werden. Diese

Schichten werden auf einem Glassubstrat aufgedampft. Beim Anlegen einer Spannung wird in den

Halbleiterschichten aufgrund von Elektrolumineszenz Licht erzeugt. Um eine hohe Effizienz zu erreichen muss

das erzeugte Licht ohne Verlust aus dem Bauteil ausgekoppelt werden.

Aufgrund von Absorptionen und Totalreflexionen im OLED-Panel wird jedoch die austretende Lichtmenge deutlich

reduziert. Neu entwickelte Glassubstrate ermöglichen das Auskoppeln einer deutlich erhöhten Lichtmenge. Hier

muss jedoch darauf geachtet werden, dass diese Substrate eine geringe Absorption im sichtbaren Spektralbereich

aufweisen.

Folglich mussten diese Substrate auf ihre spektroskopischen Eigenschaften hin untersucht werden um die

absorbierte Lichtmenge quantifizieren zu können. Des Weiteren sollten diese Messungen in einer Produktionslinie,

speziell in einer Eingangskontrolle, integriert werden, sodass diverse Kriterien für die OLED-Produktion

eingehalten werden mussten.

Substratcharakterisierung in der OLED-Anwendung und

Hardwaredefinition für eine Eingangskontrolle

Absolvent(in): Böhnisch, David


Ort der Abschlussarbeit: Philips GmbH

Business Center OLED Lighting

Philipsstraße 8

52068 Aachen

FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Jüstel

Betreuer der Abschlussarbeit: Manfred Ruske


Ziel der Arbeit war es neu entwickelte Substrate für die OLED-Anwendung auf ihre spektroskopischen Eigenschaften hin zu charakterisieren und eine Methode zu entwickeln, diese Messungen in den Produktionsablauf, speziell in die Eingangskontrolle, einer OLED-Produktion zu integrieren.

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Im Rahmen meiner Arbeit beschäftigte ich mich damit, inwieweit die Prüfung der Beständigkeit von thermoplastischen polymeren Werkstoffen nach Miele Werknorm (MWN) 3047 von Schmelzfilmen auf einen neuartigen Prüfkörper übertragen werden kann, mit dem bspw. auch mechanische Prüfungen möglich sind.

Die etablierte Methode nach MWN 3047 sieht die abstrakte Einlagerung und Warmluftalterung von Schmelzfilmen in der Kurzzeitprüfung über 624 Stunden (28 Tage) vor. Die Auswertung erfolgt über die Massenänderung und gegebenenfalls über FTIR-Spektren. Für diese Arbeit ist der neuartige Prüfkörper in Anlehnung an MWN 3047 parallel zu den Schmelzfilmen gealtert worden. Die Alterung der Schmelzfilme unterliegt hauptsächlich Oberflächeneffekten, sodass eine Übertragung auf die Alterung von Bauteilen nur bedingt möglich ist. Eine oberflächliche Alterung muss bei einem Bauteil nicht zwangsläufig zu einem Versagen führen, das Polymer im inneren des Bauteils muss nicht automatisch eine Schädigung erfahren. Aufgrund der höheren Schichtdicke des Prüfkörpers musste die Alterung über einen längeren Zeitraum ablaufen. So wurde der Verlauf der Änderungen über eine Alterungsdauer von 2000 Stunden bestimmt. Darüber hinaus erfolgte die Alterung, anders als MWN 3047 es vorsieht, auf verschiedenen Temperaturniveaus.

Zur Untersuchung der Alterung sowie zur Beurteilung der Chemikalienbeständigkeit von polymeren Werkstoffen wurden verschiedene Methoden der Werkstoffprüfung und der chemisch, physikalischen Analyse erprobt. Zu diesen Messmethoden zählen die Wägung, die thermogravimetrische Analyse (TGA), die dynamische Differenzkalorimetrie (DSC), die Chemolumineszenz-Messung, die spektrale Farbmessung, die Fourier-Transformierte-Infrarotspektroskopie (FTIR), der Zugversuch und die mechanische Spektroskopie mittels Rheometer. Für die Beurteilung der Alterung sind Referenz-Probekörper im ungealterten Grundzustand untersucht und die so erzielten Messergebnisse mit denen der gealterten Probekörper verglichen worden.

Es konnte gezeigt werden, dass die Alterung nach MWN 3047 bei Wechselbelastungstemperaturen von 90 °C mit dieser Versuchsreihe nachgestellt werden kann. Die Wechselbelastung besteht aus einer thermischen und chemischen alternierenden Belastung im Waschmedium und Warmluftofen. Eine Beurteilung der Chemikalienbeständigkeit ist mit den Messergebnissen, die mit der TGA, der DSC, dem FTIR und dem Rheometer ermittelt wurden, möglich. Dies gilt ebenso für den Zugversuch, der neben der Messung im Rheometer jedoch unnötig ist, da er keinen Gewinn neuer Erkenntnisse erzielt. Eine Chemolumineszenz-Messung ist nur unter bestimmten Voraussetzungen aussagekräftig und sollte nach Möglichkeit in Verbindung mit OIT-Messungen durchgeführt werden. Die Messergebnisse der spektralen Farbmessung sind keine geeigneten Größen in Hinblick auf die Chemikalienbeständigkeit, sondern vielmehr ein wertvoller Kennwert in Bezug auf die dekorative Produktqualität. Die ermittelte Massenänderung, welche durch Auswiegen der Probekörper bestimmt worden ist, lieferte im Rahmen dieser Versuche nur Ergebnisse mit einer unzureichenden Aussagekraft.

Die Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass der Prozess der Alterung aus mehreren physikalischen und chemischen Vorgängen besteht. Der Alterungsprozess stellt damit einen sehr komplexen Vorgang dar. Somit ist eine Beschreibung der Alterung über das Prinzip der Zeit-Temperatur-Superposition, insbesondere der Ansatz von Arrhenius, nicht möglich. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Alterungsdauer von 2000 Stunden nicht ausreicht, um die Chemikalienbeständigkeit anhand der Alterung des neuartigen Prüfkörpers weitreichend beurteilen zu können.

Eignungsprüfung eines neuartigen Prüfkörpers und Erprobung von Messmethoden zur Beurteilung der Chemikalienbeständigkeit von polymeren Werkstoffen in Waschprozessen

Absolvent: Kläpker, Hendrik


Ort der Abschlussarbeit: Miele & Cie. KG Mielestraße 2 33611 Bielefeld

FH-Betreuer: Prof. Dr. Klaus Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Stephan Schmidt


Ziel der Arbeit war es, einen neuartigen Prüfkörper zu Erproben und Messmethoden zur Beurteilung der Chemikalienbeständigkeit von polymeren Werkstoffen in Waschprozessen auszuwählen.

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Zuerst galt es sich auf die Dicke der Platten und die benötigte Anzahl zu einigen. Auch die Art und Anzahl an Glasmaterialien sowie Prüfungen zur Charakterisierung der Composites wurden besprochen. Wichtig war es die Prüfungen so zu wählen, dass sie das Materialverhalten bestmöglich wiedergeben konnten. In einem zweiten Schritt wurde die Planung in die Tat umgesetzt, indem die Glasmaterialien in den Kunststoff eingearbeitet und die Platten hergestellt wurden. Nachfolgend konnten die Prüflinge aus den Platten herausgearbeitet und durch werkstofftechnische Methoden in Anlehnung an die jeweiligen Normen geprüft werden. Im letzten Schritt wurden die erhaltenen Messwerte miteinander verglichen und die Composites beurteilt.

Eigenschaftsvergleich von reinen und glasferserverstärkten

thermoplastischen Composites anhand aktueller Prüfmethoden

Absolvent(in): Laube, Michael


Ort der Abschlussarbeit: Propex Fabrics

Düppelstraße 16

48599, Gronau

FH-Betreuer: Prof. Dr. R. Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Bernd Elfering


Ziel der Arbeit war es, herauszufinden, wie sich das Modifizieren von thermoplastischen Kunststoffen mit Glasmaterialien die Materialeigenschaften auswirkt.

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In der heutigen Zeit sind wir Menschen und unsere Umwelt einer Vielzahl von erheblichen Schadstoff-belästigungen ausgesetzt. Vor allem die Verunreiningung unserer Atemluft hat verheerende Folgen für Mensch, Tier und Umwelt. Der größte Verursacher dieser Luftverschmutzung ist die Industrie mit ihrer Vielzahl an Produktionsanlagen. Um diese Luftverschmutzung zu verhindern, werden in der Industrie Filteranlagen eingesetzt, die auf verschiedenen Funktionsweisen, die bei der Herstellung entstehenden Schadstoffe, aus der Luft aufnehmen. Ein Verfahren zur Schadstoffaufnahme ist die Adsorption. Hierbei wird ein poröser, auf den aufzunehmenden Schadstoff abgestimmter Feststoff mit einer großen spezifischen Oberfläche eingesetzt. Diese große Oberfläche bietet viele aktive Zentren, an denen sich der Schadstoff anlagert und so aus der Luft entfernt wird. Das bekannteste Adsorptionsmaterial ist die Aktivkohle. Da diese aber teuer ist und sie nach der Erstbenutzung nur noch 70% ihrer Anfangsaufnahmefähigkeit besitzt, ist man auf der Suche nach neuen Alternativen. In diesem Zusammenhang hat die Fa.Lammers aus Münster-Roxel zusammen mit der Firma ITP Gastechnik aus Blumberg eine Idee auf den Weg gebracht, Blähton als adsorbierendes Filtermaterial einzusetzen. Blähton ist porös und hat eine ersichtlich Porenstruktur, so dass man eine große spezifische Oberfläche bei diesem Material vermutet und so ein Einsatz als Adsorptionmaterial denkbar ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Blähton zunächst hinsichtlich seines Druckverlustes untersucht, da dieser ausschlaggebend für die Leistung des eingesetzten Förderventilators und somit für die Betriebskosten ist. Danach wurden die generellen adsorptiven Eigenschaften des Materials ermittelt und mit diesen Kenntnissen der Einsatz des Blähtons in einer Filteranlage beurteilt.

Beurteilung des Einsatzes von Blähton als adsorbierendes

Filtermaterial in einer verfahrenstechnischen Anlage

Absolvent(in): Diekhoff,Florian


Ort der Abschlussarbeit: Lammers Lufttechnische Anlagen

Otto-Hahn-Straße 39

48161 Münster FH-Betreuer: Prof. Dr. Volkmar Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Thomas Lammers


Ziel der Arbeit war es, zu überprüfen, ob der Einsatz von Blähton als Adsorptionsmaterial in einer Filteranlage möglich ist. Hierzu wurde der Blähton zunächst hinsichtlich seines Druckverlustes untersucht und schließlich seine adsorptiven Eigenschaften beurteilt.

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Magnetische Nanopartikel zeigen aufgrund von Größeneffekten neue Phänomene wie z. B. Eindomänen-Partikel auf und sind vielseitig verwendbar. Für die potentielle Anwendung in Speichermedien mit hoher Dichte kommen Eisenoxid-Nanopartikel in Frage. Um einen sicheren und zuverlässigen Einsatz garantieren zu können, muss die genaue Phasenzusammensetzung bekannt sein.

Im Rahmen der Sauerstoffplasmabehandlung waren die Behandlungszeit, die Leistung des Plasmas, der Sauerstofffluss und damit der Sauerstoffpartialdruck variabel. Das Sauerstoffplasma zersetzt die Ölsäure, sodass eine Wechselwirkung zwischen den Nanopartikeln möglich ist.

Zunächst wurde untersucht, wann eine Sauerstoff-Plasmabehandlung in Kombination mit einer Hotplate-Behandlung von 3 Stunden bei 85°C zu einer abgeschlossenen Phasenumwandlung von Wüstit zu Maghemit führt. Dies ist ab einer Behandlungszeit von 30 Sekunden bei 300 W der Fall.

Anschließend wurde festgestellt, dass die Nanopartikel zusammenschmelzen, wenn die Leistung des Sauerstoffplasmas auf 1000 W erhöht wird. Dabei entstehen nach einer 80-minütigen Behandlung Cluster, die veränderte magnetische Eigenschaften aufweisen. Des Weiteren liegt am Ende der langandauernden Behandlung nahezu reines Maghemit vor.

Eine Reduktion des Sauerstoffvolumenstroms unter 200 ml/min resultierte in einer Erhöhung des Anteils des höher oxidierten Eisenoxids Maghemit. Eine Erklärung hierfür konnte bisher nicht gefunden werden. Wird der Sauerstofffluss hingegen über 200 ml/min erhöht, so ändert sich die Phasenzusammensetzung der Eisenoxid-Nanopartikel nicht, jedoch nehmen die interpartikularen Wechselwirkungen zu und ein sogenanntes Superspin-Glas entsteht.

Phasenumwandlungen in magnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln durch Sauerstoff-Plasmabehandlung

Absolvent(in): Vanessa Hemme


Ort der Abschlussarbeit: Forschungszentrum Jülich GmbH,

Wilhelm-Johnen-Straße

52428 Jülich

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. T. Jüstel

Betreuer der Abschlussarbeit: PD Dr. O. Petracic


Ziel der Arbeit war es, den Einfluss einer Sauerstoff-Plasmabehandlung auf die Phasenkomposition von Eisenoxid-Nanopartikel mit einem Durchmesser von 20 nm zu untersuchen. Diese bestehen aus den Phasen Wüstit (FexO) und Maghemit(γ-Fe2O3) und sind sterisch mittels einer Oleinsäurehülle stabilisiert.

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PUR-Hotmelts kommen im sognannten Kaschierprozess zum Einsatz. Innerhalb dieses Prozesses wird das PVC-Profil unter Anwendung des Klebstoffes mit einer Folie ummantelt. Aus den kaschierten PVC-Profilen entstehen nach entsprechender Verarbeitung Fenster und Türen. Eine wichtige Anforderung an den Verbund ist die Stabilität der Klebverbindung, die durch Umweltgegebenheiten beeinflusst werden kann. Denn durch unterschiedliche Klimazonen wird der Klebstoff auf unterschiedliche Art belastet. Dadurch entsteht eine Vielzahl an Prüfungen, die mögliche Umwelteinflüsse simulieren. Im Rahmen der Bachelorarbeit liegt das Augenmerk auf die gleichzeitige Einwirkung von Wärme und Feuchtigkeit auf den gesamten Verbund.

Mit dieser Prüfung wurde das Verhalten von vier unterschiedlichen PUR-Hotmelts unter den genannten Bedingungen ermittelt. Die gleichzeitig durchgeführte IR-spektroskopische Untersuchung zeigt, dass die Reaktivität der Klebstoffe Einfluss auf die Klebqualität beziehungsweise Klebeigenschaften im Verbund hat.

IR-spektroskopische Untersuchung von PUR-Hotmelts

Absolventin: Anna Birkhan


Ort der Abschlussarbeit: VEKA AG

Dieselstraße 8

48324 Sendenhorst

FH-Betreuer: Prof. Dr. M. Kreyenschmidt

Betreuer der Abschlussarbeit: A. Bechtold


Ziel der Arbeit war es Reaktiv-PUR-Hotmelts verschiedener Hersteller mit den bereits in der Produktion angewendeten Reaktiv-PUR-Hotmelts in ihrer Klebqualität und Reaktivtät zu vergleichen.

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Die Bestimmung der freien Oberflächenenergie erfolgt aus Kontaktwinkelmessungen mit verschiedenen

Prüfflüssigkeiten. Dabei liegen die Heißschmelzklebstoffformulierungen als Film auf einem Glasprobenträger in

fester Form vor. Für die Auswertung der Kontaktwinkelmessungen wird die OWRK-Methode verwendet. Diese

Methode erlaubt die Bestimmung des dispersen und polaren Anteils der freien Oberflächenenergie.

Um Informationen für die Bedeutung der dispersen und polaren Anteile der freien Oberflächenenergie auf die

Verbundfestigkeit zu erhalten, werden Holz-Holz-Prüfkörper angefertigt, die mit den

Heißschmelzklebstoffformulierungen verklebt sind.

Aus einem Zugscherversuch wird die Verbundfestigkeit ermittelt. Diese soll mit einer berechneten Adhäsionsarbeit

verglichen werden. Für die Berechnung erforderlich sind die dispersen und polaren Anteile der freien

Oberflächenenergie der beteiligten Oberflächen.

Bestimmung der freien Oberflächenenergien von Heißschmelzklebstoffformulierungen und deren Bedeutung für die

Verbundfestigkeit

Absolvent(in): Thomas Seidel

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Clariant Produkte (Deutschland) GmbH

Ludwig-Hermann-Straße 100

86368 Gersthofen

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Klaus Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Erik Hauck


Ziel der Arbeit war es, die freie Oberflächenenergie diverser Heißschmelzklebstoffformulierungen zu bestimmen. Aus den experimentellen Daten wird eine theoretische Adhäsionsarbeit zwischen den Formulierungen und einem zu verklebenden Substrat berechnet. Diese Adhäsionsarbeit wird mit der tatsächlichen Zugscherfestigkeit verglichen.

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Die Arbeit wurde beim Wolfson Center for Materials Processing in London in der Zeit von März bis August 2014 angefertigt. Bevor man die Eigenschaften der Leuchtstoffe feststellen kann, ist es erforderlich, die Synthesemethode zu optimieren, um phasenreine Produkte zu erhalten. Als Wirtsgitter für die LED-Leuchtstoffe wurden verschiedene Erdalkalialuminate (M2+Al2O4:Eu2+) gewählt und mit Eu2+ dotiert. Durch Austausch der Erdalkalikationen verändern sich die Eigenschaften des Leuchtstoffs. Für die Konzentrationsreihe wurden die Leuchtstoffe Sr1-xBaxAl2O4:Eu2+ und Ca1-xBaxAl2O4:Eu2+ synthetisiert und mithilfe von XRD, SEM und Fluoreszenzmessung charakterisiert.

Lumineszenz in Eu2+ dotierten

Erdalkalialuminat-Leuchtstoffen

Absolvent(in): Max-Fabian Volhard


Ort der Abschlussarbeit: Wolfson Institute for Materials Processing – Brunel University

Uxbridge UB8 3PH

United Kingdom


Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. Jack Silver


Ziel dieser Bachelor-Arbeit war es Konzentrationsreihen von verschiedenen Aluminat-Leuchtstoffen, die mit Europium dotiert sind, herzustellen und die optischen Eigenschaften zu bestimmen.

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Der Aspekt der Sicherheit von Mensch und Maschine spielt in Chemie- und Industrieunternehmen eine immense Rolle. Neben Produktivität steht gemäß europäischen Normen, Gesetzen und Richtlinien der Schutz des Menschen an oberster Stelle. Bereits bei der Planung und dem Bau einer Chemieanlage soll die Anlagen- und Prozesssicherheit im Vordergrund stehen. Analog zu kontinuierlichen Verbesserungen der Produktivität muss regelmäßig in die Optimierung der Sicherheitsbedingungen investiert werden. Konkret bedeutet das für ein Unternehmen, nach Inbetriebnahme einer Anlage fortlaufend eine Beurteilung der Risiken durchzuführen und nach einem Minimalrisiko zu streben. In der Wirtschaft haben sich einige Methoden zur Risikobeurteilung etabliert. Einige zielen lediglich auf eine Darstellung potenzieller Gefahren ab, mit anderen sollen konstruktive Maßnahmen oder Änderungen innerhalb des Prozesses entwickelt werden.

Zur Absicherung von chemischen Anlagen, werden technische Überwachungssysteme und Sicherheitseinrichtungen in einem Prozessleitsystem (PLS) verwendet. Ziel ist es, das Risiko technischer Defekte und menschlicher Fehler, die etwa in 80% aller Fälle für Störfälle jeglicher Art verantwortlich sind, zu verringern. Die Mess- Steuer- und Regeltechnik, die im PLS überwacht werden, regeln, lösen beim Erreichen bestimmter Grenzwerte Alarme aus und schalten selbstständig.

Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Anwendung bestehender Grenzen der Eisenchlorid (FeCl3)-Produktionsanlage in dem Unternehmen Akzo Nobel Industrial Chemicals, Standort Ibbenbüren. Die Grenzen, die einen sicheren Betrieb und eine maximale Effizienz der FeCl3-Produktionsanlage gewährleisten, werden in Form eines Operating Windows dargestellt.

Methodischer Aufbau und Anwendung eines Operating Windows für die FeCl3-Produktion

Absolvent(in): Vanessa Marina Meslage


Ort der Abschlussarbeit: Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH

Haupstr.47

49479 Ibbenbüren

FH-Betreuer: Prof. Dr. A. Wäsche

Betreuer der Abschlussarbeit: Fr. Joyce Cornelis


Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Erarbeitung eines Operating Windows in Form einer Excel-Tabelle für die FeCl3-Produktionsanlage. Die Definition, die Vorgehensweise der Erstellung und eine Beschreibung des Einsatzgebietes, sollen mit Blick auf die Relevanz von Prozesssicherheit in der chemischen Industrie entwickelt werden.

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Das Bachelorprojekt dreht sich insbesondere um die Auslegung der einzelnen Komponenten für einen neuen Abfüllprozess. Dieser Abfüllprozess soll parallel zu einer bereits bestehenden Anlage errichtet werden. So wurde zu Beginn des Projekts die alte Anlage dokumentiert und analysiert, damit anhand dieser Werte und Ergebnisse die neue Anlage geplant werden kann.

Nach dieser Analyse wird dann über die Zeichnung und den möglichen Aufbau der Anlage geschrieben. In diesem Punkt geht es besonders um die Anordnung der einzelnen Komponenten.

Nachdem diese Schritte besprochen wurden, wird sich im Hauptteil der Bachelorarbeit dann mit der Auslegung der einzelnen Komponenten und der Funktionsweise dieser Apparaturen befasst. Die Anlage, bestehend aus einer Pumpe, Filtern, Abfüllventilen und einer Messmethodik, soll so geplant werden, dass alle Abschnitte automatisiert werden können und eine Charge, bestehend aus 20 Fässer, in weniger als 20 Minuten abgefüllt werden können. Zusätzlich zu diesen Komponenten gehört auch die Fördertechnik für die Fässer, da diese sowohl leer zur Abfüllstation transportiert werden müssen und auf der anderen Seite die vollen Fässer gelagert werden müssen. Alle diese Komponenten müssen so installiert und aufgebaut werden, dass sie problemlos und ohne das Eingreifen eines Mitarbeiters funktionieren können.

Um diese Komponenten auslegen zu können, wurden Lieferanten eingeladen um Ihnen das Projekt vorzustellen, damit diese dann für die jeweiligen Komponenten ein Angebot erstellen können. Anhand dieser Angebote kann dann die Anlage weiter geplant werden.

Die Bachelorarbeit befasst sich somit insbesondere mit dem Basic-Engineering eines neuen Abfüllprozesses für einen Isolierglasdichtstoff.

Verfahrenstechnische Auslegung eines Abfüllprozesses für einen Isolierglasdichtstoff in der chemischen Industrie

Absolvent: Christof Ruhrmann


Ort der Abschlussarbeit: Kömmerling Chemische Fabrik GmbH

Zweibrücker Straße 200

66954 Pirmasens

FH-Betreuer: Prof. Dr. Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Herr Schlensog


Das Ziel der Arbeit war es, einen neuen Abfüllprozess zu entwickeln, mit welchem eine hochviskose Dichtmasse in 200 Liter Fässer abgefüllt werden soll. Die Anlage soll möglichst effizient arbeiten und nahezu voll automatisiert werden.

