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Akademisches

Jahrbuch

2015 / 2016

25. April 2015 – 22. April 2016

Fachbereich

Chemieingenieurwesen

Vorwort Sehr geehrte Absolventinnen und Absolventen des akademischen Jahres 2015/2016, mit dem erfolgreichen Abschluss eines der Studiengänge des Fachbereiches Chemieingenieurwesen der Fachhochschule Münster können Sie nun mit Zuver-sicht und Optimismus auf Ihre weitere berufliche oder auch akademische Laufbahn blicken. Da sich das Studium an der FH Münster durch eine besondere Praxisori-entierung 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 123 Studie-rende ihr Studium in den verschiedenen Studiengängen des Fachbereiches Che-mieingenieurwesen erfolgreich abgeschlossen: 61 im Bachelor Chemieingenieurwesen 14 im Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen – Chemietechnik 35 im Master Chemical Engineering 13 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 Chemieingenieur-wesen der FH Münster durchgeführt werden. In Ihren Abschlussarbeiten wurden vielfältige Themen aus Forschung & Entwicklung sowie Anwendungstechnologie bearbeitet. Die von Ihnen erzielten Ergebnisse sind in vielen Fällen in Patenten, Publikationen in Fachzeitschriften und Poster- oder Vortragsbeiträgen bei ein-schlägigen 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 europäischen Land erzielt, das nicht nur über eine lange Tradition in den Branchen Chemie und Verfahrenstechnik verfügt, sondern auch mit etwa 1800 Unternehmen, davon 90% KMUs und ca. 10% Großunternehmen, 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 Abschlussarbeiten unter Beweis gestellt haben.

Sowohl das gesamte Dekanat als auch Kollegium sowie Mitarbeiter des Fachbe-reichs hoffen, dass Sie dieses Jahrbuch zukünftig gelegentlich in die Hand nehmen und sich dabei an Ihre Studienzeit an der FH Münster erinnern werden. Vielleicht trägt es auch dazu bei, dass Sie den Kontakt zu unserem Fachbereich aufrecht-erhalten oder sogar erwägen, als zukünftiger Entwickler, Forscher oder Unterneh-mer mit uns eine Zusammenarbeit einzugehen. Allen anderen Lesern soll dieses Jahrbuch dazu dienen, einen Überblick über die Aktivitäten im Fachbereich Chemieingenieurwesen der FH Münster zu erhalten und gegebenenfalls eine Anregung sein, die chemisch-technische Problemlösungs-kompetenz unseres Fachbereiches in Anspruch zu nehmen. Da wir uns als Dienst-leister verstehen, würde uns das ganz besonders freuen. Die Erfolgsbilanz des neuen akademischen Jahrgangs beschränkt sich nicht nur auf den Studienabschluss. Sie haben schon die nächsten Herausforderungen an-genommen: Viele von Ihnen sind bereits sehr erfolgreich in eine berufliche Karriere gestartet, daneben hat sich eine erfreuliche Anzahl für die Fortsetzung des Studi-ums in unseren Masterprogrammen entschieden oder sogar ein Promotionsstudi-um aufgenommen. Mit meiner herzlichen Gratulation zu Ihren Leistungen möchte ich im Namen der Kollegen, Mitarbeiter und Studierenden unseres Fachbereichs eine Bitte verbin-den: Wirken Sie zukünftig als Botschafter der FH Münster und des Fachbereichs Chemieingenieurwesen, indem Sie selbstbewusst und kompetent Ihre Stärken unter Beweis stellen. Sie tragen so dazu bei, den guten 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 Verbin-dung zu bleiben und wünsche Ihnen schließlich im Namen des gesamten Fachbe-reiches alles Gute für Ihren weiteren Lebensweg!