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Erdölbasierte Primärprodukte sind endlich und die Weltbevölkerung,- sowie dessen Verlangen nach

Kunststoffen, steigt stetig an. Dadurch erscheint es unwahrscheinlich, dass Produkte nur aus Primärrohstoffen

gewonnen werden können.

Mit diesem Hintergrund wurde erreicht, dass die Polyurethan-Produktionsabfälle, die immer prozentual in

gewissen Mengen anfallen, nicht einfach entsorgt oder downcycelt werden, sondern durch eine erweiterte Sortie-

rung und Klassierung in definiertere Gruppen eine verbesserte werkstoffliche Verwertung erfahren können. Dies

hat den Vorteil, dass die verwertbaren von den weniger gut verwertbaren Abfällen dann besser unterschieden

werden können.

Die Sortierung wurde dabei so einfach wie möglich gehalten und die einzelnen Gruppen der Abfälle zunächst

auf ein Minimum reduziert. Resultierend aus der Tatsache, dass Veränderungen im Prozessablauf immer mit

Schwierigkeiten verbunden sind. Trotzdem musste aber ein Anfang gefunden werden, damit erkannt werden

konnte, dass noch Potential vorhanden war.

Durch zahlreiche Versuche ist man zum Entschluss gelangt, dass die derzeitige Sortierung und Klassierung

für hochwertige Recyclate mangelhaft war. Anhand konkreter Produkte mit gewissen Rahmeneigenschaften konn-

te jedoch gezeigt werden, dass durch mehr Aufwand in der Sortierung diese aus den Abfällen doch möglich sind,

da Polyurethan als Produkt hervorragende Eigenschaften aufweist und diese nicht sofort durch geringe Abwei-

chungen in der Produktion verloren gehen. Zusätzlich kann in dem speziellen Fall durch die Herstellung des Po-

lyurethans als Thermoplast die Verwertung stark verbessert werden. Die Abfälle sollen als Produkte vermarktet

werden, welche die gewünschten Eigenschaften besitzen, in gewissen Rahmen jedoch noch variabel sind. Da-

durch werden die Abfallmengen geringer und die Ressource Erdöl wird gespart.

Sekundärrohstoffe müssen in Zukunft besser verwertet werden, damit die fossilen Brennstoffe entlastet wer-

den und länger vorhanden sind, da sehr viele Produktzweige mit diesen in Wechselwirkung stehen. Mit den Polyu-

rethan-Abfällen hat man einen neuen Sekundärrohstoff gefunden mit dem man sehr viele variable und nützliche

Produkte generieren kann.

Absolvent: Prost, Nikolaj


Ort der Abschlussarbeit: BASF Polyurethanes GmbH

Elastogranstraße 60

49448 Lemförde


Betreuer der Abschlussarbeit: Dip.-Ing. F. Schäfer


Ziel der Arbeit war es, aus den thermoplastischen Polyurethan-Abfällen, die Produktionsbedingt anfallen,

mit Hilfe eines neuen Sortierungsmodell qualitativ hochwertig werkstofflich zu verwerten.

Generierung von Sekundärrohstoffen aus

dem Polyurethanabfallstrom zur Wiederein-

führung in den Primärmarkt

Konzept zur Entwicklung und Implementierung einer

Bilanzierungs- und Abrechnungsvorschrift einer petrochemischen Verbundproduktion

Absolvent(in): Jana Köster


Ort der Abschlussarbeit: Evonik Industries


45772 Marl


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Kai Dadhe


Ziel der Arbeit war es, ein Konzept zu entwickeln, welches für eine Implementierung in einer Bilanzierungs- und Abrechnungsvorschrift einer petrochemischen Verbundproduktion genutzt werden kann. Hierzu ist insbesondere das mathematische Konstrukt des Datenausgleichs betrachtet worden, da ohne diesen keine vernünftige Bilanzierung möglich wäre. ___________________________________________________________________________________________

Der Datenausgleich der Messwerte erfolgt durch unterschiedliche Vorgehensweisen – in Abhängigkeit der vorliegenden Messwerte und welche Art von Funktionen das Modell beschreibt. Hierbei kann zwischen gemessenen und nichtgemessenen Variablen unterschieden werden, außerdem teilen sich die Funktionen in lineare und nichtlineare Funktionen auf.

Da es für einen nichtlinearen Datenausgleich notwendig ist, alle Nebenbedingungen mehrfach abzuleiten und somit das Problem zu linearisieren, ist es sehr aufwendig. Insofern wurde versucht ein dynamisches System so aufzuteilen, dass mehrere kleinere stationäre Systeme entstehen. Für diese kann dann ein linearer Datenausgleich verwendet werden und somit dienen als Funktionen des Modells der Anlage nur die Massenbilanzen.

Neben dem Datenausgleich sollen auch die systematischen Fehler in einer Reihe von Messdaten gefunden werden, weshalb der „ global test“ durchgeführt wird. Hierdurch werden die Messungen ausgegeben, welche mit einer hohen Wahrscheinlichkeit systematische Fehler besitzen.

Um Ergebnisse aus dem Konzept des Datenausgleichs diskutieren zu können, wurden Daten einer Anlage ausgeglichen. Hierzu wurden reale Messwerte, sowohl auf Tages- als auch auf Stundenbasis, verwendet. Da in einer Anlage oftmals mehrere Apparate eine Teilanlage bilden, werden diese zu Knoten zusammengefasst. So können die Massenbilanzen für den Datenausgleich aufgestellt werden, ohne dass die internen Messungen in einem Knoten betrachtet werden müssen.

Sind die Massenbilanzen aufgestellt, so kann hiermit eine Inzidenzmatrix aufgestellt werden. Mit der Gleichung für einen linearen Datenausgleich, der Inzidenzmatrix und den Messwerten aus der Anlage kann nun ein Datenausgleich durchgeführt werden. Hierbei ist darauf zu achten, dass Messbereiche gewählt werden, in denen ein annähernd stationäres System vorliegt. Es dürfen keine Schwingungen, Trends, Sprünge und Abschaltungen vorliegen.

Anhand von ausgeglichenen Werten und den systematischen Fehlern, von verschiedenen ausgeglichenen Bereichen, sind unterschiedliche Betrachtungen vorgenommen worden. Aufgrund der Untersuchungen ist zu sagen, dass ein Datenausgleich sehr sinnvoll ist. Hierdurch werden bilanzierungstechnische Probleme aus der Anlage entfernt und die Messungen können die Realität wiederspiegeln.

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The first cyclopentadienyl compounds of lanthanide elements were published in 1954 by G. Wilkinson and J.M.

Birmingham. The biggest difficulties they experienced were, that the compounds decompose in water to

cyclopentadiene and metal hydroxide and that they were air sensitive.

Due to these difficulties all syntheses were prepared under nitrogen atmosphere in a glove box and Schlenk line

technique.

Attempts were made to synthesise various homoleptic cyclopentadienyl lanthanide complexes (Ln = La, Ce, Eu)

via 2 different methods, (1) by a metallic salt meta synthesis and (2) by a direct metalation of CpMe, which were

characterised. All products beside the ligands were obtained in a small yield which is often a big problem in the

complex chemistry.

LnCl3 + 3 NaCpMe [Ln(CpMe)n(THF)] 3 NaCl+THF (1)

+ M + H20,5 (2)CpMe [CpMe]- M+

Via the first method only a lanthanum complex was created. After some improvements the synthesis led to

success and a white product was obtained. Further, crystals could be yielded out of DME, which were suitable for

X-ray analysis.

The preparation of the CpMe lanthanum was less successful by the other synthesis. The collected product was less

soluble in THF, DME and also in C6D6 making the characterisation difficult.

Similar results were given to the methylcyclopentadienyl cerium, which synthesis was also unsuccessful. From this

compound it was tried to do a ligand exchange reaction which was unsuccessful, too.

Synthesis via the second method only the europium compound could be gained. Directly from the synthesis yellow

crystals were formed, which were characterised by X-ray analysis and a new structure could be found.

Syntheses and characterization of Ln(II/III) methylcyclopentadienyl

complexes

Absolvent(in): Denise Meiners


Ort der Abschlussarbeit: James Cook University

1 James Cook Dr. Douglas

QLD 4811, Australien

FH-Betreuer: Prof. Dr. Ulrich Kynast

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. Peter Junk


The aim was to synthesis new organometallic compounds with lanthanide elements using methyl-cyclopentadiene as the ligand. The particular focus was on the La(CpMe)n, Eu(CpMe)n and Ce(CpMe)n complexes which were analysed on their behaviour as luminescence materials or as catalysts. Additionally I attempted to create new compounds, based on new produced complexes by ligand exchange reactions.

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Für die Messungen in dieser Bachelorarbeit wurden zwei verschiedene Geräte verwendet. Die ersten Messungen wurden mittels der dynamisch-mechanischen Analyse durchgeführt. Das verwendete Gerät zeigte allerdings eine große Varianz in den gemessenen Daten. Daraufhin wurde versucht, den mechanischen Fehler und den menschlichen Fehler zu bestimmen. Hierzu wurden Si-Wafer Stücke als möglichst homogene Probe vermessen. Dabei wurde festgestellt, dass das DMA sehr empfindlich bezüglich des Einbauens der Probe ist. Zum Überprüfen der absolut gemessenen Werte wurden zusätzliche externe Messungen unternommen. Dabei stellte sich jedoch heraus, dass das in unserem Labor befindliche DMA nicht nur Schwankungen im absoluten Wert zeigt, sondern ebenfalls in dem gemessenen Glasübergang. Dies wurde durch einen zugrunde liegenden mechanischen Fehler des DMA erklärt.

Alle weiteren Messungen wurden daher in einem statischen Zugversuch gemessen. Es wurden unbeschichtete PET-Film-Proben, beschichtete Proben und Massenproben aus dem Beschichtungsmaterial vermessen. Anschließend wurde ein Modell entwickelt, mittels dessen das E-Modul der Beschichtung aus der Differenz des E-Moduls der beschichteten und unbeschichteten Probe bestimmt werden kann.

Die errechneten Werte zeigten allerdings eine hohe Differenz verglichen mit dem Wert, welcher mit der Massenprobe ermittelt wurde. Diese Abweichung wurde erklärt mit dem möglichen Unterschied einer Massenprobe zu einer Beschichtungsprobe und mit der Tatsache, dass das E-Modul des Substrates um mehr als einen Faktor größer ist, als das der Beschichtung. Somit dominiert die Beschichtung während einer Messung zu stark, was zu einem großen Fehler im errechneten E-Modul der Beschichtung führt.

Abschließend werden in dieser Arbeit noch Vorschläge gemacht, wie die Messungen verbessert werden können. Ein besseres Ergebnis wäre zum Beispiel zu erwarten, wenn das E-Modul der Beschichtung ähnlicher zu dem E-Modul des Substrates wäre. Eine Beschichtung mit einem höheren E-Modul herzustellen, ist allerdings mit einigen Komplikationen verbunden, da die Beschichtung nur unter bestimmten Bedingungen im Ofen rissfrei trocknen kann. Langfristig wäre es auch von Vorteil, das entwickelte Modell auf ein DMA anzupassen, da ein DMA deutlich mehr Information pro Messung hervorbringt.

Determining the Modulus of Coatings in Composite Materials

Absolvent(in): Simon, Mundinger


Ort der Abschlussarbeit: University of Minnesota Department for Chemical Engineering and Material Sciences

421 Washington Ave SE,

55455 Minneapolis, MN

FH-Betreuer: Prof. Dr. U Kynast

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. L. Francis


Ziel dieser Bachelorarbeit war es, das E-Modul eines Beschichtungsmaterials zu bestimmen, indem ein Substrat zuerst ohne Beschichtung und dann mit Beschichtung gemessen wird. Aus der Differenz der E-Module sollte dann das E-Modul des Beschichtungsmaterials extrapoliert werden.

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Staubabscheidung - Untersuchung und theoretische Betrachtung einer Abluftproblematik eines Bandtrockners

Name: Arne Reiners

Ziel der Arbeit war es zu ermitteln, mit welchem Entstaubungsverfahren man am wirtschaftlichsten die Abluft eines Bandtrockners gemäß gesetzlicher Vorgaben optimieren kann. Eine große Problematik brachten die enormen Dimensionen des Abluftvolumens, die geringe Partikelgröße der Teilchen und begrenzte Möglichkeiten bezüglich des Druckverlustes sowie anderer Einschränkungen mit sich.

Die Dralon GmbH hat sich zur Aufgabe gestellt die Emissionswerte ihrer Bandtrockneranlage so niedrig wie nur technisch möglich zu halten. Deshalb wurden im Rahmen dieser Arbeit alle möglichen Verfahren zur Entstaubung von Abluftströmen untersucht und verglichen. Unter Berücksichtigung der betrieblich verfügbaren Ressourcen bezüglich des Druckverlustes und der gegebenen Infrastruktur, ergab sich nach einiger Nachforschung, dass ein Waschturm mit Packung die beste Möglichkeit zur Lösung des Problems ist. Dieser ermöglicht einen sehr geringen Druckverlust bei geringem Wartungsaufwand. Außerdem ist der Prozess sehr nachhaltig, da auf einfachem Wege der abgeschiedene Feinstaub zurückgewonnen und wieder in den Prozess eingegliedert werden kann. Unabhängig dieser Untersuchungen gab es zuvor schon Konzepte der Dralon GmbH bezüglich einer Abreinigung mittels Waschturm. Diese Konzepte und die theoretischen Überlegungen auf denen diese beruhen wurden im anschließenden Teil der Arbeit sorgsam auf Durchführbarkeit geprüft. Zuletzt wurden aus Testdaten einer Pilotanlage einige Kalkulationen bezüglich der Auslegung eines solchen Waschturmes mit integrierter Packung angestellt und eine Prognose für dessen Trenngrad abgegeben.

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Während damals noch große Röhrenfernseher Unmengen an Platz im Wohnzimmer in Anspruch nahmen,

verlangt der Anwender heute nach immer größeren Bildschirmdiagonalen bei immer kleiner werdender

Gerätetiefe. Auch Innovationen wie transparente oder flexible Displays werden nachgefragt. Um diesen

Anforderungen gerecht zu werden benötigen die Hersteller Komponenten mit extrem kleinen Bauformen, wobei

eine immer bessere Qualität gefordert wird, um später auf dem Bildschirm die höchstmögliche Auflösung zu

erhalten.

Ein mitunter wichtiges Bauteil in der heutigen Displayindustrie ist der Dünnschichttransistor, der für die Schaltung

der millionenfach vorhandenen Pixel des Displays verantwortlich ist und somit ein Herzstück der Technologie

darstellt. Die Fertigung solcher Transistoren ist sehr aufwendig und kostenintensiv, da bei der Herstellung dieser

kleinen Strukturen Verunreinigungen ausgeschlossen werden müssen. Oftmals kommen für diesen Prozess nur

Vorgänge im Ultrahochvakuum in Frage, wodurch die Prozesskosten gewaltig ansteigen. Optional lassen sich die

Halbleiterschichten auf den Transistoren aus der Lösung heraus auftragen. Dieser Prozess erweist sich als

deutlich kostengünstiger, da nicht im Vakuum gearbeitet werden muss und auch geringe Temperaturen

ausreichen, um die gewünschte Halbleiterbeschichtung zu erhalten.

Um neue Formulierungen für lösungsmittelbasierte Beschichtungstechnologien zu finden, wurde der Halbleiter in

unterschiedlichen Lösungsmitteln gelöst und mittels Spin-Coating und Slot-Die-Coating auf Substraten

aufgetragen. Zur Anpassung des Siedepunktes und somit des Trocknungsverhaltens wurden die Lösungsmittel

außerdem zu verschiedenen Anteilen untereinander gemischt. Die entstehenden Halbleiterschichten wurden

sowohl elektrisch, als auch topografisch charakterisiert. Die elektrischen Eigenschaften der Transistoren wurden

an Spitzenmessplätzen ermittelt. Zudem wurden AFM-Messungen zur Einschätzung der Oberflächenrauheit

vorgenommen. Um ein tieferes Verständnis für das Benetzungsverhalten der Lösungsmittelformulierungen auf

den Substraten zu erhalten, wurden Kontaktwinkel-Messungen mit Hilfe der Tropfenkonturanalyse durchgeführt.

Einfluss der Schichttrocknung auf die elektrischen Eigenschaften lösungsmittelprozessierter

metalloxidischer Halbleiterformulierungen

Absolvent: Stefan Fischer




45772 Marl


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Dennis Weber


Ziel der Arbeit war die Optimierung der Trocknung von Lösungsmittelformulierungen, mit denen Halbleiterschichten auf Dünnschichttransistoren aufgetragen werden.

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Die Arbeit befasst sich mit einem Teilschritt eines umfangreichen Verfahrens der Evonik Industries AG. Dieser Teilschritt ist gezielt auf die Produktion von 2-Hydroxyisobuttersäuremethylester durch die heterogen katalysierten Methanolyse von 2-Hydroxyisobuttersäureamid in Gas-Phase. Die Arbeit umfasst eine Literaturrecherche, die Dokumentation (Laborjournal), das in Betrieb nehmen der Versuchsanlage, die Durchführung der analytischen Methoden und die Auswertung der Ergebnisse. Verschiedene Katalysatoren wurden über unterschiedliche Zeiträume getestet. Es wurde die Performance in Anbetracht des Umsatzes des 2-Hydroxyisobuttersäureamids und der Selektivität des 2-Hydroxyisobuttersäureamids zu 2-Hydroxyisobuttersäuremethylester und den Nebenkomponenten ausgewertet. Außerdem wurde die Abhängigkeit des Umsatzes und der Selektivität von 2-Hydroxyisobuttersäureamid mit den physischen und chemischen Eigenschaften des Katalysators untersucht. Die verwendeten Methoden waren die Gaschromatographie, die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, die Gaschromatographie/Massenspektroskopie, die Saure-Base Titration und die Karl-Fischer Titration. Mit dem Abschluss der Arbeit wurden die gesetzten Ziele erreicht und alle Kernfragen konnten beantwortet werden. Aus den gewonnen Erkenntnissen leiten sich jedoch weiterführende Fragestellungen ab, für die entsprechende Vorschläge zur weiterführenden Untersuchung unterbreitet wurden.

Untersuchung der heterogen katalysierten Methanolyse von 2-Hydroxyisobuttersäureamid in der Gas-Phase: Katalysator-Screening

Absolvent(in): Angela Maria, Arias Jaramillo



Kirschenallee

64293 Darmstadt


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Belaid Ait-Aissa


Ziel der Arbeit war eine Katalysator-Screening für die heterogen katalysierte Methanolyse von 2-Hydroxyisobuttersäureamid in Gas-Phase durchzuführen.

Entwicklung einer blauen LED-Lichtquelle zur NO-Bildung

Absolvent(in): Philip Jäger


Ort der Abschlussarbeit: FH-Münster / Merz Pharma

Stegerwaldstraße 39

48565 Steinfurt

FH-Betreuer: Prof. Dr. Jüstel

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Berlekamp


Ziel der Arbeit war es, eine LED-Lichtquelle zu entwickeln und mit dieser Nachzuweisen, dass durch Bestrahlung mit dieser Wellenlänge aus natürlich vorkommenden Substanzen Stickstoffmonoxid gebildet werden kann. Aufgrund eines Sperrvermerks der betreuenden Merz Pharma kann hier nicht weiter auf die genaue Zielsetzung eingegangen werden.

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Zu Beginn der Arbeit wurde zunächst der Stand des Wissens für die Herstellung des gewünschten Trennmittels beschrieben. Hierbei wurde deutlich, dass die Reaktionen für die Polymer-Produktion im diskontinuierlichen Reaktor weitestgehend unerforscht sind. Daher konnte das meiste Wissen über die Reaktion nur durch eigene Versuche und die bereits durchgeführten Versuche des Unternehmens erlangt werden. Die Vorversuche des Unternehmens wurden während dieser Arbeit aufgenommen und vertieft. Bei der Reaktion handelte es sich im eigentlichen Sinne um eine radikalische Copolymerisation von zwei Acrylaten. Aufgrund der ähnlichen Struktur der beiden Monomere konnte jedoch eine vereinfachte Betrachtung erfolgen und von einer Homopolymerisation ausgegangen werden. Darüber hinaus wurde die Reaktionskinetik der Kettenreaktion beschrieben und erläutert. Dabei wurden auch die verschiedenen Einflüsse der einzelnen Komponenten und Parameter, die für die Reaktion von Bedeutung waren, aufgezeigt. Zu diesen Komponenten und Parametern gehören die Reaktionstemperatur, der Initiator-Anteil sowie der Lösungsmittelanteil. Anschließend wurden die Grundlagen einer Modellierung beschrieben, welche später bei der Berechnung der Anlagen verwendet wurden. Danach wurden die durchgeführten Reaktionen beschrieben und diskutiert. Hierbei wurde das Kennenlernen der Reaktion im Batch-System bis hin zu einer möglichen geeigneten Polymer-Herstellung im Labor-Maßstab für den diskontinuierlichen Reaktor aufgezeigt. Im Anschluss dieser Versuche wurde mittels den Ergebnissen und weiterer zusätzlicher Versuche eine Modellierung durchgeführt. Dabei wurden die ermittelten Modellkonstanten zunächst geprüft, indem betrachtet wurde, ob die Simulation der Reaktion im Vergleich zur realen Reaktion einen richtigen Verlauf wiedergibt. Nachdem diese Prüfung erfolgreich abgeschlossen wurde, erfolgte die Modellierung einer Pilotanlage. Hierbei wurde keine theoretische Pilotanlage modelliert, sondern eine bereits vorhandene. Dadurch wurde der Vorteil genutzt, dass das entstandene Modell und dessen Simulationen mit realen Versuchen verglichen werden konnte. Mit Hilfe des Modells konnte am Ende eine vereinfachte Simulation der Temperatur – und Umsatzverläufe erstellt werden und ein vom Unternehmen vorgegebener Betriebspunkt konnte geprüft und simuliert werden. Basierend auf der Simulation der Pilotanlage konnte danach eine Grundkonzeption einer Industrieanlage vereinfacht geplant und modelliert werden.

Zusammenfassend konnte festgehalten werden, dass die Herstellung des gewünschten Polymers im diskontinuierlichen Reaktor sowohl im Labor als auch im industriellen Maßstab möglich erscheint. Weitere Forschung im Anschluss dieser Arbeit ist jedoch erforderlich, um das notwendige Verfahren so genau zu bestimmen, dass, unter möglichst ökonomischen Bedingungen, zuverlässig und reproduzierbar ein Polymer mit der gewünschten Qualität erzeugt wird

Reaktionstechnische Auslegung von diskontinuierlichen

Reaktoren für die Herstellung von Acrylat-Gel

Absolvent(in): Tammo Ackermann

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Polymer Reactor Technology GmbH

Am Bahndamm 75

48683 Ahaus


Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. G. Weickert


Ziel der Arbeit war es ein Polymer herzustellen, welches als Grundlage für ein Trennmittel zur Blutprobenvorbereitung fungieren kann. Dabei wurde ausschließlich die Polymer-Herstellung in diskontinuierlichen Reaktoren betrachtet. Ausgehend von den durchgeführten Versuchen wurde anschließend eine vereinfachte Modellierung einer Pilotanlage und einer Industrieanlage durchgeführt.

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Alkali-Silikat-Mörtel werden hauptsächlich in Abwasseranlagen, Biogasanlagen, aber auch in Industrieanlagen mit

erhöhter chemischer/thermischer Belastung eingesetzt, um Betonoberflächen vor Betonkorrosion zu schützen.