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Jüstel, Dekan Steinfurt im April 2016

Ansprechpartner im Dekanat Chemieingenieurwesen

Ansprechpartner im Prüfungsausschuss Chemieingenieurwesen

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

Professorinnen und Professoren im Fachbereich Chemieingenieurwesen

Lehrende: Lehrgebiet:

Dr.-Ing. Mirjam Altendorfner Juniorprofessorin - Chemische Verfahrenstechnik

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

Prof. Dr. rer. Nat. Hermann Büttner Organische Chemie und Biochemie

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

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

energetische Biomassenutzung, Apparate- und

Werkstoffkunde, Chemische Umwelttechnik

Prof. Dr.-Ing. Joachim Guderian Verfahrenstechnik

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

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

Angewandte Materialwissenschaften

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

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

Molekülspektrometrie, Charakterisierung von Struktur-

Wirkungsbeziehungen von Polymeren u. Kunststoffen

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

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

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

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

Prof. Dr. Thomas Schupp Nachhaltige Chemie - Lebenszyklusanalyse und

Ökobilanzierung chem. Produkte

Prof. Dr.-Ing. Andreas Wäsche Nachhaltige Prozessentwicklung

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

Verzeichnis der Abschlussarbeiten 2016

Bachelor Chemieingenieurwesen

Seite Thema der Abschlussarbeit Absolvent/in Betreuer FH

16

Einfluss von Alterungsprozessen auf die mechanischen Eigenschaften von thermoplastischen Faserverbundbauteilen Senkbeil, Robert Prof. Guderian

17

Feinstaubabscheidung aus dem Rauchgas von Biomassekleinfeuerungen mittels auf Glaswolle basierender Tiefenfiltration

Oeljeschläger, Jane Prof. Ebeling

18 Analyse zur Einführung eines Online-Prozessmonitorings eines Ethanolfermentationsprozesses Bröring, Markus Prof. Ebeling

19 Developing a palladium-catalyzed cross-coupling between organic triflates and metal azides

Linnenbrink, Magdalena

Prof. Weiper-Idelmann

20

Methodenentwicklung zur Analyse von desaktivierten Katalysatoren zur Flüssigphasenhydrierung von Oxo-Aldehyden Held, Hendrik Prof. Jordan

21

Inbetriebnahme eines GC-ECD: Methodenoptimierung zur Ermittlung von aktuellen PCB-Quellen in Importgütern Leißing, Marco

Prof. Kreyenschmidt

22 Untersuchung der Fettsäurezusammensetzung in Erythrozytenmembranen

Hagedorn, Thorben Prof. Schlitter

23

Vorbereitung biologischer Proben für die Visualisierung von Nanopartikeln mittels Flugzeitsekundärionenmassen-spektrometrie Goerke, Melanie Prof. Schlitter

24 Superhydrophilic and photocatalytic properties of cerium oxide layers prepared by sol gel deposition Keil, Jan-Niklas Prof. Jüstel

25 Die Sensibilisierung von Dy3+-dotierter Alkali-Erdalkaliphosphat-Wirtsgitter durch Eu2+ Kappelhoff, Jan Prof. Jüstel

26

Zeitliche Veränderungen von Sol-Gel-Lösungen im Tauchverfahren und deren Einfluss auf die Beschichtungsqualität

Schomaker, Marion Prof. Bredol

27 Prozessfestlegung zur Reifung von negativen AGM-Elektroden im Curingverfahren Herdt, Arne Prof. Jordan

28

Experimentelle und theoretische Untersuchung zur Trocknung von Aktivkohle mit Stickstoff nach der Regeneration mit Dampf Rotermann, Moritz Prof. Jordan

29 Optimierung der Wärmeleitfähigkeit von technischen Kunststoffen für tribologische Anwendungen Koers, Patrick Prof. Lorenz

30 Der Weg zur CE-Zertifizierung eines PU-Bindemittels in der Anwendung als Steinteppichboden Laubgan, Roman Prof. Lorenz

31 Untersuchung der thermischen Verformbarkeit von Polyurethanelastomeren Stadler, Jessica Prof. Lorenz

32 3D Printing of Lead Zirconate Titanate Grid Structures by Tailoring the Process Parameters and the Feedstock Geiger, Andreas Prof. Jüstel

33 Bestimmung spezifischer Analyseparameter in Gülle- und Fermenterproben mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) Stypinski, Maike

Prof. Wetter (FB EGU)

34 Is XXX a γ-Secretase-Substrate in vivo? Röwekamp, Annika Prof. Schupp

35

Die Abtrennung der Platingruppenmetalle durch chelatbildende Ionenaustauscherharze aus einer nitratischen silberreichen Lösung Schnee, Fleur Prof. Schupp