Beton ist aufgrund seiner technischen Leistungsmerkmale und der Wirtschaftlichkeit ein geeigneter Baustoff für

den Bau von Abwasseranlagen. So sind ca. 42 % der öffentlichen Kanalisation aus Betonrohren hergestellt. Jedoch sind die Anforderungen an den Baustoff Beton beträchtlich gestiegen. So kommen in Abwässern oft

Schwefelverbindungen (z.B. aus Eiweißverbindungen oder Waschmitteln) vor, die durch Einleitung industrieller

Abwässer oder durch die Haushalte in die Kanalisation gelangen. Dadurch kommt es zur Betonkorrosion, unter

anderem durch biogen gebildete Schwefelsäure.

Um die Schäden durch die Biogene Schwefelsäurekorrosion zu reduzieren, gibt es mehrere Möglichkeiten:

Auskleiden mit Kunststoffplatten, Beschichten mit organischen Materialien oder Beschichten mit anorganisch-

mineralischen Materialien. Dabei hat sich die letzte Möglichkeit, zu denen auch die Alkali-Silikat-Mörtel zählen, als

die sinnvollste Möglichkeit herausgestellt. Der Alkali-Silikat-Mörtel verbindet die Vorteile einer mineralischen

Beschichtung bezüglich des bauchemischen bzw. bauphysikalischen Verhaltens, mit einer hohen

Säurebeständigkeit gegen alle organischen und anorganischen Säuren (außer Flusssäure).

Der Alkali-Silikat-Mörtel ist ein anorganisch-mineralischer Baustoff, der aus einer polymermodifizierten alkalischen

Silikatlösung, puzzolanischen Stoffen, kristallinen Bestandteilen sowie weiteren Additiven besteht. Dadurch

entsteht ein amorphes Silikatgel, welches das Bindemittel der erhärteten Matrix darstellt.

Untersuchung der Dauerhaftigkeit

eines Alkali-Silikat-Mörtels

Absolvent(in): Viktor Anselm


Ort der Abschlussarbeit: Remmers Baustofftechnik GmbH

Bernhard-Remmers-Str. 13

49624 Löningen


Betreuer der Abschlussarbeit: Frank Erdmann


Ziel der Arbeit war es, die Dauerhaftigkeit eines Alkali-Silikat-Mörtels anhand einer Abmischung auf Basis von Flugasche zu untersuchen und zu verbessern.

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Herstellung von Leuchtstoffnanopartikeln und deren Verarbeitung in Sol-Gel Schichten

Absolvent(in): Daumann, Benedikt


Ort der Abschlussarbeit: ETC PRODUCTS GmbH

Ulrichsberger Str. 17

94469 Deggendorf

FH-Betreuer: Prof. Dr. T. Jüstel

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. M. Mitterhuber


Ziel der Arbeit war es, eine transparente, lumineszierende Sol-Gel Schicht herzustellen, indem ein nanopartikulärer Leuchtstoff hergestellt und in eine Sol-Gel Formulierung eingearbeitet wurde.

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Im ersten Schritt wurden eigene Probenkörper erstellt, indem verschiedene Elementverbindungen in Polymere eingearbeitet wurden. Um zu überprüfen, ob sich die Verbindungen homogen im Polymer verteilten, wurden diese mittels µ-RFA analysiert. Die Analysen ergaben, dass eine hinreichende Homogenität der Verbindungen gegeben war. Nach der Herstellung und Überprüfung der Probenkörper wurde eine Methode an einem Wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometer erstellt. Mit der Methode wurden dann die verschiedenen Proben, sowie zum Vergleich ein kommerziell erhältlicher Standard, mehrfach gemessen. Zur Auswertung wurden über den Verlauf der Messungen die Intensitäten der Elementlinien von Aluminium, Zink und Blei betrachtet. Dabei konnte beobachtet werden, dass sich die Intensitäten der einzelnen Elementlinien in Abhängigkeit der Bestrahlungsdauer veränderten. Dieses Verhalten war bei allen Probenkörpern sowie bei dem kommerziell erhältlichen Standard zu beobachten. Somit konnte nicht bestätigt werden, dass die eingearbeiteten Verbindungen zu einer Verbesserung der Stabilität führen.

Einfluss verschiedener Elementverbindungen auf die Langzeitstabilität von Standardmaterialien auf Polymerbasis gegenüber Röntgenstrahlung

Absolvent(in): Sebastian, Grothus


Ort der Abschlussarbeit: Fachhochschule Münster

Labor für Instrumentelle Analytik


48565


Betreuer der Abschlussarbeit: Saskia Mann M.Sc.


Ziel der Arbeit war es die Stabilität von selbst hergestellten Probenkörpern gegenüber Röntgenstrahlung mit der eines kommerziell erhältlichen Standards zu vergleichen und zu ermitteln, ob die eingearbeiteten Elementverbindungen zu einer Verbesserung der Stabilität führen.

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Dieses wurde mit der Methodik der Ökobilanzierung realisiert. Hierfür wurden verschiedene Lebensphasen berücksichtigt, denn letztlich muss neben dem Aufwand für die Produktion der einzelnen Komponenten, den Transporten, der Entsorgung, auch die Gutschriften für eine Nutzungsphase betrachtet werden. Ein Modell für die Quantifizierung der Heizenergieeinsparung musste gefunden werden, die anschließend in Gutschriften auf verschiedene Wirkungskategorien verrechnet werden konnte.

Es konnten so verschiedene Komponenten des Systemaufbaus verglichen werden. Ebenfalls durchgeführt, wurde der Vergleich von verschiedenen Dämmstoffarten und Dämmschichtdicken. Als Ergebnis steht ein auf die Nachhaltigkeit optimiertes System, welches abschließend auf die Einflüsse der Modellparameter und verschiedene Ausgangsgebäude analysiert wurde.

Die Betrachtung des ökologischen Optimums von Wärmdämmverbundsystemen aus dem Hause Brillux mit der Methodik der Lebenszyklusanalyse unter besonderer Berücksichtigung der Nutzungsphase

Absolvent(in): Oliver, Knehans


Ort der Abschlussarbeit: Brillux GmbH & Co. KG

Weseler Straße 401

48163 Münster


Betreuer der Abschlussarbeit: M. Kugel


Ziel der Arbeit war es die Nachhaltigkeit von Wärmedämmverbundsystemen als Sanierungsmaßnahmen zu untersuchen. Dafür wurden verschiedene Konfigurationen aus dem Hause Brillux betrachtet und verglichen, so dass ein optimiertes System bestimmt werden konnte.

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Mechanismus und Einflussgrößen der Spannungsrissbildung wurden diskutiert und verschiedene Prüfmethoden wurden vorgestellt. Die Zeitabhängigkeit der umgebungsbedingten Spannungsrissbildung in Polycarbonat und modifiziertem Polyphenylenether wurde experimentell bestimmt. Darauf aufbauend konnte ein Vorschlag für eine Prüfmethode erarbeitet werden.

Spannungsrisse – Einführung und Validierung einer Prüfmethode

zur Qualitätssicherung

Absolvent(in): David Adrian


Ort der Abschlussarbeit: Multi-Contact Essen GmbH

Westendstraße 10

45143 Essen

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. Nat. Reihard Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl. Chem. (FH) Angela Kaufmann


Ziel dieser Bachelorarbeit war es, eine Prüfmethode zur Betrachtung des umgebungsbedingten Spannungsrissverhaltens von Kunststoffbauteilen aufzustellen. Des Weiteren sollte ein Pass-Fail-Kriterium für ein Produkt der Multi-Contact Essen GmbH formuliert werden.

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Hybridtrennmittel sind Emulsionen und werden in der Industrie verwendet, um das verkleben von Werkstück und Form zu verhindern. Nach der Ermittlung der produktspezifischen und verfahrenstechnischen Grundlagen der Herstellung von Hybridtrennmitteln wurden Standardanlagen von drei ausgewählten Anlagenherstellern auf Eignung geprüft. Da die Standardanlagen aller Hersteller bereits zur Herstellung von Emulsionen ausgelegt auch standardmäßig in Ex-Ausführungen erhältlich sind, mussten keine grundlegenden Veränderungen der Anlagen vorgenommen werden. Die theoretische Eignung zur Herstellung von Hybridtrennmitteln konnte für alle drei betrachteten Anlagen bestätigt werden. Darüber hinaus kann durch die geplanten Anlagen eine höhere Reproduzierbarkeit mit Messwertaufzeichnung, geringere Ex-Zonen-Ausdehnung, bessere Umwälzung und dadurch höhere Homogenität sowie eine höhere Produktivität erreicht werden. Es konnte ein Verfahren entwickelt werden, dass einerseits einen sicheren Betrieb gewährleistet und andererseits keine Emissionen erzeugt. Dieses Verfahren kommt, von allen betrachteten Möglichkeiten, überdies den aktuellen Prozessbedingungen am nächsten. Das favorisierte Herstellverfahren darf nur mit Maßnahmen zum Explosionsschutz angewendet werden. Daher soll vor jeder Charge eine partielle Inertisierung mittels Vakuummethode und integrierter Dichtheitsprüfung vorgesehen werden. Bei diesem Verfahren sind der Stickstoffbedarf, die Inertisierungsdauer und der Wasserverbrauch der Vakuumpumpe pro Charge am geringsten. Da bei der Grundinertisierung und während des Herstellverfahrens über einen bestimmten Zeitraum Vakuum vorliegt, wodurch Luft in die Anlage eindringen kann, darf ein maximal zulässiger zeitlicher Druckanstieg bei der Dichtheitsprüfung nicht überschritten werden. Vor Auswahl und Bestellung einer Anlage, sollten Produkttests an den Laboranlagen des jeweiligen Anlagenherstellers durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Anlage auch in der Praxis zur Herstellung von Trennmitteln geeignet ist.

Planung einer Anlage zur Herstellung von Hybridtrennmitteln

Absolvent(in): Sina Drügemöller


Ort der Abschlussarbeit: ACMOS CHEMIE KG

Industriestraße 49

28199 Bremen


Betreuer der Abschlussarbeit: Herr Uwe Kroll


Ziel der Arbeit war es, eine neue Produktionseinheit für die Herstellung von Hybridtrennmitteln mit verschiedenen Anlagenherstellern, durch Bewertung und Anpassung von Standardanlagen, zu konzipieren. Die theoretische Eignung der Anlagen sollte geprüft und die Anlage dementsprechend angepasst werden. Ferner war ein Herstellverfahren für die Anlage zu entwickeln, dass sowohl im Hinblick auf die Produktqualität, die Reduzierung von Emissionen und den aktuellen Prozessbedingungen optimiert werden sollte. Darüber hinaus waren Maßnahmen zum Explosionsschutz zu entwickeln.

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Um das Gefährdungspotenzial von Stoffen zu erkennen und einzustufen ist am 1.Juni 2007 die Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 in Kraft getreten, dabei steht REACH für Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals, also für die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien. In der dekorativen Galvanotechnik ist Chrom(VI) das vorherrschende Element in Sachen Korrosionsschutz, das bis zum 17. April 2013 nicht wegzudenken war. An diesem Tag wurde dem Anhang XIV der REACH-Verordnung eine Erweiterung zugefügt. In der Verordnung werden Chromsäuren (die sich aus Chromtrioxid bilden) und weitere Chrom(VI)-haltige Verbindungen aufgenommen. Die Konsequenz daraus ist, dass allen Anwendern von Chrom(VI)-haltigen Verbindungen als auch von Chromsäuren nur noch bis zum 17.09.2017 gestattet ist, diese zulassungsfrei zu verwenden. Somit werden die Galvanotechnik-Betriebe indirekt dazu aufgefordert nach alternativen Stoffen und Prozessen zu suchen, um eine möglichst Chrom(VI) freie Produktpalette präsentieren zu können. Der interessanteste Kandidat für den alternativen Stoff ist Chrom(III), hierzu muss aber noch ein Prozess entwickelt werden, der den vorherigen Chrom (VI)-Prozess ohne Einschränkungen in Bezug auf Optik, Reproduzierbarkeit und Korrosionsschutz ersetzen kann. Ein vielversprechender Prozess, soll in dieser Arbeit zielgerichtet analysiert werden.

Chrom (III) die Zukunft der Galvanotechnik

Absolvent(in): Eduard Zubiks


Ort der Abschlussarbeit: GERHARDI Kunststofftechnik GmbH

St.-Josef Str. 111

49479 Ibbenbüren

FH-Betreuer: Prof. Dr. Klaus Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: Herr Lemke

Datum des Kolloquiums:

Ziel der Arbeit war es ein Verfahren für die Kunststoffgalvanisierung auf Chrom (III)-Basis zu testen und zu optimieren, um es anschließend mit dem bestehenden Chrom (VI)-basierten Verfahren zu vergleichen.

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Klassische Biozide stehen heutzutage wegen einer zumeist langsamen Abgabe an die Umwelt, auf Grund der Migrationsproblematik, zum Teil schlechter biologischer Abbaubarkeit, Toxizitätsproblemen, ihres häufigen Schwermetallgehalts, der möglichen Anreicherung in einzelnen Organismen und einer Verteilung und Verbreitung über die Nahrungskette mehr und mehr in der Kritik. Zusätzlich ist der Nachteil eines additivierten Werkstoffes, dass er seine gewünschte Wirkung oder Eigenschaft verliert, sobald das verantwortliche Additiv verbraucht ist. Für die Verwendung von entsprechend ausgerüsteten Kunststoffprodukten, die sich nicht zuletzt auch oft durch ihre Langlebigkeit auszeichnen, bedeutet dies auch eine angemessen hohe Ausgangskonzentration eines potenziell gefährlichen Additivs. Neben diesen klassischen Ansätzen zur Erreichung „dauerhaft" antimikrobieller Oberflächen bietet sich zur Vermeidung der beschriebenen Probleme die Herstellung eines intrinsisch antimikrobiellen Kunststoffes an. Die Firma Degussa hat in den 1990er Jahren ein intrinsisch antimikrobielles Polymer entwickelt, dessen antimikrobielle Wirksamkeit aus der Funktionalisierung mit einer Aminogruppe resultiert. Allerdings waren die Werkstoffeigenschaften des Polymers nicht zufriedenstellend Auf Grund der hervorragenden antimikrobiellen Wirkung von Amina T100® wurde das Konzept an der Fachhochschule Münster im Rahmen des SmartSurf-Projektes (2008-2012) erneut aufgegriffen. Im Rahmen des SmartSurf- Projektes wurden verschiedene neue Monomere und Polymere entwickelt. Die hergestellten Polymere zeigten dabei ein deutlich verbessertes allgemeines Werkstoffeigenschaftsprofil und eine genauso ausgeprägte antimikrobielle Wirksamkeit wie das Degussa-Produkt.

Synthese eines neuen intrinsisch antimikrobiellen Thermoplasten

Funktionalisierung von Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenoxid)

Absolvent(in): Claudia Albien



Stegerwaldstr. 39

48565 Steinfurt


Betreuer der Abschlussarbeit: Herr B. Fischer (M.Sc)


Das Ziel dieser Arbeit war es die Entwicklung und Überprüfung von Synthesestrategien zur Herstellung neuer intrinsisch antimikrobieller Polymere. Anders als im Fall der Degussa Entwicklung oder des SmartSurf Projektes, bei denen die Funktionalität einer tert.-Butylaminogruppe an ein Monomer gebunden war, wird hier diese Funktion nachträglich an ein Polymer „geheftet“ (polymeranaloge Reaktion).

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Im ersten Teil sollen reproduzierbare Beschichtungsproben hergestellt werden, welche aus hochporösen Adsorptionsmaterialen bestehen, die in schnellen zyklischen Adsorptionsanwendungen benutzt werden, beispielsweise Adsorptionskältemaschinen. Dabei werden zwei Verfahren angewendet, einmal das Dip-Coating und die manuelle Auftragung mit einer Eppendorf-Pipette. Bei der manuellen Auftragung wurde die Menge der Dispersion im Bereich von 0,25 ml bis 0,75 ml variiert, um unterschiedlichen Schichtdicken zu erhalten. Die Schichten wurden anhand der Schichtdicke, Fläche, Gewicht und Dichte charakterisiert. Hier ergaben sich annehmbare Abweichungen von unter 10% in der Auswertung, so dass reproduzierbare Chargen für Stempelabzugstest verwendet werden können.

Im Hauptteil soll die Stempelabzugsmethode nach DIN EN ISO 4624:2003 adaptiert werden. Im ersten Schritt werden 7 Klebstoffe evaluiert, die besondere Anforderungen an poröse, silikonhaltige Oberflächen erfüllen müssen. Eine saubere, definierte Abreißfläche lieferte nur der thermoplastische Heißkleber Ethylenvinylacetat (EVA-01), für den die Aufklebemethode des Stempels angepasst wurde.

Mit dem Kleber EVA-01 wurde anschließend mit der Zug-Dehn-Apparatur eine Probenvariation aus verschiedenen Schichtdicken und - dichten vermessen. Es wurden jeweils 4-10 Proben je Charge vermessen. Der Abzugstest liefert hier saubere, definierte Abrissflächen, allerdings zeigen die Ergebnisse noch eine hohe Streuung. Die Standardabweichungen lagen hier im Bereich des Mittelwertes, so dass keine Aussage möglich war. Es wird vermutet, dass das Aufbringen des Klebers bei 160°C einen großen Einfluss auf den Fehler und die Reproduzierbarkeit hat.

Mechanische Stabilität von funktionalen Adsorptionsbeschichtungen

Absolvent(in): Konstantin, Gradwohl


Ort der Abschlussarbeit: Fraunhofer Institut für Solare Energie Systeme (ISE)

Heidenhofstraße 2

79108 Freiburg im Breisgau

FH-Betreuer: Prof. Dr. Reinhard Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl. Chem. Harry Kummer


Ziel der Arbeit war es die standardisierte Stempelabzugsmethode nach DIN EN ISO 4624:2003, welche häufig in der Lackindustrie verwendet wird, für hochporöses funktionales Beschichtungsmaterial zu adaptieren

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Optimieren der Wärmeintegration für eine Fließbettanlage

Absolvent: Maximilian Platz


Ort der Abschlussarbeit: ThyssenKrupp Industrial Solutions

Friedrich-Uhde-Straße 15

44141 Dortmund


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr.-Ing. Jens Mathiak


Ziel der Arbeit war das Optimieren der Wärmeintegration in eine Fließbettanlage. Dazu sollten verschiedene Methoden gesammelt und mithilfe des Simulationsprogrammes Aspen Plus mit einem Kristallisationsverfahren verglichen werden. Sowohl die Anschaffungs- als auch Betriebskosten sollten bei der Betrachtung mit einbezogen werden.

Die Grundlagen der Kristallisation zur Wirbelschicht-Sprühgranulation von Düngern wurden erklärt, um die Differenzen der Produkte darzulegen. Bei dem Vergleich wurden Unterschiede in der Produktqualtität bemerkt. Die Kristalle sind im Gegensatz zum Granulat sehr fein und weisen allgemein andere physikalische Eigenschaften auf. So sind sie aufgrund ihrer Struktur mechanisch weniger belastbar und lösen sich langsamer auf. Dafür ist die Kristallisation gleichzeitig ein Reinigungsprozess.

Granulate lassen sich im Gegenzug besser lagern und befördern, sind aber deutlich teurer in der Herstellung. Die fehlende Reinigung ist für die Verarbeitung der gegebenen Düngerlösung kein Nachteil, da sich erst durch Zusätze die Granulation verwirklichen lässt.

Die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften machen sich auch im Erlös der Produkte bemerkbar. Das Granulat kann zu einem höheren Preis verkauft werden, wobei die Kristallisation wiederum in der Produktion günstiger ist.

Zur Validierung der Wirtschaftlichkeit wurden verschiedene Simulationen angefertigt. Die Kristallisation sollte in einem DTB-Kristallisator mit anschließender Brüdenkompression stattfinden. Sie wurde mit elf unterschiedlichen Luftbehandlungsmethoden in der Fließbettgranulation verglichen. Diese Methoden unterschieden sich hinsichtlich des Recyclings der Luft bzw. dessen Reinigung, der Wärmeintegration und der Abluftbehandlung.

Zur Erwärmung der Luft wurde Nieder- oder Mitteldruckdampf genommen, welcher die Luft durch verschiedene Konstellationen von Wärmetauschern erwärmt. Die Reinigung der Abluft bzw. der recycelten Luft erfolgte durch Wäscher oder Filter.

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Meine Bachelorarbeit behandelt in erster Linie die Kühlung von Bitumenemulsionen. Bitumen als solches ist ein

enorm viskoser und klebriger Werkstoff, der besonders als Anstrich zur Gebäudeabdichtung und als Bindemittel

im Straßenbau angewandt wird. Allerdings ist es aufgrund der hohen Viskosität des Bitumens nicht möglich diesen

Baustoff ohne Weiteres zu verarbeiten. Hierzu muss es entweder stark erhitzt oder in Form einer Emulsion in

Wasser gelöst werden.

Solche Emulsionen werden durch den Einsatz eines Emulgators in einer Kolloidmühle erzeugt. Um dabei

möglichst kleine Bitumentröpfchen zu erhalten, ist es wichtig, möglichst heißes und somit auch dünnflüssiges

Bitumen zu verwenden. Deshalb weist die fertige Emulsion nach der Kolloidmühle ebenfalls eine hohe Temperatur

von etwa 80°C auf. In diesem warmen Zustand ist die Emulsion sehr labil. Die gerade erst erzeugten Teilchen

neigen nämlich bei moderaten Scherbelastungen unter hohen Temperaturen dazu, sich wieder zur größeren

Tropfen zu vereinen, sodass die mühselig erzeugte Produktqualität wieder verloren gehen kann. Da diese hohe

Empfindlichkeit bei Raumtemperatur nicht vorliegt, ist eine Kühlung notwendig, um das Produkt weiterverarbeiten

zu können. Bei der Firma Remmers wird dies bisher mit großen Mantelkühltürmen bewältigt. Diese Kühlmethode

benötigt allerdings nicht nur bis zu drei Tage, sondern übt durch intensives Rühren auch eine Scherkraft auf die

Emulsion aus. Die Kühltürme sind demnach nicht in der Lage, die erzeugte Produktqualität zu konservieren.

Die Lösung dieses Problems stellt ein Plattenwärmeaustauscher dar. Dieser ist durch den Einsatz von 12°C

kaltem Brunnenwasser in der Lage, die Emulsion in einer Verweilzeit von unter einer Minute auf Raumtemperatur

abzukühlen und übt dabei nur für diesen sehr kurzen Zeitraum eine große Scherkraft auf die Emulsion aus. Ein

solcher Wärmetauscher wurde bei der Firma Remmers nun in einer neu errichteten Pilotanlage getestet und im

Rahmen dieser Bachelorarbeit als ein geeignetes Mittel befunden, um die Emulsion schnell und ohne gravierende

Verluste der Produktqualität abzukühlen.

Qualifizierung einer Pilotanlage mit Wärmetauscher zur Herstellung einer Bitumenemulsion

Absolvent(in): Sebastian, Rosenbaum



Bernhard-Remmers-Straße 13

49624 Löningen

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Klaus Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl. -Ing.


Ziel der Arbeit war es die Anwendbarkeit eines Plattenwärmeaustauschers für die Kühlung einer Bitumenemulsion zu überprüfen und zu beurteilen.

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Die Matrixabhängigkeit bei der Erstellung von Kalibriergeraden mit der ICP-MS nach Laserablation von Polymeren sollte überprüft bzw. reduziert werden. Dazu wurden zunächst verschiedene Elemente in Form anorganischer Verbindungen in unterschiedliche Polymere eingearbeitet und die Homogenität der Einarbeitung mithilfe der Röntgenfluoreszenzanalyse überprüft. Anschließend wurden die Konzentrationen der eingearbeiteten Elemente in den erstellten Standardmaterialien bestimmt, indem die einzelnen Proben aufgeschlossen und mittels ICP-MS mit Flüssigaufgabe analysiert wurden. Mit den Standardmaterialien wurden Messungen mit der ICP-MS nach Laserablation durchgeführt und mithilfe der zuvor bestimmten Elementkonzentrationen Kalibriergeraden erstellt. Die Steigung der Geraden war dabei abhängig von dem Polymer, in das die Elemente eingearbeitet worden waren. Daraufhin wurde überprüft, ob sich diese Abhängigkeit durch eine alternative Auftragung verringern lässt.

Einfluss von niedrig siedenden Elementen auf die Massenspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma nach Laser-Ablation von Polymeren

Absolvent(in): Daniel Hüging





48565 Steinfurt


Betreuer der Abschlussarbeit: Daniel Deiting, M.Sc.


Ziel der Arbeit war es, die Matrixabhängigkeit bei der Erstellung von Kalibriergeraden mit der ICP-MS nach Laserablation von Polymeren für verschiedene Elemente zu überprüfen und zu reduzieren.

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In dieser Abschlussarbeit ging es um die Charakterisierung der UV – Transparenz von Glasfasern. Der Einsatzzweck dieser Glasfasern ist der Aufbau von Gelegen im Lineraufbau. Dabei lag ein Hauptaugenmerk auf der Verwendung in sehr dicken Gelegen, die eine sehr lange Aushärtedauer benötigen. Durch die Verwendung von Glasfasern mit höherer UV – Transparenz kann diese Dauer unter Umstände verkürzt werden. Im Verlauf der Arbeit wurden verschiedene Versuche zur Charakterisierung durch geführt. Am Anfang galt es, aus einer Vielzahl von Fasern eine Auswahl zu treffen. Gemessen wurde in einer lichtdichten Metallbox, die Aushärtung wurde durch eine UV – Lampe ermöglicht. Die aufgenommen Spektren wurden über eine Glasfaser und einen UV – Detektor aufgezeichnet. Als erste Charakterisierung wurden die verschiedenen Fasertypen in kleine, dicht geschlossene Kästchen geklebt. Durch die lineare Aufbringung der Fasern gestaltete sich die reproduzierbare Messung allerdings schwierig, da kein geschlossener Aufbau möglich war. Als nächsten Schritt wurde nun eine reproduzierbarere Messmethode gesucht. Dabei wurde einerseits der grundlegende Aufbau der Messapparatur überprüft. Es zeigte sich, dass die verwendete UV – Röhre zu schwach war, um größere Gelegetypen zu vermessen. Deshalb wurde der Aufbau hin zu einer UV – Lampe verändert, die mehr Leistung mitbringt. Mit dieser Lampe wurden alle weiteren Messungen durch geführt. Die Aufbringung der Fasern wurde ebenfalls überprüft. In Vergleichsmessungen zeigte sich, dass die Verwendung von kurzem Schneidroving deutlich bessere Ergebnisse brachte. Die Dicke des Geleges wurde nun über die Menge des eingesetzten Schneidrovings eingestellt. Im Vergleich der nun ermittelten Werte zeigten sich deutliche Unterschiede. Als Fazit kann gesagt werden, dass eine Glasfasersorte eine deutlich bessere UV – Transparenz aufweist. In weiterführenden Untersuchungen muss nun geprüft werden, ob ein genereller Lineraufbau mit dieser Sorte Sinn macht. Hierfür spielen u.a. mechanische Kennwerte eine große Rolle, sowie natürlich auch eine wirtschaftliche Betrachtung.

Charakterisierung der UV – Transparenz von Glasfasern für die Verwendung in GFK – Linern zur Kanalsanierung

Absolvent(in): Kenneth Stuhr


Ort der Abschlussarbeit: SAERTEX multiCom® GmbH Brochterbecker Damm 52 48369 Saerbeck

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. Nat. Reinhard Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Nils Füchtjohann


Ziel der Arbeit war es, verschiedene Glasfasern für den Einsatz in GFK-Linern für die Kanalsanierung zu charakterisieren. Dabei wurde besonderes Augenmerk auf die UV – Transparenz gelegt, um eine zeitlich kürzere Aushärtedauer gerade bei Gelegen mit großen Wandstärken zu erreichen.

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Einfluss der Alterung von Motoröl auf die Filtrierbarkeit

Absolvent(in): Austermann, Jan Philip


Ort der Abschlussarbeit: Hengst SE & Co. KG

Nienkamp 55-85

48147 Münster

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. K. Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. W. Meyring


Die Bachelorarbeit befasst sich mit dem Einfluss der Alterung von Motoröl auf die Filtrationsperformance. Dazu

wurde zunächst die verwendete Filtrationsapparatur auf Empfindlichkeit von Druck und Temperatur geprüft. Im

Anschluss wurden einzelne, durch theoretische Überlegungen erarbeitete Alterungskomponenten wie Wasser

oder Ruß eingebracht und mit den festgelegten Parametern vermessen. Ermittelt wurde anschließend die relative

Änderung der Filtrationsgeschwindigkeit, bezogen auf die reine, nicht gealterte Öl-Probe. Nach gleichem Muster

wurde auch eine zeitliche Alterung unter Temperaturexposition gemessen und ausgewertet.

Abschließend wurden Empfehlungen hinsichtlich weiterer Alterungseinflüsse und –methoden gegeben.

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Metallocene werden in der chemischen Industrie in Kombination mit Methylaluminoxan (MAO) als Katalysator zur

stereoselektiven Synthese von Polymeren verwendet. Der Einsatz dieser Verbindungen ermöglicht die Herstellung

maßgeschneiderter Kunststoffe für eine Vielzahl von Anwendungen, da besonders durch die Wahl des

Katalysators die Polymereigenschaften eingestellt werden können. Zudem wird die Wirtschaftlichkeit der

Herstellungsprozesse durch erhöhte Ausbeuten und Qualitäten verbessert.

Die Synthese des Metallocens wurde von einem Kunden ausgearbeitet und zur kommerziellen Produktion an

Chemtura übergeben. Die Herstellung erfolgte bereits großtechnisch, war aber mit verschiedenen Komplikationen

verbunden.

Zum einen fiel das Produkt sehr feinteilig an und führte zu übermäßig langen Filtrationszeiten, sowie zur

Kontamination der Produktionsstätte. Zum anderen wurde Material generiert, welches die Kundenspezifikationen

hinsichtlich der Qualität nicht erfüllt. Der Strahlschlaufenreaktor soll durch die Vergrößerung der Reaktionsoberfläche und die optimierte

Homogenisierung insbesondere den Umsetzungsgrad erhöhen. Er bietet zudem die Möglichkeit die Komponenten

direkt über eine Düse in das Reaktionsmedium zu dosieren und somit die Bildung von Nebenverbindungen zu

verhindern.

Die Aufarbeitung des Rohproduktes war in der ersten Produktion mit großen Verlusten verbunden. Daher wurden

eine alternative Vorgehensweise sowie der Einsatz eines veränderten Lösungsmittelgemisches untersucht.

Eine Optimierung der Aufarbeitung konnte weder durch die Verwendung eines Lösungsmittelgemisches, noch

durch die veränderte Vorgehensweise erreicht werden.

In den Technikumsversuchen konnte die Morphologie des Materials verändert und somit die Staubentwicklung

erheblich reduziert werden. Zudem wurden die Filtrationszeiten verkürzt und die Qualität des Produktes

verbessert. Aufgrund dieser Ergebnisse wird das Metallocen zukünftig anhand der Vorgehensweise aus dem

Technikum in der Verfahrenstechnik produziert.

Laboroptimierung einer Metallocensynthese

und

Maßstabsübertragung in das Forschungstechnikum

Absolvent(in): Jan Pilger


Ort der Abschlussarbeit: Chemtura Organometallics GmbH

Ernst-Schering-Straße 14

59192 Bergkamen

FH-Betreuer: Prof. Dr. A. Weiper-Idelmann

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Uwe Schneider


Ziel der Arbeit war es eine bestehende Metallocensynthese in das Forschungstechnikum zu übertragen und den anschließenden Aufarbeitungsschritt im Labor zu optimieren. Im Technikum wurde der Einsatz eines Strahlschlaufenreaktors und dessen Auswirkungen auf die Produktausbeute bzw. -qualität untersucht.

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Diese Arbeit legt in einem ersten Schritt dar, wie pferdebasierte Trainings aufgebaut sind. Hierzu werden der Ablauf der Trainings und die Übungen im Einzelnen beschrieben. Es wird anhand von Musterbeispielen erläutert, welche Kenntnisse und Impulse aus den Übungen mit den Pferden für die Führungskräfte gezogen werden können.

In einem zweiten Schritt erfolgt die Analyse der pferdebasierten Trainings. Es wird ein Anforderungsprofil einer Führungskraft erstellt. Das Anforderungsprofil dient als Grundlage der Analyse, da im Idealfall alle Anforderungskriterien einer Führungskraft in einem Training gefördert werden. Die Kriterien werden für ein gemeinsames Verständnis definiert. Anschließend wird jedes einzelne Kriterium analysiert, nach welchem Umfang es in einem eintägigen pferdebasierten Führungskräftetraining beobachtet, erfahren oder trainiert werden kann. Das Ausmaß der Förderung der Kriterien wird mit Schulnoten bewertet. Nach jedem Analyseschritt werden Stärken und Schwächen jedes einzelnen Kriteriums zusammengefasst.

In der Auswertung wird eine Durchschnittsnote errechnet. In einer zweiten Auswertung wird eine Durchschnittsnote mit nur ausgewählten Kriterien berechnet. Diese Auswahl richtet sich danach, ob Kriterien in einer extra dafür vorgesehenen Schulung gefördert werden, sodass diese in der zweiten Auswertung nicht gewertet werden, da sie nicht Schwerpunkt der pferdebasierten Trainings sind. Im Anschluss der Bewertung werden Optimierungsvorschläge dargelegt.

Zusammengefasst liegen die besonderen Stärken der Trainings in der Förderung der Führungskräfte im Umgang mit Menschen, im Umgang mit Führung und im Einfühlungsvermögen bzw. der Sensibilität. In Bereichen wie Engagement/Einsatzbereitschaft und Belastbarkeit/Energie fehlen Nachweise, inwiefern die Trainings diese Anforderungen fördern können. Die nonverbale Kommunikation wird in hohem Maße bewusst wahrgenommen und reflektiert. Eine Grenze der pferdebasierten Trainings ist die Förderung der verbalen Kommunikation in Form von Übungen zu Gesprächsführungen.

Darstellung, Analyse und Auswertung pferdebasierter Führungskräftetrainings

Absolventin: Annemarie, Walther


Ort der Abschlussarbeit: Horseway® Zentrum für pferdegestützte Persönlichkeitsentwicklung

Nagels Damm 33

48477 Hörstel-Riesenbeck

FH-Betreuer: Prof. Dr. D. Dresselhaus

Betreuer der Abschlussarbeit: Ilka M. Hempel


Ziel der Arbeit war es, pferdebasierte Führungskräftetrainings zu analysieren und auszuwerten.

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Der weltweit steigende Energieverbrauch und die damit verbundenen Emissionen von Schadstoffen und

Treibhausgasen, sowie die prognostizierte Verknappung fossiler Rohstoffe und deren steigende Preise, führen

zunehmend zum Umdenken in der Energienutzung und einer verstärkten Suche nach Alternativen zu

mineralischen Kraftstoffen. In modernen Dieselmotoren werden daher bereits Kraftstoffe auf Basis von

Pflanzenölen als Zumischung zum Dieselkraftstoff eingesetzt. Derzeit ist eine maximale Beimischung von 7%

Biodiesel zum mineralischen Dieselkraftstoff nach DIN EN 590 in Europa festgelegt.

Infolge der Verwendung von Biokraftstoffbeimischungen bilden sich, in den aufgrund ihres komplexen inneren

Aufbaus empfindlich auf Verschmutzungen reagierenden Einspritzsystemen der Verbrennungsmotoren, vermehrt

kontinuierlich anwachsende Ablagerungen. Diese entstehen aufgrund in den Biokraftstoffen enthaltenen

Bestandteilen, die eine geringere Oxidationsstabilität im Vergleich zu mineralischen Kraftstoffen aufweisen. Das

führt dazu, dass Biokraftstoffe schneller altern und Abbauprodukte bilden, die sich auf metallischen Oberflächen

ablagern. Verstärkt wird dieser Effekt durch das spezifische Einsatzmilieu (hoher Druck, Temperatur, etc.) gerade

in modernen Einspritzsystemen.

Die unerwünschten Ablagerungen können die Reaktion des Injektors, als zentrales motornahes Element des

Einspritzsystems, beeinträchtigen und zum Blockieren von funktionsrelevanten Bauteilen führen. Hieraus

wiederum kann ein teilweiser oder kompletter Kontrollverlust über die Einspritzdauer entstehen, sodass die

eingespritzte Kraftstoffmenge nicht korrekt gesteuert werden kann, wodurch das gesamte

Motomanagementsystem gestört wird. Mit steigendem Anteil biologischer Bestandteile im Dieselkraftstoff nimmt

die Gefahr des Ausfalls von funktionsrelevanten Komponenten des Einspritzsystems dementsprechend zu.

„Oberflächenbeschichtungen von Einspritzsystemkomponenten“

Absolvent(in): Beata Marzena Jablonski


Ort der Abschlussarbeit: L’Orange GmbH

Porschestraße 30

70435 Stuttgart


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. H. Schneider


Zentrale Zielstellung der Arbeit war die Verhinderung bzw. signifikante Reduzierung von Ablagerungen in

Common-Rail-Dieseleinspritzsystemen durch geeignete Beschichtung gefährdeter Systemkomponenten.

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Die mechanische Trennung durch die Zentrifugalkraft wird in nahezu allen Industriezweigen eingesetzt. Sie ist kostengünstiger als die energiezehrende thermische Trennung und kann in großen Maßstäben umgesetzt werden. Einzige Voraussetzung: Unlöslichkeit der zu trennenden Stoffe ineinander sowie ein Dichteunterschied der Medien. Neben unproblematischen Anwendungsfeldern wie der Milchindustrie gibt es auch riskante, zu trennende Produkte. Riskant deshalb, da sie niedrige Flammpunkte haben oder explosionsgefährdet sind. Beispiele sind hier organische und petrochemische Produkte. Da in einer Zentrifuge durch Rotation Reibung und Wärme entstehen, müssen die produktberührenden Teile vor diesen Gefahren geschützt werden. Dies wird durch die Inertisierung mit einem Inertgas, in diesem Falle Stickstoff, erreicht. Diese Überlagerung muss so gut wie möglich eingestellt werden. Insbesondere ein Separator ist sehr sensible was Überdruck betrifft. Durch Rotation entsteht im Separator eine Gasdruckdifferenz. Im gesamten produktberührenden Raum möchte man einen Mindestüberlagerungsdruck von 10mbar sicherstellen. Der niedrigste Druck ist an der Rotationsachse festzustellen. Der Druck an Feststofffänger beziehungsweise der Innenhaubenwand ist bedeutend höher. Der Rotationsimpuls endet an der Haubeninnenwand. Über ein Ventilationsventil, platziert nach dem Feststofffänger, wird der Separator an die Abluft einer verfahrenstechnischen Anlage angeschlossen. Aufgabe war es mit dieser Arbeit den mindestens benötigten Druck an diesem Ventil zu ermitteln. Dabei galt es die Einflussgrößen Trommelrotation, Radius der Trommel, Radius der Haube, dynamischen und statischen Druck zu systematisieren. Basierend auf dieser, empirisch wissenschaftlich, entwickelten Formel kann nun die Gasdruckdifferenz abgeschätzt werden. Der Einfluss weiterer Trommeltypen (Vollmanteltrommel etc.) kann nun in einem weiteren Schritt quantifiziert werden. Ebenfalls kann die Vorhersage der Gasdruckdifferenz an Dekantern weiter gefestigt werden, da hier bisher nur eine Messreihe als Datenbasis zur Verfügung steht.

Gas pressure difference caused by bowl rotation on gas-tight separators

- Systemizing the influencing variables to find a more authoritative selection of pressure relief fittings -

Absolvent(in): Schürmann, Patrick


Ort der Abschlussarbeit: GEA Westfalia Separator Group GmbH

Werner-Habig-Straße 1

59302 Oelde


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Sven Nitschke


Ziel der Arbeit war es, den durch Trommelrotation an gasdichten Zentrifugen entstehenden Gasdruck zu quantifizieren und vorhersehbar machen, um das Ventilationsventil besser einstellen zu können. Dies ist wichtig, um Zentrifugen mit einem Inertgas überlagen zu können.

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Einen wichtigen und zeitaufwendigen Faktor bei der Lackproduktion stellt die Reinigung der Produktionsbehälter dar.

Seit den 1960er Jahren wird mit einem Lösemittelgemisch gereinigt. Der Wassergehalt liegt bei unter 3%. Dieses Gemisch eignet sich zwar sehr gut für die Reinigung von konventionellen Lacksystemen, scheitert jedoch aufgrund des hohen hydrophoben Anteils bei wässrig basierten Lacksystemen. Da dieses zum größten Teil aus leichtflüchtigen, brennbaren Flüssigkeiten besteht, bildet es sehr schnell eine explosionsfähige Atmosphäre und erfordert somit explosionsgeschützte Zonen, was sich nachteilig auf die Kosten auswirkt.

Für wässrige Lacksysteme wird ein Reinigungsmedium auf Wasserbasis verwendet. Dieses Medium zeigt sehr gute Reinigungswirkung bei Wasserlacken, die für lösemittelbasierte Systeme jedoch relativ schlecht ist. Die Vorteile liegen in den relativ niedrigen Kosten dieser Variante und natürlich ist dieses Medium wesentlich ungefährlicher für die Mitarbeiter. Außerdem erfordert diese Reinigungsart keine teuren explosionsgeschützten Bereiche.

Im Rahmen der Arbeit wurde ein vorgegebenes Szenario für neue Fabriken „auf der grünen Wiese“ und drei sich daraus ergebende, alternative Reinigungskonzepte untersucht. Ferner wurde eine Formulierung für ein universales Reinigungsmedium gefunden, welches in der Lage ist sowohl lösemittelbasierte als auch wasserbasierte Lacke zu reinigen.

Die Problematik stellten vor allem viele unbekannte Faktoren dar. Dies erforderte einige plausible Annahmen und Schätzungen. Dabei ist ein umfangreiches Berechnungstool auf MS-Excel-Basis entstanden, welches mit einigen bereits realisierten Referenzangaben, etablierten Schätzungsmodellen und anderen Erfahrungswerten flexibel zuverlässige Ergebnisse bezüglich Wirtschaftlichkeit liefert. Einen weiteren Vorteil stellt die Möglichkeit dar, die Rahmenbedingungen beliebig zu verändern und dadurch die Auswirkungen auf das Endergebnis untersuchen zu können.

Das Ergebnis beinhaltet unter anderem die Erkenntnis, dass vor allem die Investitionskosten für neue Fabrikgebäude und das damit zusammenhängende Einsparpotenzial bei Verzicht auf EX-geschützte Bereiche eine übergeordnete Rolle für das zu wählende Reinigungskonzept spielen.

Wirtschaftlich- technische Betrachtung alternativer Reinigungskonzepte für eine Lackfabrik

Absolvent(in): Nikolaus Grebe


Ort der Abschlussarbeit: BASF Coatings GmbH

Glasuritstraße 1

48165 Münster


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Berg


Ziel dieser Arbeit war es eine ganzheitliche wirtschaftliche Betrachtung und anschließende Bewertung alternativer Reinigungskonzepte einer typischen Lackfabrik. Die zentrale Frage lautete dabei: Ist es kostengünstiger zwei Lackfabriken mit einem einheitlichen Reinigungsmedium zu betreiben oder eine wasserbasierte und eine lösemittelbasierte Fabrik mit zwei individuellen Reinigungsmedien?

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Alterung von Kunststoffen

und die damit verbundenen Einflüsse auf die Komponentenfunktionalität von medizinischen Einmalprodukten

Absolvent: Andre Haver B.Sc.


Ort der Abschlussarbeit: Fresenius Kabi Deutschland GmbH

Robert-Koch-Straße 5

36251 Bad Hersfeld

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Reinhard Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Marc von Pawlowski M.Eng.


Ein Großteil, der in medizintechnischen Produkten verbauten Komponenten bestehen aus Kunststoffen. Der Grund hierfür sind die vielfältigen Eigenschaftsprofile der Materialen, welche für die Medizin ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten bieten. Einer dieser Bereiche befasst sich mit der Versorgung von akut und chronisch kranken Menschen, durch klinische Ernährung und die medikamentöse Applikation. Die für die Versorgung verwendeten medizintechnischen Produkte, die von dem Unternehmen Fresenius Kabi Deutschland entwickelt und produziert werden, umfassen Überleitsysteme für die Infusion, Transfusion und Sonden für die künstliche Ernährung, sowie Portkathetersysteme und Produkte für die Insulintherapie.

Um die einwandfreie Funktionalität und die sichere Anwendung während der gesamten Lebensdauer gewährleisten zu können, werden dementsprechend hohe Ansprüche und Qualitätskriterien an die Produkte und die verwendeten Kunststoffmaterialien gestellt. Eine dieser Anforderungen ist die Haltbarkeit der Kunststoffe, die durch chemische und physikalische Vorgänge im Laufe der Zeit einer Alterung unterliegen. Die durch die Alterung hervorgerufenen Abbau- und Vernetzungsreaktionen, sowie unkontrollierte chemische Strukturänderungen von Grundbausteinen der Kunststoffpolymere können zu Eigenschaftsveränderungen der Materialen führen.

Die veränderten Materialeigenschaften können die Funktionalität der medizintechnischen Produkte beeinträchtigen und bis zum Versagen sicherheitsrelevanter Funktionen führen. Um die einwandfreie Funktionalität zu gewährleisten, werden die Fertigprodukte durch etablierte Verfahren und Alterungstests durch das Unternehmen geprüft und abschließend ein Haltbarkeitsdatum vergeben, welches den Zeitraum der sicheren Verwendung angibt.

Die Fertigprodukte setzten sich aus einer Vielzahl von Einzelkomponenten zusammen, die aus unterschiedlichsten Kunststoffgranulaten im Spritzgussverfahren und durch Extrusion hergestellt und in weiteren Schritten zusammengefügt, verpackt und sterilisiert werden. Die Zeitspannen zwischen der Verarbeitung der Granulate in der Fertigung und dem anschließenden Fügen der Einzelkomponenten zum fertigen Produkt können unterschiedlich lang sein. Währenddessen unterliegen die Komponenten bei der Zwischenlagerung und auf dem Transportweg zu anderen Produktionsstandorten den bereits oben erwähnten Alterungsvorgängen.