36 Entschwefelung aus Abfall erzeugter Dieselkraftstoffe Ein Verfahrensvergleich

Keberlein, Alexander Prof. Ebeling

37

Energetischer Aufwand in der Sprühtrocknung Einflüsse auf den Energiebedarf und Vorstellung von Optimierungskonzepten

Leopoldt, Johannes Prof. Jordan

38

Miniplant - Optimierung der TBAMS-Synthese und der TBAMS-Destillation Untersuchung verschiedener Einflussfaktoren bei der TBAMS-Monomer-Herstellung

Engeler, Anne-Marie Prof. Lorenz

39

Entwicklung und Auslegung eines Reinigungsverfahrens für eine Produktionsanlage zur Herstellung von Hydrolyseschutzmitteln Rehsöft, Timo Prof. Dettmann

40 Bau und Inbetriebnahme eines Prüfstands für tribologische Untersuchungen an Kunststoffen Franke, Nico Prof. Jordan

41 Synthesis of hydrophobically modified nanoparticles Hölscher, Jennifer Prof. Bredol

42

Optimierung von Umschmelzbedingungen zur Herstellung von Metallumschmelzen werthaltiger Sekundärroh-stoffe mit anschließender Elementbestimmung mittels RFA und Funken-OES Köller, Stephan

Prof. Kreyenschmidt

43 Entwicklung eines integrierten REACH-Managementsystems für ein KMU am Beispiel der Bomix Chemie GmbH Andexel, Sarah Prof. Wäsche

44 Umweltbewertung der Prozess- und Produktemissionen bei der Beschichtung von Stahlteilen in der Trailer-Industrie Jradi, Sarah Prof. Wäsche

45 Risikobewertung von Substanzen mit spezifischen Migrationslimits in Kunststoffverpackungen für Lebensmittel Jäger, Melanie

Prof. Kreyenschmidt

46 Entwurf eines sekundären Kühlwasserkreislaufs zur Implementierung in die Zinkchloridproduktion

Weidemann, Dominik Prof. Jordan

47 Abrollwinkelmessungen in statischen und dynamischen Versuchen Worbs, Marcel Prof. Jordan

48 Entwicklung einer Kontrollstrategie zur Vermeidung von Agglomeratbildungen in einem Festbett-Biomassevergaser Meyer, Thomas Prof. Jordan

49 Methodenentwicklung zur Element Quantifizierung in Ölen, Fetten, Wachsen Thier, Axel

Prof. Kreyenschmidt

50

Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung des Gehaltes flüchtiger Aminverbindungen in Wäschersystemen der Mineralölverarbeitung Druhmann, Tim

Prof. Kreyenschmidt

51 Synthese und Charakterisierung von übergangsmetalldotierten Aluminiumverbindungen Pues, Patrick Prof. Jüstel

52 Synthese emissionsarmer Polyurethanschäume auf Basis neuartiger Katalysatoren Sandten, Christian

Prof. Kreyenschmidt

53

Binder für die Anionentauschermembran basierte Direkt-Methanol-Brennstoffzelle Synthese und elektrochemische Charakterisierung von anionenleitenden Polymeren Heppe, Nils


*)

Erarbeitung und Validerung von Hochdruck-Extraktionsverfahren für die Bestimmung von polychlorierten Dibenzodioxinen/-furanen (PCDD/F) und Biphenylen (PCB) in ausgewählten Futtermittelarten

Backenecker, Marcel

Prof. Kreyenschmidt

*)

Aufbau und Implementierung eines RFID-basierten Erfassungssystems zum Aufbau von Zustandswissen von Schokoladenformen Brun, Benedikt Prof. Guderian

*) Radikalisch härtbare intrinsisch antimikrobielle Netzwerke - Ermittlung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen Domurath, Hagen Prof. Lorenz

*) Optimierung der Produktionsprozesse in der steroidalen Wirkstoffproduktion mit der Wertstrommethode Fox, Phillip Prof. Jordan