Um die Integrität der Einzelkomponenten innerhalb eines bestimmten Zeitraums gewährleisten zu können, wurden im Rahmen der Bachelorarbeit die Alterungsvorgänge und die daraus resultierenden Eigenschaftsveränderungen der Kunststoffmaterialien untersucht. Dazu wurden zunächst die Ursachen für die Alterung und deren zeitliche Abläufe, die auf typische Lagerbedingungen zurückzuführen sind, analysiert. Im Anschluss wurden die Alterungsvorgänge und die Eigenschaftsveränderungen der Kunststoffkomponenten aus den Analyseergebnissen abgeleitet, um Rückschlüsse auf mögliche Funktionsbeeinträchtigungen zu erhalten. Zudem wurden Versuche an künstlich gealterten Beispielkomponenten durchgeführt, die weitere Erkenntnisse über Materialveränderungen und mögliche Funktionsstörungen lieferten. Abschließend konnten anhand der gewonnenen Ergebnisse Haltbarkeiten für die Kunststoffkomponenten abgeleitet werden, in denen es zu keinen Integritätsbeeinträchtigung kommt und eine sichere Anwendung gewährleistet werden kann.

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Bisher war es üblich eine Einsatzmenge der Reagenzien, die für die Bindung unerwünschter Schwefelwasserstoff notwendig ist, nur anhand des Eisengehaltes des jeweiligen Produktes zu berechnen. Mit der durchgeführten Untersuchungen wurde jedoch festgestellt, dass der Eisengehalt nicht der einzige Parameter ist, der die Effektivität eines Produktes beeinflusst. Aus diesem Grund wurden viele andere physikochemische Eigenschaften von auf Eisenhydroxid –basierten Produkten untersucht, die für die Effektivität eines Produktes mitentscheidend sein könnten.

Es wurden folgende Einflussparameter untersucht:

• Feuchtegehalt

• Struktur (amorph / kristallin)

• Korngröße

• Schüttdichte

• spezifische Oberfläche

• Alter des Produkts

• Herkunft (Wasseraufbereitung, Metallindustrie, industrielle Herstellung, Bergbau)

• Verunreinigungrad

Anhand dieser Untersuchungen kann die Wirkung von unterschiedlichen Eisenhydroxiden in einer Biogasanlage deutlich genauer beschrieben werden. Je nach Anlagenspezifikation kann eine individuelle Rezeptur des Entschwefelungsproduktes gefunden werden, die für die jeweilige Anlage am besten geeignet ist.

Untersuchungen zur Wirkung von Eisenhydroxid – basierten Produkten bei der Entschwefelung von Biogasanlagen

Absolvent(in): Evgenij, Marcenko


Ort der Abschlussarbeit: AGRAVIS Raiffeisen AG

Industrieweg 110

48155 Münster


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. S. Rahn


Ziel der Arbeit war es, herrauszufinden, welche physikochemische Eigenschaften der auf Eisenhydroxid - basierten Produkte einen besonderen Einfluss auf die Umsetzungsgeschwindigkeit von Eisen und Schwefelwasserstoff aufweisen und welche Produkte für die Biogasentschwefelung besser bzw. weniger gut geeignet sind.

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Aus Marken-Imagesicht gilt die Marke Mercedes-Benz, im Vergleich zu den größten Wettbewerbern, aktuell als

Klassenprimus. Mit dem strategischen Hauptziel eine neue jüngere Kundengruppe zu erschließen, wurde

„Mercedes-Benz 2020 - Best Customer Experience“ ins Leben gerufen Bestandteil dieser Wachstumsstrategie

und somit von großer Bedeutung für ihren Erfolg ist das Online Portal Mercedes me.

Ein zentrales und digitales Portal für kundenorientierte Angebote und Services von Mercedes-Benz. Um den

langfristigen Erfolg des Online-Portals zu erreichen, muss die höchste Priorität bei der Qualität der Portal-Inhalte

liegen.

Aus diesem Grund wurde im Rahmen der vorliegenden Thesis der Content Pflege- und Verwaltungsprozess des

Portals Mercedes me untersucht und ermittelt, welche Maßnahmen unternommen werden müssen um die Qualität

neuer Portal-Inhalte zu optimieren. Die diesbezügliche Auseinandersetzung mit den Faktoren hat gezeigt, dass die

Grundlage des Erfolges definitiv ein funktionierender Redaktionsprozess ist, wozu der Aufbau einer Online-

Redaktion notwendig wird.

Um das umzusetzen galt es verschiedene redaktionelle Ebenen aufzubauen und Rollen zu definieren, welche den

Redaktionsprozess steuern.

Zusätzlich wurden hilfreiche Steuerinstrumente entwickelt anhand derer der Redaktionsprozess durchgeführt

werden kann. Zum Kommunikationsaustausch wurden außerdem Gremien definiert.

Um den Redaktionsprozess zu vervollständigen, wurde abschließend ein funktionierender Prozess für den Aufbau

eines hoch performanten Content Management Systems (CMS) entwickelt.

Insgesamt wurden in dieser Thesis also Maßnahmen entwickelt, durch die sich Prozesse optimieren und die

Qualität der Endergebnisse verbessern lassen.

Wodurch langfristig ein reibungsfrei funktionierender Linienbetrieb für das Portal Mercedes me sichergestellt

werden kann, was langfristig zum Erfolg der Programmstrategie „Mercedes-Benz 2020 - Best Customer

Experience“ beitragen wird.

Titel der Arbeit:

Aufbau einer Online-Redaktion für das Portal Mercedes me

Absolvent(in): Christina,Uhl


Ort der Abschlussarbeit: Daimler AG

Plieninger Str. 140

70567 Stuttgart

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. pol. Dirk Dresselhaus

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Volker Leberecht

Ziel der Arbeit war es eine Online Redaktion für das Portal Mercedes me aufzubauen

Die Preise steigen für chemische Rohstoffe seit 2009 permanent an. Als wichtigster Preistreiber gelten hier die immer weiter steigenden Preise für Rohöl, Polyolefine, Olefine, Aromaten, Naphtha, Erdgas und Strom. Die vo-rübergehende Reduzierung des Ölpreises seit Mitte 2014 wird kaum etwas am langfristigen Trend ändern können. Dabei spielt vor allem die immer weiter steigende Nachfrage aus China und weiterer Länder aus dem asiatischen Raum eine wichtige Rolle. Dies hat zu Folge, dass ein oligopolistischer Markt entsteht, der durch die vielen Verar-beitungsschritte und den Verdrängungswettbewerb der herstellenden Industrie für die Einkäufer immer schwerer zu durchschauen und zu bearbeiten ist. Mangelnde Fachkenntnisse der Produkte oder der Verarbeitungsweisen sowie mangelnde Kenntnisse der Strategien in der Chemikalienbeschaffung bringen die Einkäufer in eine unterle-gene Position. Außerdem verursachen die dynamischen Veränderungen der wirtschaftlichen Rahmenbedingun-gen einen stetig wachsenden Wettbewerbsdruck in der Textilindustrie. Zu diesen Veränderungen zählen bspw. die Anforderungen der Kunden an das Produkt, die rasant anwachsende Globalisierung der Märkte, der schneller voranschreitende technische Fortschritt, die zunehmende Konzentration der Marktteilnehmer und die Verteuerung der Faserrohstoffe durch deren Verknappung. Und durch den zunehmenden Wettbewerbsdruck mit den Faktoren Kosten, Zeit und Qualität ist es für das Unternehmen notwendig geworden, weltweit kostengünstige Beschaf-fungsquellen zu finden.

Die wachsenden Herausforderungen auf den globalen Märkten führen dazu, dass der Beschaffung eine stetig steigende Bedeutung zukommt. Eine Optimierung der Beschaffung hat unmittelbare Auswirkungen auf den Ge-winn des Unternehmens. Es wurden damit verschiedene Beschaffungsstrategien dargestellt und erläutert. Die beschriebenen Beschaffungsstrategien bilden gedankliche Ausgangspunkte, die als Möglichkeit geprüft werden können. Für eine effektive Sourcing Strategie sind in der Praxis die Zielsetzung und die Ausganslage im Unter-nehmen individuell zu betrachten.

Aktuelle Beschaffung bedeutet Kosten einsparen, um Gewinne zu erhöhen und ist geprägt durch Wirtschaftlich-keit, fachliche Qualität, eine effiziente Einkaufsorganisation und die Beachtung gesellschaftlicher Rahmenbedin-gungen. Die dafür erforderlichen konzeptionellen Ideen und Maßnahmen wurden in dieser Bachelorarbeit zusam-mengefasst.

Alternative Beschaffungsstrategien für Chemikalien im Textilunternehmen

Absolvent(in): Viktor Morasch


Ort der Abschlussarbeit: Hermann Biederlack GmbH & Co. KG

Biederlackstr. 21

48268 Greven

FH-Betreuer: Prof. Dr. phil. F. Striewe

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Kfm. R. Rensmann


Die Textilunternehmen, die langfristig im internationalen Wettbewerb bestehen wollen, müssen ihre stra-tegischen Entscheidungen im Bereich bei der Beschaffung chemischer Produkte überdenken. Denn wenn auch die Preise für Vorprodukte steigen, können sie diese in der Regel nicht an Ihre Kunden weitergeben. Lieferanten im Preis zu drücken, wird nicht mehr reichen, da der Hebel für Kosteneinsparungen im Ein-kauf viel kleiner ist als bspw. bei den Personalkosten. Ziel der Arbeit war es neue alternative Beschaf-fungsstrategien zu entwickeln, die sich an der Beziehung zwischen beschaffenden und liefernden Unter-nehmen ausrichten.

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Als erste Projektstufe eines dreistufigen Grundlagenprojekts liegt der Schwerpunkt in der Ausarbeitung der signifikanten Unterschiede bezüglich der Zusammensetzung der einzelnen Medien, mit denen die Werkstoffe der Firma Hengst in Kontakt treten. Um die Prüfsicherheit der Werkstoffe bei weltweitem Einsatz zu erhöhen und damit das Auftreten von Schadensfällen zu minimieren, soll die Auswahl dieser Medien für die internen Durchführungen von Alterungsuntersuchungen überarbeitet werden. Durch eine ausführliche Recherche wird die Situation der Kraftstoffe, Motoröle und Kühlmittel auf den für das Unternehmen relevanten Märkten erarbeitet. Dabei gilt es vor allem, die Unterschiede innerhalb der einzelnen Mediengruppen weltweit darzustellen. Darauf basierend werden Prüfflüssigkeiten für die Durchführung von Voruntersuchungen festgelegt, die jene Parameter umfassen, die sich als signifikant herausstellen und als kritisch in Kontakt mit den Werkstoffen bewertet werden können. Anhand der Durchführung dieser Voruntersuchungen und der daraus resultierenden Ergebnisse, soll im weiteren Verlauf des Projektes eine Gesamtprüfmatrix erarbeitet werden, die die „Worst-Case“ Situation der Prüfflüssigkeiten abbildet. Dadurch soll das Risiko der Werkstoffauswahl, auch bei Einsatz in Regionen, in denen die Qualität der Betriebsstoffe unbekannt ist, in Zukunft minimiert werden.

Erarbeiten von Prüfflüssigkeiten für die Durchführung von

Alterungsuntersuchungen an polymeren Werkstoffen

Absolvent(in): Lena Musiolik

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Hengst SE & Co. KG

Nienkamp 55-85

48147 Münster

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Meyring


Ziel der Arbeit war es, durch eine ausführliche Recherche, die aktuelle Situation der Kraftstoffe, Motoröle und Kühlmittel auf den für das Unternehmen relevanten Märkten weltweit darzustellen und darauf basierend die Auswahl der Prüffluide für die internen Standards der Alterungsuntersuchungen an zu optimieren.

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Die Arbeit befasst sich mit der Optimierung eines Prozessschrittes bei der Herstellung von dem Monomer Methacrylsäuremethylester (MMA). MMA macht den Alltag für die Menschheit in vielen Bereichen im wahrsten Sinne des Wortes leichter. Viele Gegenstände des täglichen Lebens können dank MMA aus leichtem Acrylglas statt aus herkömmlichem, schwerem Glas gefertigt werden. Acrylglas besteht aus dem Polymer von Methacrylsäuremethylester.

Da MMA ein wichtiges Monomer mit einem vielseitigen Anwendungsbereich ist, ist es von Interesse, die Herstellung zu optimieren. In der Arbeit wird nur ein Teilschritt des Verfahrens betrachtet, bei dem der Einfluss der Feedzusammensetzung auf das Produktgemisch untersucht wird.

Methanolyse in der Gasphase

Untersuchung des Einflusses der Feedzusammensetzung auf das Produktgemisch

Absolvent(in): Janina Schelwat



Kirchenallee 5

64283 Darmstadt


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. B. Ait-Aissa


Ziel der Arbeit war es, den Einfluss der Feedzusammensetzung auf das Produktgemisch zu untersuchen.

Weltweit zeichnen sich regionale Konzentrationen in der Nutzviehhaltung sowie immer strenger werdende

Richtlinien wie der Düngeverordnung ab. Dadurch fallen vor allem in den Verdichtungsregionen hohe

Nährstoffüberschüsse an, die dann eines Exports in andere Regionen bedürfen.

Im Rahmen der Bachelorarbeit werden zwei Konzepte des Nährstoffexports durch überschüssigen

Wirtschaftsdünger mit dem Instrument der Kostenvergleichsrechnung auf ihre relative Wirtschaftlichkeit hin

bewertet. Bei den beiden Alternativen handelt es sich zum einen um die Nährstoffentlastung über eine Güllebörse

und zum anderen um die Entlastung mit Hilfe einer Wirtschaftsdüngerseparation unter Einsatz einer Horizontal-

Schneckenkonuszentrifuge.

Durch die Separation mit Hilfe der Zentrifuge in eine feste und flüssige Phase kommt es zu einer Umverteilung der

Nährstoffgehalte. Diese Verteilung wurde durch eigene Versuchsreihen statistisch ausgewertet und in der

Wirtschaftlichkeitsanalyse berücksichtigt. Besondere Beachtung kommt dabei den Nährstoffen Stickstoff,

Phosphor und Kalium zu, welche besonders wichtig für die Düngung der gängigen Anbaukulturen sind. In Bezug

auf diese ist ein eindeutiger Verbleib von Stickstoff und Kalium in der flüssigen Phase sowie Phosphor in der

Trockenmasse nachgewiesen worden. Dadurch können Betriebe mit hohen Phosphorüberhängen entlastet

werden und Mineraldüngerkosten einsparen.

Grundsätzlich ist ein relativer Vorteil durch die Separation unter Einsatz eines Dekanters gegeben, was eine

Entlastung der Verdichtungsregionen möglich macht. Der Kostenvorteil gegenüber der alternativen Güllebörse

hängt jedoch überwiegend von zwei Faktoren ab. Zum einen von der Durchsatzkapazität des Dekanters und zum

anderen von der Transportentfernung für den Feststoffexport.

Mit Hilfe neuer verfahrenstechnischer Entwicklungen und der Kombination mit anderen Prozessen können die

Kosten noch weiter gesenkt und damit eine höhere relative Wirtschaftlichkeit erreicht werden.

Wirtschaftlichkeitsanalyse für die Gülleseparation

bei Einsatz eines Dekanters unter Betrachtung der

Nährstoffverteilung

Absolvent: Sebastian Arndt


Ort der Abschlussarbeit: Huning Umwelttechnik GmbH & Co. KG

Klippenbusch 20

49326 Melle

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Joachim Guderian

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Agr.-Ing. Bernd Hüpohl


Ziel der Arbeit war es zwei Konzepte des Nährstoffexports auf ihre relative Wirtschaftlichkeit hin zu

bewerten. Dabei wurde der Nährstoffexport mit Hilfe einer Güllebörse mit der Gülleseparation unter

Einsatz eines Dekanters verglichen.

Mithilfe der In-situ-Methode, auch „Nylon-Bag-Technik“ genannt, soll ein Verfahren erprobt werden, das bei Messungen der ruminalen Abbaubarkeit von Futtermitteln bei Nutzvieh häufig angewendet wird. Da ruminaler Abbau mit mikrobiellem Abbau vergleichbar ist, wird in dieser Arbeit anhand Versuchen getestet, ob diese Technik auch bei Bestimmung des Biogaspotenzials brauchbare Ergebnisse liefert. Hierzu werden mit Substrat gefüllte Nylonsäckchen in festgelegten Zeitabständen aus den Fermentern entnommen. Die Beutel werden rückgewogen und das Substrat mit spektroskopischen Methoden auf seinen Lignin-Anteil untersucht. Darüber hinaus wird geprüft, ob die Biogasausbeute aus der Massendifferenz zwischen Ein- und Auswaage errechnet werden kann. Durch Quantifizierung des Lignin-Anteils mit der Spektroskopie soll die Güte der Vergärung charakterisiert werden, womit zukünftig eine Möglichkeit zur Auswahl von Maissorten für eine möglichst effiziente Vergärung geschaffen wäre. Die Arbeit wird in eine theoretische und eine praktische Ausarbeitung unterteilt. Im theoretischen Teil werden Grundlagen der Durchführung und Auswertung von Batch-Gärversuchen, des anaeroben Substratabbaus, der Charakterisierung von Substraten, der Prozesskinetik, der IR-Spektroskopie und der Wissensstand zur In-situ-Methode behandelt. Der praktische Teil besteht aus 3 Versuchen, in denen mehrere zuvor festgelegte Ziele und Annahmen auf ihre Durchführbarkeit überprüft werden.

Analyse des anaeroben Substratabbaus

mit dem In-situ-Verfahren

Absolvent(in): Andreas Edeling



Oststraße 6

48341 Altenberge


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Matthias Post


Ziel der Arbeit war es, herauszufinden, ob es möglich ist, die Biogasausbeute mithilfe der In-situ-Methode zu messen und dieses wirtschaftliche Verfahren auch zukünftig zur Bestimmung des Biogaspotenzials zu nutzen. Zugleich wurde versucht, den Substratabbau spektroskopisch in Abhängigkeit von der Zeit zu quantifizieren.

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Die Medizintechnikbranche ist geprägt von einer Vielzahl an Innovationen. Das mittelständige Pharmaunterneh-

men Grünenthal will 2016 mit einer patientenkontrollierten Schmerztherapie in den Krankenhausbereich eintreten.

Das Alleinstellungsmerkmal des Produkts ist die sublingualen Gabe, d. h. die Platzierung der Tablette unter der

Zunge, des hochwirksamen Opioids. Bis heute benutzen Ärzte für die Behandlung von mäßigen bis starken

Schmerzen nach einer Operation meist intravenöse Methoden oder Betäuben direkt nur lokal die betroffene Stelle.

Das Produkt der Firma Grünenthal stellt damit eine Innovation dar und ist bisher nicht in einer ähnlichen Form auf

dem Markt erhältlich. Grünenthal fokussiert auch mit seinem restlichen Portfolio alle Ressourcen auf die Nische

„Schmerz“. Um den Markteintritt eines innovativen Medizinproduktes zu unterstützen muss der Adoptionsprozess

nach E. M. Rogers begleitet werden. Die Krankenhäuser brauchen stets das Gefühl, dass das Produkt vertrau-

enswürdig ist. Neben Studien geschieht das in einer Testphase, die von geschultem Personal begleitet und unter-

stützt werden sollte. Die Hospital Account Spezialisten (HAS), eine speziell Bezeichnung für die sog. Key Account

Manager, von Grünenthal sollten vornehmlich die Pioniere im Adoptionsprozess akquirieren und durch markenaf-

fine Kommunikation ein Markenimage aufbauen.

Marketingplan zur Einführung eines innovativen Produkts im Krankenhausbereich

-Konzeptentwicklung für die Grünenthal GmbH am Beispiel Deutschland

Absolvent(in): Kevin, Ney


Ort der Abschlussarbeit: Grünenthal GmbH

Zieglerstraße 6

52078 Aachen

FH-Betreuer: Prof. Dr. Markus G. Schwering

Betreuer der Abschlussarbeit: Sascha Mielcarek


Ziel der Arbeit war es für eine patientengesteuertes Schmerztherapie ein Marketingkonzept zu entwerfen, mit dem das Produkt der Firma Grünenthal in den postoperativen Bereich deutscher Krankenhäuser inte-griert werden kann. In einer Handlungsempfehlung wurden geeignete Strategien und Maßnahmen, auf Grundlage von Umweltanalysen, ausgesprochen.

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Viskosimetrie mit Hilfe von Rotationsviskosimetern

Absolvent(in): Martin Pöhlking



Bernhard-Remmers-Straße 13

49624 Löningen

FH-Betreuer: Prof. Dr. -Ing. Martin Pott-Langemeyer

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl. Chem.-Ing Michael Klemt


Ziel der Arbeit war es mit Hilfe einer Messsystemanalyse die Qualität der aktuellen Messmethodik ermittelt und eine bessere Messmethode etabliert werden. Dabei soll sich die bessere Messmethode durch eine geringe Streuung (Wiederholpräzision) auszeichnen und die Abhängigkeit vom Benutzer des Messgerätes auf ein Minimum reduziert werden (Vergleichspräzision). Zusätzlich sollten die im Betrieb produzierten Materialien hinsichtlich ihrer unterschiedlichen, rheologischen Eigenschaften beschrieben und neue Spezifikationsgrenzen festgelegt werden.

In einigen Industriezweigen werden fließfähige Materialien hergestellt, die abhängig von den eingesetzten Rohstoffen unterschiedliche Materialeigenschaften besitzen. Beispiele hierfür findet man in der Lebensmittel-, Kosmetik- oder Lackindustrie. Abhängig vom Industriezweig, werden vom Kunden andere Produkteigenschaften verlangt.

Auf Grund der Zusammenarbeit mit einem Lackhersteller während der Erstellung dieser Arbeit geht es im Folgenden ausschließlich um die Eigenschaften von Lacken. Ein moderner Lack muss hohen Anforderungen hinsichtlich Farbtongenauigkeit, Deckkraft und Verarbeitbarkeit gerecht werden. Insbesondere für die Verarbeitbarkeit spielen die Fließeigenschaften der Lacke eine entscheidende Rolle. Je nach Einsatzgebiet des Lackes bzw. Art der Applikation werden zum Teil unterschiedliche Fließeigenschaften benötigt. Ein Spritzlack muss unter Belastung dünnflüssig genug sein, um verspritzt werden zu können, aber gleichzeitig in Ruhe so zähflüssig sein, dass er bis zu einer bestimmten Schichtdicke nicht vom Werkstück herabtropft.

Die „Rheologie“ beschäftigt sich mit diesen Eigenschaften des Fließens und versucht, mit geeigneten Modellen das Verhalten von Flüssigkeiten unter Belastung oder Ruhe zu beschreiben. Oft ist das Fließverhalten dieser Produkte komplex und muss im Einzelfall experimentell bestimmt werden. Bei Lacken sind vor allem erwünschte Phänomene, wie Strukturviskosität und Thixotropie sowie Fließgrenzen zu beobachten, die im Verlauf dieser Arbeit näher erläutert werden. Beschrieben wird die Rheologie mit Hilfe der Viskosität, die als Maß des Fließwiderstandes gilt.

Die Messung der Fließeigenschaften ist die Aufgabe der „Rheometrie“. Mit Hilfe von Rotationsversuchen kann das beim Beschichtungsprozess auftretende Verhalten der Lacke simuliert werden. Dabei wird der Probe eine Belastung aufgezwungen und ihr Widerstand gegen diese Belastung gemessen.

Um Kundenwünschen gerecht zu werden und Reklamationen zu vermeiden, ist eine gleichbleibende Produktqualität wichtig. Dazu werden Messmethoden benötigt, die eine geringe Streuung der Messwerte garantieren. Diese Messmethoden müssen unempfindlich gegenüber physikalischen Einflüssen wie Temperaturschwankungen sein, aber auch gegenüber Fehlern der Bedienung oder, allgemeiner ausgedrückt, gegenüber dem Faktor Mensch.

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Kurzbeschreibung der Arbeit in 9er Schrift Arial In dieser Arbeit Wurde mit Hilfe des intrazellulären Ableitungsverfahrens der Einfluss von Schmerzen auf die Erregbarkeit und neuronale Aktivität der Nervenzellen bzw. Neuronen in einem bestimmten Bereich des Hippocampus, der CA1-Region, von Ratten untersucht.

Die Ratten wurden in vier Gruppen aufgeteilt:

1. Kontrollgruppe

2. Schnittwunde(Inzision)-Gruppe

3. Entzündungsgruppe

4. Neuropathiegruppe

Meine Versuche beinhalteten die Narkose, Präparation der Tiere und des entsprechenden Hirngewebes, sowie die intrazelluläre Ableitung unter standardisierten Bedingungen.

Jede Versuchsgruppe wurde mit der Kontrollgruppe verglichen. Die Daten wurde mit Hilfe eines Statistikprogrammes ausgewertet, Mittelwerte, Standardabweichung und p-Value berechnet. Es folgte die Auswertung und Diskussion der Ergebnisse.

Einfluss von Schmerzen auf die Erregbarkeit

und neuronale Aktivität in Hippocampus-Zellen der Ratte

Absolvent(in): Nikoo Ghaffarian Shoaee


Ort der Abschlussarbeit: Institut für Physiologie I

Straße: Robertkoch 27a

PLZ 48149 Ort: Münster

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. net Bredol

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. med. Gorji

Ziel der Arbeit war es, die neuronale Aktivität der Nervenzellen in der CA1-Region des Hippocampus von Ratten zu untersuchen, die verschiedenen Arten von Schmerzen ausgesetzt waren.

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Kraftstoffe für den Straßenverkehr spielen in der heutigen Gesellschaft eine sehr große Rolle. Obwohl Benzin wie

auch Diesel bzw. Mitteldestillate zurzeit einen sehr hohen Absatz aufweisen, wird sich in näherer Zukunft der

Benzinabsatz, aus verschiedenen Gründen, reduzieren. Zur zukünftigen Erhaltung der Marktfähigkeit der

Raffinerie BP Lingen in Nordeuropa ist die notwendige Vorbereitung auf die sich ändernde Marktentwicklung

unabdingbar. Eine Option dabei ist die Erhöhung der Mitteldestillatausbeute im Hydrocracker durch den Einsatz

eines noch diesel- bzw. mitteldestillatselektiveren Katalysators.

Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit der Untersuchung der Anlagenverfügbarkeit des Hydrocrackers bzw.

gesonderter Bereiche der Anlage, welche als Folge eines Katalysatorwechsels unter Umständen eine

Mehrbelastung und somit eine Änderung der Anlagenverfügbarkeit erfahren können. Hierzu wurden die

hydraulischen Belastungen der Rektifikationskolonnen mit Hilfe einer Hysys Simulation des Fraktionierbereichs

der Anlage ermittelt sowie die Druckverluste in den Rohrleitungen, die zur Förderung der Produkte und

Zwischenprodukte inner- und außerhalb der Anlage genutzt werden, untersucht. Die Simulationen und

Druckverlustberechnungen basieren auf dem zuvor durchgeführten Vergleich der Ausbeutestrukturen der drei

betrachteten Katalysatoren. Entsprechend den Ausbeutestrukturen ändern sich auch die hydraulischen

Belastungen der Kolonnen und die Druckverluste in den Rohrleitungen der Anlage.

Zusätzlich wurde ein wirtschaftlicher Vergleich zwischen dem Katalysator aus dem Jahr 2014 und einem

dieselselektiverem Katalysator durchgeführt.

Modellierung und Überprüfung

der hydraulischen Belastungen der Fraktionierung des

Hydrocrackers zur Erhöhung der Mitteldestillatausbeute

Absolvent(in): Wolf, Sergej


Ort der Abschlussarbeit: BP Lingen

Raffineriestraße

49808 Lingen

FH-Betreuer: Prof. Dr. –Ing. Volkmar Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl. –Ing. Jens Eilting


Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Anlagenverfügbarkeit des Hydrocrackers bzw. gesonderter Bereiche der Anlage, welche als Folge eines Katalysatorwechsels eine Mehrbelastung und somit eine Änderung der Anlagenverfügbarkeit erfahren können. Hierzu wurden die hydraulischen Belastungen der Rektifikationskolonnen mit Hilfe einer Hysys Simulation des Fraktionierbereichs der Anlage ermittelt sowie die Druckverluste in den Rohrleitungen, die zur Förderung der Produkte und Zwischenprodukte inner- und außerhalb der Anlage genutzt werden, untersucht.

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Fast jeder Gebrauchsgegenstand wird heutzutage mit einer Lackierung versehen. Es handelt sich dabei um Beschichtungen, die dem Werkstoff einen gewissen Glanz, eine erhöhte Oberflächenhärte oder einen Korrosionsschutz gewähren. So sind Lackbeschichtungen auf Werkzeugen, Autokarosserien, Kunststoffteilen, Möbeln und Wänden aufgebracht. Insbesondere auf Holzuntergründen werden vor allem lufttrocknende Alkydharze eingesetzt, die wegen ihrer Vielfalt zu den wichtigsten Bindemitteln in der Lackbranche zählen. Die Bindemittel auf Alkydharz-Basis können aber nach erfolgter Härtung bereits nach wenigen Tagen erste Vergilbungserscheinungen zeigen. Die Vergilbung ist vor allem bei sehr hellen oder weißen Anstrichen und auch bei Klarlacken auf hellen Untergründen gut zu erkennen. Unter Lichtabschluss können die Alkydharze das Phänomen der Dunkelvergilbung zeigen, die in Gegenwart von Licht jedoch reversibel ist. Dieser Effekt ist besonders stark an weiß gestrichenen Türzargen, Türblättern, Fensterleisten und mit Teppich abgedeckten Fußböden zu beobachten. Weiße Wandflächen, die mit Möbeln oder Bildern verdeckt werden, sollten aufgrund dieser Dunkelvergilbung nicht mit weißen Alkydharzlacken gestrichen werden. Neben der Dunkelvergilbung spielt auch die Alterungsvergilbung eine wichtige Rolle. Sie bildet sich jedoch erst wesentlich später und langsamer über Wochen bis Monate aus und führt zu den gleichen optischen Problemen wie die Dunkelvergilbung. Im Gegensatz zur Dunkelvergilbung ist die Alterungsvergilbung nicht reversibel und im fortgeschrittenen Stadium sogar ausgeprägter als die Dunkelvergilbung. Die Ursache der Dunkel- und Alterungsvergilbung ist hauptsächlich auf die im Alkydharz enthaltende Linolensäure zurückzuführen. Bei urethanmodifizierten Bindemitteln tragen aber auch aromatische Isocyanate zur Alterungsvergilbung bei. Die Bindemittelrezepturen wurden deshalb schrittweise durch eine alternative Fettsäure mit geringerem Anteil an Linolensäure und durch ein lichtstabileres Isocyanat ersetzt. Mit der Arbeit konnte gezeigt werden, dass bei Verwendung von Baumwollsamenölfettsäure und Isophorondiisocyanat die Vergilbung deutlich verringert werden konnte. Die Baumwollsamenölfettsäure trägt sowohl zu einer verminderten Dunkel- als auch zu einer verminderten Alterungsvergilbung bei. Das aliphatische Isophorondiisocyanat ist unter UV-Bestrahlung sehr stabil und zeigt im Gegensatz zum aromatischen Toluoldiisocyanat eine erheblich niedrigere Alterungsvergilbung. Es konnten somit neue Bindemittelrezepturen entwickelt werden, die gute Lackeigenschaften vorweisen und eine deutlich geringere Vergilbung gegenüber den Ausgangsrezepturen zeigen.

Entwicklung und Untersuchung neuartiger Alkydharze

mit reduzierter Vergilbungstendenz

Absolvent: Philipp Temming


Ort der Abschlussarbeit: Osmo Holz und Color GmbH & Co. KG

Lütkenbecker Weg 12

48155 Münster


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. K. Büldt-Karentzopoulos


Das Ziel der Arbeit war es die Dunkel- und Alterungsvergilbung einiger Alkydharz-Bindemittelrezepturen durch einen Austausch alternativer Rohstoffe möglichst auf ein Minimum zu begrenzen. Es sollten neue Bindemittel gefunden werden, die nach wie vor gute Lackeigenschaften und darüber hinaus eine reduzierte Vergilbungstendenz zeigen. Hierbei wurden die im Bindemittel enthaltenden Fettsäuren und Isocyanate durch erfolgversprechendere Alternativen ausgetauscht. Bei einigen Bindemitteln konnte eine Aufnahme in bestehende Farbrezepturen in Betracht gezogen werden.

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Im Rahmen dieser Arbeit wurde anfangs der dreistufige Dampfinjektor der GEA TDS GmbH analysiert. Anschließend wurde die vorhandene Pilotanlage optimiert. Durch die Versuche mit der Pilotanlage konnten verschiedene Einflussfaktoren gefunden werden. Es wurde gezeigt, dass durch eine Anpassung des Dampfinjektors ein stabiler Betrieb möglich ist. Ebenso wurde eine Temperaturdifferenz von unter 10 °C erreicht. Auf Grundlage der Ergebnisse wurden Vorschläge für weiterführende Produktversuche gemacht, um die Ergebnisse zu validieren.

Untersuchung des Wärmeübergangsverhaltens bei Direktkontaktkondensation in einem Dampfinjektor

Absolvent: Patrick Görke


Ort der Abschlussarbeit: GEA TDS GmbH

Kruppstraße 3

48683 Ahaus


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. U. Schwenzow


Ziel dieser Arbeit war es den Betrieb des geräuscharmen dreistufigen Injektors der GEA TDS GmbH zu untersuchen und zu optimieren. Dabei sollte ein stabiler Betrieb bei geringem Temperaturunterschied zwischen Dampf und Produkt erreicht werden.

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Aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung erfolgt hier keine Zusammenfassung.

Untersuchung der Trocknungsvorgänge von Titandioxidpasten in Abhängigkeit verschiedener Wärmeübergangsarten zur

Optimierung bestehender Trocknungsprozesse

Absolvent(in): Daniel Stein

E-Mail-Adresse: -

Ort der Abschlussarbeit: KRONOS INTERNATIONAL, Inc.

Peschstraße 5

51373 Leverkusen

FH-Betreuer: Prof. Dr. Norbert Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Christina Stankewitz


Ziel der Arbeit war die Ermittlung des Einflusses der Wärmeübergangsarten Konvektion, Wärmestrahlung und Wärmeleitung auf wasserfeuchtes Titandioxid. Aus den Erkenntnissen sollte die Optimierung eines Produktionstrockners während einer Kapazitätssteigerung erfolgen. Zudem wurde die Möglichkeit einer Simulation eines Batch-Trockners in Aspen Plus® untersucht.

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Abstract:

As the least expensive precious metal silver is most commonly used in metal coatings compared to

gold and palladium. Due to its highest electrical and thermal conductive properties, (51) it is extensively

used in electronics industry especially in connectors. In spite of being the least expensive precious

metal and having best electrical and mechanical properties, silver coatings still do not meet all

expectations of the customers, especially in terms of price and corrosion/abrasion resistance. That’s

why we started in a development investigation regarding those problems. We used different types of

carbon nanoparticles in silver electroplating baths with different concentrations. Then we compared the

normal silver coating with a silver coating incorporating carbon nanoparticles. We have found

tremendous improvements in abrasion resistance of the silver coated contact after incorporating

carbon nanoparticles in the silver bath. Our investigation proved, that we were able to improve the

abrasion resistance of the silver coating with carbon nanoparticles approximately more than by a factor

of two. During our investigation we have also found, that half of the ordinary coating thickness when

incorporating carbon nanotube dispersions more or less the same abrasion resistance as a reference

coating with pure Ag. So, we can reduce the price of the Ag-coating with carbon nanoparticles

approximately by 40% by reducing the coating thickness. Inclusion of carbon nanotubes in the Ag-bath

also increases the hardness of the Ag-coating.

Development of a silver containing bath for the production of metallic coatings, incorporating carbon

nanoparticles

Degree holder: M. M., Ahtashom

E-Mail-Address: [email protected]

Place of the thesis: Harting KGaA (Metallization laboratory)

Fritz-Souchon-Str. 27,

32339, Espelkamp, Germany.

FH-Supervisor: Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol

Supervisor of the thesis: Dr. Alexander Meyerovich

Date of the colloquium: 22.09.2014

The aim of this study was..... As silver is expensive we should look for a thinner coating. That means, we should look for ways to

reduce the use of silver in metal coatings.

Silver coated metal do not have sufficient mechanical properties, according to customers expectations.

In addition customers are looking for

More corrosion resistive metal coated contacts.

More abrasion resistive metal coated contacts.

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Summery of the work An electrochromic window can be switched optically by an external voltage to regulate the incident solar energy in building and vehicle sectors. The electrochromic device investigated within this thesis consists of a nano porous electrochromic layer (WO3) on a transparent electrode (F:SnO2), an electrolyte with a redox couple (such as I-/I3- or TMTU/TMFDS2+), and thin Pt on a second transparent electrode. For window applications, low densities of currents of transfer of electrons from WO3 to the redox couple are required. A related device is the photochromic device, where dye sensitized TiO2 is added to allow a light-driven coloration without any external power supply. For this the device, the redox potentials of the electrochromic reaction and redox electrolyte have to be adjusted. In this thesis, additives were introduced in the redox electrolyte to reduce the current of electron transfer. Also, two types of preparation of WO3 layers were compared, sputtering and sol-gel. The concentration of the redox couple I-

/I3- was varied to investigate the possibility to adjust the current of electron transfer, which is essential for photochromic devices. An intense shift in redox potential of the electrochromic reaction could be found by adding acids, whereas addition of sulfuric acid led to a formation of I3-, which turned the color of the redox electrolyte to a dark red. Addition of reducing acids solved this problem. By this, it is possible to apply sol-gel layers of WO3 in photochromic devices, which has a high potential for cost reduction.

Investigation on the composition of the redox electrolytes for electrochromic devices

Absolvent(in): Muhammed Ariful, Islam


Ort der Abschlussarbeit: Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE

Heidenhofstr. 2

79110 Freiburg

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Andreas Georg


Objectives

Special emphasis was given on:

It should be investigated if it is possible to reduce the loss reactions of electrochromic devices by additives as such effects were mentioned in the field of dye sensitized solar cells

It should be evaluated if these additives lead to a shift in redox potential of the redox electrolyte leading to a higher optical contrast

Different preparation procedures of WO3 layers should be compared with respect to their influences in electrochromic cell

The influence of variation in I3- concentration on redox potential leading to a varying optical contrast together with loss current in the redox electrolyte should be described

The application of acids, i.e. protons instead of lithium ions, should be inquired with respect to a shift in redox potential leading to a higher optical contrast. Here, one specific topic was the role of the water also investigated, which was also added as a part of the acid

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Die Verwendung von PVC-Fensterprofilen durchläuft seit einigen Jahren in europäischen Ländern ein starkes Wachstum. Aufgrund der sehr guten Eigenschaften dieser Profile, im Bereich der Wärmeisolation, der Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und der Stabilität gegenüber mechanischer Belastung, werden häufig Kunststofffenster verwendet. Zusätzlich handelt es sich um wartungsfreie Oberflächen und um eine kostengünstige Variante gegenüber den traditionellen Fenstersystemen aus Aluminium und Holz. Neben dem Wachstum des PVC-Fensterprofils wächst auch der Bereich der folierten Fensterprofile stark an. Viele Profile werden mit Dekorfolien kaschiert, die eine Bedruckung auf der Oberfläche aufweisen. So können z.B. Holzdekore oder verschiedene Farben auf dem Profil appliziert werden, ohne dass der Vorteil des PVC-Fensters abnimmt. Allerdings bringt die Folienkaschierung auch kritische Aspekte, die überprüft werden müssen. Dazu zählen die Entwicklung passender Folien, die Aktivierung der Profiloberflächen und die Bildung eines optimalen Klebeverbundes. Im Rahmen der Masterarbeit sollen unterschiedliche Behandlungsmethoden zur Aktivierung der PVC-Fensterprofile überprüft werden. Die Aktivierungsmethoden, die zurzeit in der Produktion eingesetzt werden, sind lösemittelbasiert und unterliegen immer weiter gesetzlichen Regelungen, sodass eine geeignete Alternative gefunden werden muss. Zur Beurteilung dieser Aktivierungsmethoden dient die Bestimmung der Oberflächenspannung, die dann mit dem Schälwiderstand der Folie verglichen werden soll. Neben dem Vergleich der Aktivierung soll eine Korrelation zwischen der Oberflächenenergie der Profile und der daraus berechenbaren Adhäsionsarbeit mit der realen Haftung auf dem Profil gefunden werden, um eine Vorhersage der Haftung vor der Kaschierung zu erhalten. Als geeignete Aktivierungsalternative der Profile werden zum einen nasschemische Reinigungsversuche angewendet, die Lösemittel mit einer deutlich geringeren Toxizität verwenden, als auch physikalische Methoden, wie die Beflammung und die UV/Ozon-Behandlung.

Überprüfung der Kontaktwinkelmessung zur Bestimmung der Oberflächenspannung als Maß für die Aktivierung von PVC-Fensterprofilen

Absolvent(in): Matthias Muesmann


Ort der Abschlussarbeit: Veka AG

Dieselstraße 8

48324 Sendenhorst


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Zhaoyang Zeng


Ziel der Arbeit war es, verschiedene Aktivierungs- und Reinigungsmethoden von PVC-Profiloberflächen zu überprüfen, wobei die Beurteilung dieser Verfahren durch die Kontaktwinkelmessung und 90° Rollschälversuche erfolgte. An diesen Versuchen sollte eine Korrelation zwischen der Oberflächenenergie des Profils und der realen Adhäsion gefunden werden.

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Experimentelle Untersuchung und Modellierung der Adsorption von Cumol, Aceton und Methanol aus der Gasphase an Aktivkohle

Absolvent(in): Konermann, Benedikt


Ort der Abschlussarbeit: INEOS Phenol GmbH

Dechenstrasse 3

45966 Gladbeck

FH-Betreuer: Prof. Dr. J. Guderian

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. – Ing. M. Weber


In einem Phenolprozess fallen Abgase mit den Hauptkomponenten Cumol, Aceton und Methanol an. Dieses Abgas wird durch Aktivkohleadsorber gereinigt. Um längere Standzeiten der Adsorber im Adsorptionsprozess zu erhalten, wurde die Abgasreinigung durch eine thermische Nachverbrennung (TNV) erweitert. Mit dieser TNV – Anlage soll in Zukunft Methanol gezielt durch den Adsorber durchbrechen. In der TNV-Anlage kann Methanol als Brennstoff verwertet werden, wodurch für den Betrieb der TNV weniger Erdgas benötigt wird. Durch diese Änderung ist es dann möglich, den Adsorptionsvorgang bis zum Durchbruch des Acetons, maximal bis zum Durchbruch des Cumols laufen zu lassen, um so erheblich höhere Standzeiten der einzelnen Adsorber zu realisieren, ohne dabei die Umwelt zu belasten. Für einen optimalen Betrieb der TNV-Anlage ist es erforderlich, den Beginn des Methanol-, Aceton- bzw. Cumol-Durchbruchs ausreichend genau vorherzusagen. Die Vorhersage des Cumol-Durchbruchs ist von Bedeutung um eine Verbrennung des Wertstoffes Cumol in der thermischen Nachverbrennung zu vermeiden. Um eine Vorhersage treffen zu können, bedarf es eines Modellierungsprogramms, welches für verschiedene Lastfälle und Temperaturen die aus dem Adsorber austretenden Konzentrationen simuliert. Während meiner Tätigkeit zu dieser Arbeit wurden, die für das Simulationsprogramm erforderlichen, Stoffdaten und Isothermen ermittelt und das Programm mit der Programmiersprache Visual Basic for Applications geschrieben.

Ziel der Arbeit war es, die Durchbruchspunkte von Cumol. Methanol und Aceton bei der adsorptiven Abgasreinigung durch ein Modellierungsprogramm vorherzusagen.

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Optimization of the sedimentation and separation characteristics

in centrifuges

By Larry Kwesi Sarpong

Supervisors:

Prof. Dr. rer. nat. Michael Bredol Muenster University of Applied Sciences Faculty of Chemical Engineering Stegerwaldstr. 39, 48565 Steinfurt, Germany. Tel: +49 (0)2551 9-62225, Fax: +49 (0)2551 9-62711 [email protected] www.fh-muenster.de

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Scholz Muenster University of Applied Sciences Department of Mechanical Engineering Stegerwaldstraße 39, 48565, Steinfurt Tel: +49 (0) 2551 9-62061, Fax: +49 (0) 2551 9-62120 [email protected] www.fh-muenster.de

Mr. Tore Hartmann Senior Product Manager Mineral Processing GEA Westfalia Separator Group GmbH GEA Mechanical Equipment Tel: +49 2522 77-163, Fax +49 2522 77-31630 [email protected] www.gea.com

Abstract

This project aimed to study ways to optimize of sedimentation and separation characteristics in centrifuges. This

objective was achieved by looking into parameters that could be used to optimize sedimentation and separations of

colloids. Colloidal studies was performed by zeta potential and particle size measurements. Analysis of the

sedimentation behavior of the dispersions were determined by an analytical centrifuge (LuMiSizer®) which allows the

measurement of space and time resolved extinction profiles (STEP™-Technology) during centrifugation. Two titanium

dioxide samples were studied, one stabilized with citric acid and the other without any pretreatment. The treated

sample was colloidally stable and hence it was therefore possible to change the sedimentation characteristics of the

sample by altering the pH and zeta potential of the system due to the corresponding changes in particle size

distribution and surface charge distribution. High sedimentation velocities were observed in the acidic range, this

velocity reduced as pH increases into the basic region.

The untreated sample however, was composed of large amounts of agglomerates which does not make it a good

candidate for analysis. This sample was colloidally unstable and hence it was not possible to influence its

sedimentation characteristics by the methods above.

It is therefore possible to optimize sedimentation behaviour of colloids in centrifuge, however the relevant point is that

the system will have to be colloidally stable.

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http://www.fh-muenster.de/

http://www.fh-muenster.de/

http://www.gea.com/

In der vorliegenden Arbeit geht es um die Optimierung der großtechnischen Herstellung eines inhärent flamminhibierten ungesättigten Polyesterharzes. Das Harz wird u. a. zur Herstellung von transluzenten Dachplatten eingesetzt und muss daher besondere Eigenschaften hinsichtlich Transparenz, Farbe und Brandschutz erfüllen. Die Büfa lässt das untersuchte Harz in Lohnfertigung in England produzieren. Aufgrund der Schließung des ursprünglichen Produktionsstandortes musste die Produktion verlegt werden. Seit der Übertragung der Synthese auf den neuen Produktionsstandort kam es zu starken Schwankungen in der Produktqualität. Das Ziel der Arbeit bestand darin, die Ursachen für die Qualitätsschwankungen zu finden und Lösungswege aufzuzeigen, die zu einer Qualitätsverbesserung führen. Zur Lösung dieser Aufgabe wurden viele Laborversuche zur Harzsynthese durchgeführt. Es musste zunächst der chemische Verlauf der Synthese untersucht und verstanden werden, bevor der Einfluss verschiedener Prozessparameter (wie Heizrate, Inertgasversorgung, Temperaturprofil) ermittelt werden konnte. Neben der Optimierung der Prozessparameter konnte durch eine Anpassung der Rezeptur und einen teilweisen Rohstoffaustausch die Produktqualität ebenfalls verbessert werden. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse konnte schließlich ein Optimierungsplan erstellt werden, nach dem der Produktionsprozess schrittweise angepasst werden kann, um die Reproduzierbarkeit und die Qualität der Produkte zu verbessern.

Optimierung der Prozessführung zur großtechnischen Herstellung

eines UP-Harzes für Brandschutzsysteme

Absolvent(in): Becker, Matthias

Ort der Abschlussarbeit: Büfa Composite Systems GmbH & Co. KG

Hoho Looge 2-8

26180 Rastede


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Thomas Beermann


Ziel der Arbeit war es, Prozessparameter einer UP-Harz-Produktion zu untersuchen, um die Produktqualität durch Optimierung der Prozessführung nachhaltig zu verbessern.

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Die Nachfrage nach fertig abgefüllten Spritzen steigt stetig. Für diese Art der Verabreichung von Medikamenten sprechen nicht nur geringere Kosten und weniger Dosierungsfehler bei der Behandlung, sondern auch, dass der Inhalt direkt verbraucht wird und keine vorschriftsmäßige Lagerung angebrochener Fläschchen notwendig ist. Spritzen aus Glas haben gegenüber Kunststoffspritzen einige Vorteile, sie sind beispielsweise weniger durchlässig für Sauerstoff. Doch die Wolframablagerungen in den Glasspritzen sind für darin gelagerte Proteinlösungen von großem Nachteil, da das Wolfram aus den Spritzen heraus gelöst werden kann und die Proteine dadurch agglomerieren können. Die fertig abgefüllten Glasspritzen können somit nicht weiter verwendet werden. Eine einheitliche Methode, um den Wolframgehalt von Glasspritzen zu bestimmen, ist daher von großer Bedeutung. In die Glasspritzen gelangt das Wolfram während der Produktion. Trotz vieler Verbesserungen der Herstellungsverfahren ist in vielen Glasspritzen nach wie vor Wolfram enthalten. Dennoch ist Wolfram als geeignetes Dornenmaterial zur Herstellung der Spritzenkonen unumgänglich. Diese Dorne unterliegen verschiedenen parallel ablaufenden Oxidations- und Abriebprozessen. Der Wolframgehalt innerhalb einer Spritzencharge ist daher großen Schwankungen unterzogen. Eine repräsentative Probenahme und ein genügend großer Stichprobenumfang sowie statistische Versuchsauswertungen sind bei der Methodenentwicklung wichtige Bestandteile gewesen. Als Grundlage der Extraktion musste zunächst eine Füllmethode entwickelt werden, durch die der gesamte Spritzenkonus mit Extraktionsmittel benetzt wird, da in diesem Bereich die meisten Wolframablagerungen vorhanden sind. Als geeignetes Extraktionsmittel stellte sich Natronlauge heraus, die zum einen gewährleistet, dass sich die Wolframablagerungen lösen und zum anderen wird etwas Glas von der Innenoberfläche der Spritze abgetragen, sodass auch tiefer im Glas liegende Rückstände gelöst werden können. Als Extraktionsbedingungen stellte sich die Lagerung in Trockenschränken bei 90 °C als reproduzierbar und einfach heraus. Beides ist in Bezug auf eine mögliche Normung von Vorteil. Die so erhaltenen Extrakte der einzelnen Spritzen werden jeweils mittels ICP-MS auf Wolfram hin analysiert und miteinander verglichen. Die Vollständigkeit der Extraktion konnte zum einen durch Vergleichsmessung von Spritzen, die ein zweites Mal extrahiert wurden und zum anderen durch REM/EDX Aufnahmen gezeigt werden. Die Extraktion soll in anderen Laboratorien an ähnlichen Spritzen unter den gegebenen Bedingungen durchgeführt werden. Der Vergleich der Ergebnisse soll zeigen, ob die Methode zu gleichen Ergebnissen führt und somit zur Normung geeignet ist.

Bestimmung von extrahierbarem Wolfram in Glasspritzen

Absolventin: Joana Flottmann


Ort der Abschlussarbeit: Schott AG

Hattenbergstr. 10

55122 Mainz


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Ralf Eiden


Ziel der Arbeit war es eine Methode zu entwickeln, um den Wolframgehalt von Spritzenchargen schnell und präzise bestimmen zu können. Produktionsbedingt gelangen Wolframrückstände in die Konen von Glasspritzen und können darin gelagerte Produkte verändern. Die Methode soll möglichst einfach, effizient und robust sein. Nach ausreichender Prüfung und Validierung soll sie auf internationaler Ebene im Rahmen einer Normung durch die ISO als Standard gesetzt werden.

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Bestimmung von Adipinsäure in acetylierten Distärkeadipaten

Absolvent(in): Tim Köcklar


Ort der Abschlussarbeit: Emsland Stärke GmbH

Emslandstr. 58

49824 Emlichheim


Betreuer der Abschlussarbeit: Christoph Pieper


Ziel der Arbeit war die Erstellung einer Methode zur Bestimmung von Adipinsäure in acetylierten Distärkeadipaten mit einer HPLC-Anlage.

Um dies zu erreichen wurden verschiedene Methoden der Probenvorbereitung erprobt, um die gebundene Adipinsäure quantitativ in Lösung zu bringen und eine möglichst gute Abtrennung von Matrixbestandteilen zu ermöglichen. Für die einzelnen Analyseproben wurde dann versucht, eine Trennmethode zu entwickeln, welche die Bestimmung an der HPLC ermöglicht.

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In der Landwirtschaft werden Pestizide zum Schutz gegen hartnäckige Schädlinge eingesetzt. Das Problem ist, dass ein Teil der Pestizide durch Abschlämmungen über Oberflächenwässer über den Boden ins Grundwasser und damit letztendlich auch ins Trinkwasser gelangen. Die Pestizide in Wässern werden mittels Festphasenextraktion angereichert und die Extrakte mittels GC-MS/MS gemessen. Die Problematik lag darin, dass, bei einer Kalibrierung mit in reinem Lösemittel angesetzten Standards, Wiederfindungsraten von bis zu 300% ermittelt wurden. Die Ursache für die hohen Wiederfindungsraten ist der sogenannte „Matrix-Induced-Enhancement Effect“. Bei diesem Effekt handelt es sich um eine Verstärkung der Analytsignale durch Abschirmung von aktiven Stellen im Messsystem. Aktive Stellen werden von Matrixmolekülen aus Proben abgeschirmt, sodass Analyten daran nicht adsorbiert oder zerstört werden können. Die Folge ist ein deutlich höheres Signal, weil mehr Analyten den Detektor erreichen. Da sich in Kalibrierlösungen, die aus reinem Lösemittel erstellt wurden, keine Matrix befindet, werden die Analyten an den aktiven Stellen adsorbiert und zerstört und sorgen damit für zu geringe Analytsignale. Die Analyte Protectants sind geeignet, die aktiven Stellen abzuschirmen. Diese besitzen viele funktionelle Gruppen, die mit den aktiven Stellen wechselwirken und somit für die Abschirmung sorgen. Die Aufgabe bestand nun also darin die Eignung verschiedener Analyte Protectants bei Umweltproben wie z.B. Oberflächenwässer zu ermitteln und die Probenvorbereitung und Messung für dieses Verfahren zu optimieren. Die Konzentration der Analyte Protectants musste geeignet sein, den Matrixeffekt zu kompensieren, ohne dabei die Chromatographie zu verschlechtern und den Verbrauch von Verbrauchsmaterialien wie z.B. Liner und Säulen zu erhöhen.

Eine abschließende Validierung der Methode schloss die Arbeit ab.

Optimierung einer Multimethode zur Quantifizierung von

Pestiziden in Wässern mit Festphasenextraktion und Analyte Protectants

Absolvent(in): Guido Busemas



Oststraße 6

48341 Altenberge


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing Michael Eißing


Ziel der Arbeit war es, die Probenvorbereitung von Pestiziden in Wässern durch Anreicherung mittels Festphasenextraktion und die Messung der Extrakte mittels GC-MS/MS zu optimieren. Dabei sollte die Problematik von zu hohen Wiederfindungsraten behoben werden.

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In dieser Arbeit wurde der tert.-Butylamin-Überschuss bei der Synthese von tert.-Butylaminomethylstyrol variiert und angepasst. In einer weiteren Versuchsreihe wurde die optimale Thermostattemperatur ermittelt. Die Leistung des Kühlers stellte einen kritischen Einflussparameter dar. Der Einfluss der Natriumhydroxid-Menge auf die Synthese von tert.-Butylaminomethylstyrol wurde studiert. Es zeigte sich ein Einfluss der Natriumhydroxid-Menge auf die Verteilung von tert.-Butylamin zwischen wässriger und organischer Phase. Die destillative Entfernung des tert.-Butylamins aus dem Produkt führte zu einem unerwünschten Feststoffausfall. Es wurden mehrere Lösungsansätze entwickelt und getestet. Die Erniedrigung des tert.-Butylamin-Überschusses und der Natriumhydroxid-Menge führte zu einer besseren Raum-Zeit-Ausbeute bei der tert.-Butylaminomethylstyrol-Synthese. Es konnte eine türkise Verfärbung des tert.-Butylamins auf Metallionen zurückgeführt werden, die aus den Vorratsgefäßen gelöst wurden. Die Miniplant wurde in apparativer Hinsicht optimiert: Es wurde ein zusätzliches Rückschlagventil mit Halterung in eine Edukt-Dosierleitung eingebaut. Ein neu installierter Dreiwegehahn ermöglicht das Spülen der Dosierleitungen während der Synthese. Zum Schutz des Anlagenbedieners wurde ein Kardanschutz vor der Rührwellemontiert. Der Austausch des Rührerverschlusses konnte den Schmiermittelverlust des Rührers vollständig unterbinden. Das Rückflussventil und das Ventil zum Umschalten zwischen den Vorlagenflaschen wurden durch neue Ventile mit besserem und kleinerem Antrieb ausgetauscht. Für die Montage musste ein neues Distanzstück angefertigt und in die Anlage eingebaut werden. Zur Erhöhung der Sicherheit beim Betrieb der Anlage über Nacht wurde ein Wasserwächter in die Miniplant eingebaut. Die automatisierten Rezepte zur tert.-Butylaminomethylstyrol-Synthese, zur Destillation von tert.-Butylamin bei Normaldruck und unter Vakuum wurden angepasst und überarbeitet, wodurch ein höherer Automatisierungsgrad erreicht werden konnte. Es wurden Arbeitshypothesen zur Optimierung der Reaktionszeit und der Destillation, sowie des Recyclings von tert.-Butylamin detailliert ausgearbeitet.

Absolvent(in): Sonja, Reckers


Ort der Abschlussarbeit: Labor für Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie der FH Münster


48565 Steinfurt


Betreuer der Abschlussarbeit: Katrin Kalbfleisch M.Sc.

Das Ziel der Masterarbeit war die Optimierung der tert.-Butylaminomethylstyrol-Synthese, die Optimierung der Aufreinigung des Monomers durch Destillation und die Optimierung des apparativen Aufbaus der Miniplant.

Optimierung einer Technikumsanlage zur tert.-Butylaminomethylstyrol-Synthese

(TBAMS-Synthese)

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Bei den untersuchten Proben handelte es sich um Kunststofffolien aus Metallocen katalysiertem Polyethylen, welches ein für KDB häufig verwendetes Material darstellt. Diese Folien wurden mit sechs unterschiedlichen Konzentrationen an Antioxidantien hergestellt. Um entsprechende Korrelationen zwischen den vorliegenden Konzentrationen der Antioxidantien und etwaigen Lebensdauervorhersagen zu bestimmen, wurden an Teilstücke dieser Folien Alterungssimulationen, die eine natürliche Alterung im Autoklav nachstellten, durchgeführt. Das zu entwickelnde Analyseverfahren sollte in der Lage sein, die ursprünglich eingesetzten Antioxidantien und deren Konzentrationen sowie eventuell durch die Alterung entstandene Abbauprodukte quantitativ zu erfassen. Für die Analyse wurden überwiegend eine HPLC-DAD und eine HPLC-MS verwendet. Des Weiteren wurden die Proben mittels IR näher untersucht. Die Proben zeigten alle einen Belag auf der Oberfläche, der durch diverse Analysen dahingehend identifiziert werden konnte, dass es sich um die eingesetzten Antioxidantien handelte. Des Weiteren konnten keine signifikanten Antioxidantien-Konzentrationen in den Proben bestimmt werden, sodass davon ausgegangen wurde, dass diese hauptsächlich an der Oberfläche vorlagen. Dies konnte durch die Verwendung zusätzlicher Analysetechniken wie der RFA, der LA-ICP-MS oder dem REM bestätigt werden. Dementsprechend wurde vermutet, dass entweder das vorliegende Polymer für die Additivkonzentrationen ungeeignet war, oder die Proben inhomogen hergestellt wurden. Die Inkompatibilität des Polymers mit den Antioxidantien auf Grund zu hoher Konzentrationen könnte zum Effekt des sogenannten Blooming führen. Der Effekt beinhaltet, dass die Antioxidantien durch Migrations- und Diffusionsmechanismen an die Oberfläche des Polymers migrieren, um eine Sättigungskonzentration zwischen den Antioxidantien und dem Polymer einstellen zu können. Die an der Oberfläche vorliegenden Additive könnten dort mechanisch abgetragen werden und somit nicht mehr zum Schutz des Polymers zur Verfügung stehen. Anhand eines In-House-Standards auf LLDPE-Basis konnte gezeigt werden, dass das Extraktionsverfahren und die HLPC-Methoden entwickelt werden konnten, die Wiederfindungsraten von über 90 % aufwiesen. Des Weiteren konnten durch die Experimente zahlreiche Fehlerquellen analysiert und ausgeschlossen werden, sodass diese das Ergebnis nicht verfälschten. Es konnte ein Verfahren entwickelt werden, anhand dessen eine quantitative Charakterisierung der Konzentrationen von insgesamt vier Antioxidantien und deren Abbauprodukten möglich ist.

Entwicklung von Verfahren zur quantitativen Charakterisierung von Antioxidantien in Kunststoffdichtungsbahnen für Tunnelanwendungen -Einfluss der Polymermatr ix und Additivkomponenten aufeinander

Absolvent(in): Tobias, Bomkamp



Institut für Konstruktions und Funktionsmaterialien


48565 Steinfurt


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Fei Ye


Ziel der Arbeit war es, ein Verfahren zu entwickeln, welches zur Quantifizierung von Kunststoffstandards mit bekannten Antioxidantien-Konzentrationen genutzt werden kann. Dieses Verfahren sollte dazu dienen, die Aussagekraft sowie die Ergebnisse des im Rahmen des „LaK- Langzeitbeständigkeit von Kunststoffdichtungsbahnen im Tunnel- und Deponiebau“-Projektes zu entwickelnden Direktbestimmungsverfahrens beurteilen zu können, welches für die Vorhersage von Lebensdauern von Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) verwendet werden sollte.

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Entwicklung eines Simulationsmodells einer Hydrocracker

Fraktionierung und Anwendung des Modells zu

Optimierungszwecken

Absolvent(in): Ian Patrick, Genßler


Ort der Abschlussarbeit: BP Gelsenkirchen GmbH/ Org.: 3100 HC, A8, MDE

Pawiker Str. 30

45896 Gelsenkirchen

FH-Betreuer: Prof. Dr. -Ing R. Korff

Betreuer der Abschlussarbeit: T. Fischer


Das Ziel der Arbeit war es ein Simulationsmodell der Fraktionierung des Hydrocrackers der BP Gelsenkirchen

GmbH am Standort Scholven zu entwickeln. Dieses Modell sollte trotz der Simplifizierung in der Lage sein, die

destillative Auftrennung der Ölphase des Reaktoraustrittsproduktes in einer Reihe von komplexen

Rektifizierkolonnen mit ausreichender Genauigkeit vorhersagen zu können. Um solch ein Simulationsmodell zu

Optimierungszwecken anwenden zu können, müssen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen die simulierten

Produktmengen und –qualitäten mit denen der laufenden Anlage möglichst genau übereinstimmen.

Das Simulationsmodell der Hydrocracker Fraktionierung wurde mit der Simulationssoftware Hysys erstellt. Um

dieses Modell zu validieren, wurden mehrere Datensätze bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen generiert

und in die Simulation eingepflegt. Beim sogenannten Tuning Prozess wurde die Anzahl an theoretischen

Trennstufen und somit, durch das Verhältnis der theoretischen zu praktischen Trennstufen, die Gesamt-

Bodenwirkungsgrade einzelner Kolonnenabschnitte so variiert, dass die Abweichung der Simulationswerte von

den Anlagenwerten minimiert wurde. Letztendlich konnte durch diesen Vorgang ein Simulationsmodell erzeugt

werden, welches innerhalb der geforderten Genauigkeiten die Fraktionierung der Produkte in den Kolonnen

vorhersagt.

In diversen Simulationsversuchen wurden anschließend die Auswirkungen der Variation verschiedener

Prozessparameter auf die Produktausbeute und –qualitäten untersucht. Zum einen sollte dadurch das Verhalten

der Anlage beschrieben und zum anderen mögliche Optimierungspotentiale aufgedeckt werden. Eine Aufgabe

bestand darin, das Potential eines Leichtbenzin-Rückführungsstroms zur Steigerung der Mitteldestillatausbeute zu

untersuchen. Dabei wurden bei verschiedenen Versuchsbedingungen und Einsatzlasten die optimalen

Leichtbenzin-Recyclemengen ermittelt.

Steam jet pumps are vacuum pumping devices with a simple construction but complex theoretical principles. A

converging-diverging nozzle (Laval nozzle) converts the pressure energy of the motive steam into kinetic energy.

This leads to a high (supersonic) velocity and a low pressure at the nozzle exit where a secondary fluid is

entrained. Subsequently the mixture stream is compressed in a diffuser to a discharge pressure higher than the

suction pressure. Steam jet pumps create vacuum or remove gases from other devices. High compression ratios

can be reached and the investment and maintenance costs are low.

The Dow Chemical Company has several steam jet pumps in use but their theoretical principles are not well

understood. In case that the device works incorrectly or the impact of changing one design parameter should be

investigated, the company has to contact the manufacturer. To avoid this, a deeper understanding of the

fundamentals and a process modeling tool are required. Therefore a calculation base was developed which is able

to determine the design parameters. A known model and another self-developed and validated calculation base

were applied. The calculated results were in good agreement with the values measured by manufacturers. The

calculation bases were implemented in Microsoft Excel® .The modeling tool is able to import process data and

graphically represent the data and the calculation results. An unknown design-parameter can be determined and a

characteristic curve is developed.

The self-developed calculation base was also implemented in the process simulator Aspen Plus™. The software

cannot represent steam jet pumps in the overall simulation of a plant. For this reason the pumping tools were

modified. A turbine, a heater and a compressor are assembled to represent a steam jet pump. The calculation

base determines the work of the expansion and the compression. The proper operational characteristics of the

Microsoft Excel® tool and the simulation in Aspen Plus™ were verified with process datasets. The models lead to

a better understanding and an easier handling of steam jet pumps.

Mathematical Modeling and Simulation of Steam Jet Pumps for the Performance Evaluation

Absolvent(in): Kim Kruse

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Dow Deutschland Anlagengesellschaft mbH

Bützflether Sand 2

21683 Stade

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Norbert Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Malte Schulz


The purpose of the thesis was to find a calculation method and interpretation base for the description of steam jet pumps and their operational characteristics. A modeling tool and a foundation for the simulation of steam ejectors in a process simulator should be set up.

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Die vor allem im tropischen und subtropischen Raum heimische, toxische Ölpflanze Jatropha curcas hat sich in den letzten Jahren als vielversprechende Energiepflanze zur nachhaltigen Gewinnung von Biokraftstoff aus dem enthaltenen Pflanzenöl herauskristallisiert.

Bisher gängige Verfahren zur Extraktion des Öles aus den Samen von Jatropha curcas nutzen in der Regel eine mechanische Pressung der Samen oder eine Extraktion des Öles mit organischen Lösemitteln. Der wirtschaftliche Einsatz einer Lösemittelextraktion ist aufgrund der hohen Kosten, der Umweltbelastung und des Gefahrenpotentials solcher Lösemittel aber oft problematisch. Wässrige Verfahren wie das von der GEA entwickelte Verfahren nutzen ausschließlich Wasser als Extraktionsmittel. Dabei wird auf den Einsatz von umweltbedenklichen organischen Lösemitteln verzichtet und die Extraktion rein mechanisch durchgeführt.

Die bei der wässrigen Extraktion des Öles anfallende Feststoffphase zeichnet sich durch einen sehr hohen Protein- und Nährstoffgehalt aus, weshalb sie als eine hochwertige Proteinquelle zum Beispiel zur Tierfuttererzeugung gewinnbringend veräußert werden kann. Die Wirtschaftlichkeit des gesamten Verfahrens kann so signifikant gesteigert werden. Aufgrund der im Feststoff enthaltenen toxischen Komponenten (Phorbolester) ist eine Verwendung des Feststoffes nach der Extraktion als Tierfutter jedoch zunächst nicht möglich. Aus diesem Grund hat die GEA zwei potentielle Verfahren entworfen, die Phorbolester aus der Feststoffphase zu extrahieren. Solche Verfahren sind bisher noch nicht kommerziell verfügbar und nur in sehr wenigen Laborstudien getestet worden. Für die Etablierung eines kommerziellen, großtechnischen Detoxifizierungsverfahrens ist eine eingehende Untersuchung beider Verfahren daher essentiell.

In dieser Arbeit wurden beide Verfahren zur Extraktion der Phorbolester aus der Feststoffphase sowohl im Labor- , als auch im Technikumsmaßstab auf ihre Anwendbarkeit untersucht, weiterentwickelt und optimiert.

Wässrige Extraktion von Öl und Minorkomponenten aus

Jatropha curcas

Absolvent(in): Maximilian Mäsing



Werner-Habig-Straße 1

59302 Oelde


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. S. Hruschka


Ziel der Arbeit war es, zwei potentielle Verfahren zur Extraktion der toxischen Bestandteile aus dem Presskuchen von Jatropha curcas sowohl im Labormaßstab als auch im Technikumsmaßstab auf ihre Anwendbarkeit zu untersuchen und zu optimieren.

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Bei der Aurubis AG in Lünen handelt es sich um eines der größten Kupferrecycling-Zentren weltweit. Die Hauptaufgabe in diesem Werk besteht darin, aus kupferhaltigen Sekundärrohstoffen (z.B. Kupferschrott, Leiterplatten, Kupfer-Eisen-Materialien) hochwertige Kupferkathoden herzustellen. Bei diesem Herstellungsverfahren sind viele Prozessschritte notwendig, bei denen große Wärmemengen freigesetzt werden. Diese Wärme wird durch mehrere Kühlkreisläufe und den dazugehörigen Kühltürmen abgeführt. In jedem dieser Kühlkreisläufe wird Wasser als Kühlmedium eingesetzt. Wasser enthält eine Reihe von Inhaltsstoffen (z.B. Chlorid, Sulfat, Carbonat, Eisen), die bei zu hohen Konzentrationen zur Beeinträchtigung der Kühlwasserqualität führen. Als Folgen können Korrosion an metallischen Werkstoffen, Schäden an Kühlturmtassen, Bildung von Ablagerungen, Steinbildung an den Oberflächen von Wärmetauschern, Ablagerung von Korrosionsprodukten und mikrobielle Verunreinigungen des Kühlwassers entstehen. Die wesentliche Aufgabe dieser Arbeit lag darin, das Zusammenspiel der verschiedenen Wasserinhaltsstoffe zu beschreiben, die Ursache von Ablagerungen für einen der Kühlkreislaufsysteme zu finden und geeignete Maßnahmen für die Beseitigung der Probleme zu erarbeiten. Außerdem wurde eine optimale Anreicherung der Konzentrationen der verschiedenen Wasserinhaltsstoffe innerhalb des betrachteten Kühlkreislaufes bestimmt.

Nach der Analyse der Kühlwasserqualität durch die Bestimmung der gängigen Wasserinhaltsstoffe und Parameter des Kühlwassers stellte sich heraus, dass es sich bei einem Teil der Ablagerungen um Korrosionsprodukte handelte. Weitere Feststoffanalysen aus dem Bereich der Kühltürme und der Rohrleitungen zeigten, dass außer den eisenhaltigen Korrosionsprodukten noch erhebliche Mengen an unlöslichen Siliziumverbindungen vorlagen. Diese Verbindungen gelangten als Stäube aus der Luft an den offenen Stellen des Kühlkreislaufes in das System. Ein weiteres Problem lag in der Regulierung der Konzentrationen der Wasserinhaltsstoffe in dem Kühlkreislaufsystem. Um die Konzentrationen auf einem akzeptablen Niveau zu halten, wurde in unregelmäßigen Abständen Kühlwasser über die Rückspülung der Filter aus dem System ausgeschleust und gegen frisches Zusatzwasser ausgetauscht. Bei dieser Verfahrensweise kam es vor, dass die Konzentrationen einiger Inhaltsstoffe überschritten wurden, was zu einem erhöhten Ablagerungsrisiko führte. Um den Kühlwasserkreislauf vor Ablagerungen zu schützen, wurden die folgenden Maßnahmen empfohlen: Das mit Wasserinhaltsstoffen angereicherte Kühlwasser muss in regelmäßigen Abständen über ein „Absalzungsventil“ aus dem System ausgeschleust werden und für eine Reduzierung des Staubeintrages sind alle offenen Stellen des Kreislaufes zu identifizieren und abzudecken. Um den Korrosionsangriff deutlich zu verringern, sollten dem System geeignete Korrosionsschutzmittel zugeführt werden.

Beurteilung und Optimierung der Kühlwasserqualität in einem Kühlkreislauf durch die Untersuchung des Kühlwassers auf Ablagerungen, Korrosion und mikrobiologische Belastung

Absolvent: Stefan Hahn


Ort der Abschlussarbeit: Aurubis AG

Kupferstraße 23

44532 Lünen

FH-Betreuer: Prof. Dr. Norbert Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Hendrik Roth


Ziel der Arbeit war es, die Ursache von Ablagerungen in einem Kühlkreislaufsystem zu identifizieren und geeignete Maßnahmen für die Beseitigung dieser Ablagerungen zu finden.

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Aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung erscheint an dieser Stelle keine Zusammenfassung.

Möglichkeit der katalytischen Einflussnahme auf den Pyrolyseprozess zur Verbesserung der Pyrolyseflüssigkeiten

Absolvent(in): Daniel Gerbe



Creavis


45772 Marl

FH-Betreuer: Prof. Dr. Volkmar Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Laura Grundemann


Ziel dieser Masterarbeit war es, eine Möglichkeit der katalytischen Einflussnahme auf die Biomassepyrolyse zur Verbesserung der Pyrolyseflüssigkeiten zu finden.

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Die Hauptaufgabe des von GEA Westfalia Separator entwickeltem Verfahren ist die Feststoffabtrennung aus der Schweinegülle in zwei Verfahrensschritten. Dabei stellt die Abtrennung der groben Feststoffe mit dem Dekanter auch bei höheren Feedströmen kein Problem dar. Die Abtrennung der fein verteilten bis kolloidal vorliegenden Feststoffe gelingt nach Stand des Wissens nur mit einem hohen Aufwand durch den Einsatz von Flockungs- und Flockungshilfsmitteln. Der Einsatz dieser Stoffe stellte sich während der Pilotierungsphase aus verschiedenen Gründen als kritisch heraus.

Nach dem Stand des Wissens wird das Flockungsmittel Eisen(III)-chloridsulfat als Koagulant eingesetzt. Anhand der Versuchsergebnisse ist zu erkennen, dass die Zugabe des Flockungsmittels zwar eine gewisse Agglomeration der Partikeln bewirkt, jedoch hauptsächlich Reaktionen zu schwerlöslichen Verbindungen wie z.B. zu Eisenphosphat ablaufen. So konnte nur eine sehr geringe Abhängigkeit der Flockung in dem gewählten Konzentrationsbereich der Flockungsmittel auf die Abtrennung der organischen Feststoffe in der Gülle mit den gewählten Analysemethoden nachgewiesen werden. Durch die Versuche wurde ein sehr hoher Verbrauch der Flockungshilfsmittellösung im Vergleich zur Klärschlammaufbereitung bei kommunalen Kläranlagen festgestellt. Dies erzeugt zum einen hohe Kosten bei der Chemikaliendosierung, zum anderen wird dabei eine große Menge an Verdünnungswasser in den Abwasserstrom eingetragen. So fallen nach Stand des Wissen ~35% der Gesamtbetriebskosten auf die Kosten des Flockungshilfsmittels. Zudem erhöht der Eintrag an Verdünnungswasser von rund 40 w% in den nachfolgenden Schritten die Investitions- und Betriebskosten. Zudem ist eine solche Verdünnung des Abwassers rechtlich nur unter besonderen Anforderungen legitim. Daher wurde auf Grundlage von Labor- und Technikumsversuchen eine Prozessstrategie erarbeitet, bei der auf den Einsatz von Flockungs- und Flockungshilfsmitteln verzichtet bzw. auf ein Minimum reduziert werden kann. Mit dieser Prozessführung kann die Zentratqualität des Prozesses nach Stand des Wissens nicht erreicht werden. Der Abbau der mit dem Separator nicht abtrennbaren feinen Partikeln und Kolloide muss im Bioreaktor durch mikrobiologische Oxidation erfolgen. Dadurch steigen u.a. die Betriebskosten des Membranbioreaktors. Zur Beurteilung der vorgeschlagenen Prozessstrategie wurde deshalb eine Kostenvergleichsanalyse der Betriebskosten beider Prozesse herangezogen. So konnte festgestellt werden, dass der Abbau der feinen Partikeln durch die mikrobiologische Umwandlung den Gesamtprozess deutlich wirtschaftlicher machen kann. Die technische Durchführbarkeit durch die Mehrbelastung des Membranbioreaktors aufgrund der feinen Partikeln ist in Technikumsversuchen zu überprüfen. Des Weiteren ist es erforderlich, die Flockungsfähigkeit des feststoffseitig ausgetragenen Massenstroms des Separators zu überprüfen.

Experimentelle Untersuchungen zur Optimierung der

Feststoffabtrennung aus flüssigen Wirtschaftsdüngern

Absolvent(in): André Hähnel



Werner-Habig Str.1

59302 Oelde

FH-Betreuer: Prof. Dr. A. Wäsche

Betreuer der Abschlussarbeit: Joost Vliegen (M.Sc.)


Ziel der Arbeit war die Inbetriebnahme und die Optimierung einer Pilotanlage zur Gewinnung von einleitfähigem Wasser aus flüssigen Wirtschaftsdüngern.

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In der Masterarbeit wurden verschiedene Methoden untersucht, wie der quantitative Anteil von PP oder PET in

einem textilen Vliesstoff bestimmt werden kann.

Diverse Überlegungen und Versuche wurden durchgeführt und in Effektivität, Reproduzierbarkeit und

Durchführbarkeit im Betrieb bewertet.

Unter anderem wurde die Eignung der IR-Spektroskopie sowie der DSC-Analyse näher untersucht. Aber auch

mechanische Behandlungen, sowie das Herauslösen einer Komponente mithilfe verschiedener Lösungsmittel

wurden betrachtet.

Besonders wichtig bei der Beurteilung der Methoden war ein kostengünstiges, einfaches und schnelles Verfahren,

um die Zusammensetzung der technischen Textilien produktionsbegleitend analysieren zu können.

Das Herauslösen einer Komponente des Systems bei gleichzeitiger Bildung einer Schmelzperle der zweiten

Komponente des Systems stellte sich als effektiv aber sehr zeitaufwendig aufgrund der sich anschließenden

Trocknung bis zur Massenkonstanz dar. Auch ist der Umgang mit diversen gesundheitsschädlichen

Lösungsmitteln nicht ganz unbedenklich, wenn die Methode zur Prozessüberwachung eingesetzt werden soll.

Die Methode der IR-Spektroskopie sowie die DSC-Analyse ergaben repräsentative Ergebnisse, die aber in

weiteren Forschungsarbeiten noch einmal näher untersucht werden sollten, da für die Validierung ein deutlich

größerer Probenumfang notwendig ist und die Messungen dann sehr zeitaufwendig werden.

Die Masterarbeit konnte erste Hinweise auf die Effektivität und Reproduzierbarkeit verschiedener Methoden zur

Bestimmung von PP oder PET in einem textilen Vliesstoff geben, die eine quantitative Bestimmung der PP und

PET Anteile ermöglichen. Jedoch hat sich keine der untersuchten Methode als hinreichend effektiv im Hinblick auf

die geforderte schnelle und kostengünstige produktionsbegleitende Untersuchung der Vliese erwiesen.

Hier sind weitere Forschungen mithilfe der IR-Spektroskopie und DSC-Analyse notwendig.

Methodenentwicklung zur Bestimmung der

Zusammensetzung technisch hergestellter textiler

Vliesstoffe am Beispiel des Systems PP/PET

Absolvent(in): Christina Vatheuer


Ort der Abschlussarbeit: Polyvlies Franz Beyer GmbH & Co. KG

Rodder Str. 52

48477 Hörstel-Bevergern

FH-Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Hermann Büttner

Betreuer der Abschlussarbeit: M.Sc. Dipl. Ing. Jürgen Müller


Ziel der Arbeit war es eine Methode zu entwickeln, mit der einfach, schnell und kostengünstig der

quantitative Anteil von Polypropylen und Polyethylenterephthalat in einem technisch hergestellten textilen

Vliesstoff ermittelt werden kann.

Die Stadtwerke Greven GmbH überlegen über eine zentrale Teilenthärtung des Trinkwassers durchzuführen, obwohl die vorliegende Härte und Zusammensetzung des Wassers den Qualitätsanforderungen der TrinkwV 2001 sowie den Leitsätzen der DIN 2000 entspricht. Diese zentrale Teilenthärtung ist aus der Kundensicht aufgrund der ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkte sehr erwünscht.

Das enthärtete Trinkwasser kann von den Verbrauchern bemerkt oder gespürt werden, wenn die Härte und der Hydrogencarbonatgehalt auf einen bestimmten Zielwert verringert werden. Neben dieser Verringerung der Härte und des Hydrogencarbonatgehaltes sollte die Entfernung von Neutralsalzen wie Sulfate und Chlorid und Eisen und Mangan angestrebt werden. Anschließend sollten Prozessoptimierung und Ausbeuteerhöhung vom Trinkwasser ermittelt werden.

Diese Ausarbeitung beschäftigt sich damit, die oben genannten angestrebten Ziele zu erreichen. Dafür steht eine halbtechnische Versuchanlage mit einer Durchsatzmenge von ca. 1 m/h als Zulauf zur Verfügung.

Für die Versuchanlage bestehen zwei Betriebsphasen. In der ersten Betriebsphase soll das unbehandelte Brunnwasser direkt mittels LPRO enthärtet werden. In der zweiten Betriebsphase soll die Versuchsanlage mit dem Filtrat der Filtrationsanlage des Wasserwerks Wentrup beaufschlagt werden. Für die beiden Variante sollten Experimente durchgeführt und die wichtigen Parameter sollten ermittelt und ausgewertet werden.

Titel der Abschlussarbeit

Enthärtung eines eisenhaltigen harten Grundwassers mittels Niederdruckumkehrosmose

Absolvent(in): Ibrahim Dergham


Ort der Abschlussarbeit: Stadtwerke Greven GmbH

Saerbecker Straße 77

48268 Greven

FH-Betreuer: Prof. Dr. Ing. J. Guderian

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Ing. Pia Lipp


Ziel der Arbeit war es das Brunnwasser über zwei Betriebsphasen mittels Niederdruckumkehrosmose bestmöglich zu enthärten.

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Bei der anaeroben Vergärung von Biomasse zu Biogas wird unweigerlich Schwefelwasserstoff gebildet. Da Schwefelwasserstoff negative Effekte bei verschiedenen Prozessschritten während der Verstromung von Biogas verursacht, muss dieser sicher und kostengünstig entfernt werden. Die meisten Probleme betreffen das Blockheizkraftwerk. Ist im Biogas Schwefelwasserstoff vorhanden, führt dies zu einer Versauerung des Motoröls und damit zu schlechteren Schmiereigenschaften. Des Weiteren kommt es zu einer Inhibierung des nachgeschalteten Abgaskatalysators durch die Verbrennungsprodukte des Schwefelwasserstoffs. Ein Lösungsweg ist die Gasentschwefelung durch ein Aktivkohleverfahren. Der Schwefelwasserstoff wird mittels Adsorptionskatalyse an einer mit Kaliumiodid imprägnierten Aktivkohle zu elementarem Schwefel oxidiert. Der Schwefel verbleibt in den Poren, wodurch es zu einer Deaktivierung der Aktivkohle mit steigender Beladung kommt. Daraus resultieren charakteristische Durchbruchskurven. Die optimalen Prozessparameter unterscheiden sich dabei je nach Art der eingesetzten Aktivkohle teilweise erheblich. Im Rahmen der Masterarbeit wurde ein Versuchsaufbau für die Messung von Durchbruchskurven und der Beladungskapazität von Schwefelwasserstoff an kaliumiodidimprägnierter Aktivkohle entwickelt. Der Versuchstand ist dabei so konzipiert, das alle Prozessparameter in einem breiten Bereich variiert werden können. Aus den gemessenen Durchbruchskurven wurden anschließend die Modellparameter ermittelt um eine Modellierung von Durchbruchskurven bei unterschiedlichsten Betriebszuständen vornehmen zu können.

Konzeption und Aufbau eines Teststandes für die Untersuchung der

Beladungskapazität von Schwefelwasserstoff an kaliumiodidimprägnierter Aktivkohle

Absolvent(in): Carsten Schledorn


Ort der Abschlussarbeit: CarboTech AC GmbH

Elisenstraße 119

45138 Essen

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Joachim Guderian

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Wolfgang Bongartz


Ziel der Arbeit war es die verschiedenen Prozessparameter, die für die Entschwefelung von Biogas durch ein Aktivkohleverfahren relevant sind, herauszufinden und einen Teststand für die Untersuchungen der Einflussfaktoren zu planen und aufzubauen.

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Da sich mit Hilfe von Additiven die Eigenschaften von Polymeren gezielt beeinflussen und einstellen lassen, sind diese analytisch von besonderem Interesse. Für die Analyse ist jedoch oft eine zeitaufwendige Probenvorbereitung nötig, um die Zusatzstoffe von der Polymermatrix zu separieren. Aus diesem Grund sollte eine Methode am GC/MS-Gerät entwickelt werden, mit der sich die Additive aus der Festsubstanz nachweisen lassen und gleichzeitig Informationen über die Polymermatrix gewonnen werden können.

Zunächst wurde bei dieser Arbeit eine Methode entwickelt, um ausgewählte Antioxidantien und Weichmacher per Flüssiginjektion nachzuweisen. Vorbereitend auf die Analyse aus den festen Polymeren wurde auch ein stufenweises Erhitzen einer Additiv-Lösung auf zunehmende Temperaturstufen durchgeführt. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Additive bei verschiedenen Stufen detektiert und so thermisch voneinander getrennt werden können. Die Möglichkeit der Detektion aus der festen oder flüssigen Reinsubstanz wurde für die verschiedenen Additive belegt oder ausgeschlossen. Der direkte Nachweis aus der Polymermatrix konnte für eines der Additive erfolgen.

Da Polymere als Makromoleküle vorliegen und somit nicht am GC-Gerät untersucht werden können, müssen sie zunächst in kleinere Fragmente gespalten werden, was zum Beispiel mittels Pyrolyse thermisch gelingt. Diese Technik wurde am PTV-Injektor erfolgreich angewandt. Anhand von ausgewählten Polymeren konnte gezeigt werden, dass mit dem vorhandenen Injektor die charakteristischen Pyrolyse-Produkte der Matrices detektiert werden, so dass die Polymere anhand der Zerfallsprodukte identifiziert werden können. Da der Zerfall, je nach Art und Aufbau des Polymers, unterschiedlichen Reaktionsmechanismen unterliegt, lassen sich die entstehenden Pyrolyseprodukte differenzieren und können für die Charakterisierung herangezogen werden. Auch die Probenaufgabe über einen programmierbaren Linertausch erwies sich als geeigent und gut in der Praxis umsetzbar. Es wurde zusätzlich die Reproduzierbarkeit der Zerfallsmuster verifiziert und ein Einfluss verschiedener Injektorparameter untersucht. Somit kann in Zukunft mit der entwickelten Methode die Polymermatrix einer unbekannten Kunststoffprobe bestimmt werden.

Untersuchung von Polymeren und deren Additive mittels Pyrolyse-GC/MS und PTV-Injektor

Absolvent(in): Silke Driftmann




48565 Steinfurt

FH-Betreuer: Prof. Dr.K.Schlitter

Betreuer der Abschlussarbeit: M.Sc. Karin Schulte


Ziel der Arbeit war es, eine Pyrolyse-Methode zur Untersuchung von Polymeren und deren Additive aus der Festphase am GC/MS-Gerät zu entwickeln. Auf diese Weise könnten unbekannte Kunststoffproben ohne aufwendige Probenvorbereitung charakterisiert und deren Inhaltsstoffe bestimmt werden.

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Im Rahmen dieser Arbeit wurden ausgewählte Oxide, Phosphate und Silikate mit Übergangsmetallen (Cr3+, Mn2+,

Fe2+, Co2+) dotiert, mit dem Ziel eine Absorption im sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichts bei den

Verbindungen hervorzurufen. Dadurch war es möglich, in den farblosen Reinstoffen eine Farbigkeit zu erzielen,

welche einen Einsatz als farbiges Pigment ermöglichen könnte.

Bei der Synthese der dotierten Verbindungen wurde das Farbergebnis, der mittels Sintern hergestellten

Verbindungen, mit denen der durch Fällung hergestellten Verbindungen verglichen. Der Vergleich ergab, dass die

gesinterten Substanzen einen intensiveren Farbton als die gefällten Produkte, besaßen.

Durch die Dotierung mit Co2+ konnte eine intensive Farbigkeit in verschiedenen Mineralsalzen erzeugt werden,

diese reicht von Violett über Blau bis zu einem grünen Farbergebnis.

.

Ein interessanter Intervalenzübergang, der im blauen Wellenlängenbereich des Lichts eine Absorption hervorrief

und dadurch eine gelbliche visuelle Erscheinung verursachte, wurde in ZnO:Mn2+ beobachtet. Problematisch

erwies sich die Synthese von phasenreinen Zn3(PO4)2- und Zn2SiO4- Verbindungen, da diese Anteile von ZnO als

Nebenphase enthielten.

Synthese und Charakterisierung von Übergangsmetall

dotierten Oxiden, Phosphaten und Silikaten

Absolvent: Alexander, Hoffmann


Ort der Abschlussarbeit: Dr. Paul Lohmann GmbH KG

Hauptstraße 2

31860 Emmerthal


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. U. Günther


Ziel dieser Arbeit war es ausgewählte Verbindungen der Oxide, Phosphate und Silikate mit Übergangsmetallen zu dotieren und dadurch eine Absorption im sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichts hervorzugrufen und diese Verbindungen spektroskopisch zu analysieren.

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die Untersuchung des Einflusses der Herstellbedingungen von O/W-Emulsionen (Lotionen und Cremes) auf ihre physikalisch-chemischen und sensorischen Eigenschaften. Dabei wurde der Frage nachgegangen, ob sich eine Änderung des Standard- Heiß/Heiß-Prozesses auf eine energie- sowie zeiteffizientere Heiß/Kalt-Herstellung spür-bar auf Veränderungen des Hautgefühls auswirkt. Es wurde zusätzlich zur Änderung der Temperatur der Wasser-phase der Einfluss der Scherzeit, des Emulgators (Polyglycerin- und ethoxylierter Emulgator), sowie der kosmeti-schen Öle untersucht. Die sensorischen Prüfungen wurden von einem Experten-Panel der Firma Evonik Industries AG vollzogen. Als instrumentelle Analysen wurden rheologische Untersuchungen und Laserbeugungsanalysen durchgeführt, sowie Mikroskopieaufnahmen erstellt.

Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Verfahrensumstellung vor allem auf die interne Struktur der Emulsionen auswirkt, welches sich durch größere Öltröpfchen, eine verringerte Viskosität, kleinere Speicher- und Verlustmo-dule, sowie verminderte Fließgrenzen bemerkbar macht. Dieser Effekt ist bei Lotionen und bei Verwendung des Polyglycerinemulgators ausgeprägter, da dort eine geordnete und langsame Auskristallisierung der Emulgator- und Co-Emulgatormoleküle an den Grenzflächen und eine optimale Ausbildung lamellarer Strukturen in der Was-serphase aufgrund der schlagartigen Abkühlung unterbunden wird. Es sollte vor Verfahrensumstellung geprüft werden, ob der gewünschte Emulgator geeignet ist und ob eine Viskositätsabnahme vernachlässigt oder kompen-siert werden kann.

Sensorische Unterschiede wurden von den Panelisten verstärkt zwischen den Emollients und weniger zwischen den Herstellbedingungen wahrgenommen, was dafür spricht, dass eine Verfahrensumstellung auf den energie- und zeitsparenden Heiß/Kalt-Prozess generell möglich ist. Jedoch konnte auch gezeigt werden, dass sich eine geringere Viskosität in einigen Fällen auf eine bessere Verteilbarkeit der Emulsion auswirkt. Vor Umstellung des Standard-Herstellungsverfahrens auf den Heiß/Kalt-Prozess müssen somit der Einfluss der Viskosität und die damit einhergehenden mögliche Veränderungen sensorischer Eigenschaften beachtet und geprüft werden. Die analysierten Unterschiede zwischen den Emollients lassen sich in den Eigenschaften dieser begründen, da nach Auftrag der Emulsion auf die Haut und der langsamen Verdampfung der Wasserphase vor allem das kosmetische Öl mit seinen Eigenschaften zur Beurteilung zurück bleibt.

Einfluss der Herstellbedingungen und der Zusammensetzung kosmetischer O/W-Emulsionen auf physikalisch-chemische und sensorische Produkteigenschaften

Absolvent(in): Julia Sauer



Goldschmidtstraße 100

45127 Essen


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Achim Friedrich


Ziel der Arbeit war…

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akademisches jahrbuch 2014 / 2015

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