*) Phosphat- und Silikat-Phosphore für die Anwendung in pc-LEDs

González Acuna, Jessica Andreina Prof. Jüstel

*)

Gegenüberstellung von Methoden zur Bestimmung der Messunsicherheit chemisch-physikalischer Analyseverfahren von Aluminiumlegierungen Gudelius, Dominik Prof. Guderian

*)

Entwicklung einer Korrelation des Kantenbruchverhaltens von mit ESH-Lack lackierten Folien bei der Folienkaschierung von PVC Profielen mit der zylindrischen Dornbiegeprüfung Herget, Carsten

Prof. Kreyenschmidt

*) Untersuchungen zu dem Entformungsverhalten organischer Lyogele Hoof, Lucas Prof. Lorenz

*) Optimierung der Destillationskolonnen von Polyesteranlagen Janzen, Leon Prof. Ebeling

*)

Weiterentwicklung eines vorhandenen Auswertemodells und Untersuchung der Randbedingungen seiner Anwendung zur dickenunabhängigen Analyse von Schwerelementen in Kunststoffen mittels EDX Keller, Franz

Prof. Kreyenschmidt

*) Verfahrensbewertung einer Abgasbehandlung bei der TPU Synthese zur Erarbeitung eines effektiveren Abluftkonzepts Kerp, René Prof. Wäsche

*)

ANWENDUNG VERSCHIEDENER SCHWEIßVERFAHREN BEI DER HERSTELLUNG VON METALL-KUNSTSTOFF-VERBUNDROHREN Kettler, Thomas Prof. Lorenz

*)

Development and Optimizing of chemical compositions for purging agents, especially designed for the purging of extruders anf flow channels of Extrusion blow molding devices Lammen, Julia Prof. Lorenz

*) Entwicklung und Validierung einer Methode zur Bestimmung des Glucosegehaltes in Frischkartoffeln Manert, Nadja

Prof. Kreyenschmidt

*) Planung einer kleintechnischen Anlage zur Herstellung von modifizierten Thioplasten

Naßmacher, Alexander Prof. Jordan

*) Online Messverfahren in der chemischen Produktion Njateu Sandjo, Leonelle Vanessa Prof. Schlitter

*) Grundlagen der Kinetik einer kationischen Copolymerisation am Beispiel der AMS-Styrol Polymerisation Nölle, Philipp Prof. Jordan

*)

Untersuchungen zu chemischen Vernetzungsreaktionen von Siebdruckfarben im Kunststoff - Materialverbund (IMD/FIM-Verfahren) Öksüz, Gökhan Prof. Jüstel

*) Untersuchung geblockter tertiärer Amin-Katalysatoren für Polyurethan-Hartschaum-Anwendungen Pricker, Ilka Prof. Lorenz

*) Wärmerückgewinnung an Extrusionsanlagen und die gleichzeitige Nutzung für die Granulatvorwärmung Remmers, Marcel Prof. Ebeling

*) Untersuchung der Beladungskapazität von Schwefelwasserstoff an imprägnierter Aktivkohle Sahr, Paul-Jasper Prof. Guderian

*) Modellierung des Extrusionsverhaltens von Elastomeren mittels Hockdruck-Kapillarrheometer Wagner, Lars Prof. Lorenz

*) Konzepte für die Aufarbeitung des Glykolabwassers Ziegner, Timo Prof. Wäsche * keine Kurzfassung vorhanden

Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen


55

Mobile Datenerfassung als Erfolgsfaktor in der Intra- und Distributionslogistik – Anforderungen und Gestaltungsansätze, dargestellt am Beispiel der Novus Dahle Rödental Wegener, Nina

Prof. Ziegenbein (ITB)

56

Vorbehandlung eines eisenhaltigen harten Grundwassers mittels Ultrafiltration zur Enthärtung mittels Niederdruckumkehrosmose

Heitkamp, Sebastian Prof. Guderian

57

Vergleich einer Trennwandkolonne mit der direkten und der indirekten Trennsequenz bezüglich des Energiebedarfes für die Trennung eines Dreistoffgemisches Overesch, Simon Prof. Jordan

*)

Auswahl eines Wissensmanagementsystems im KMU - Ein entscheidungsorientierter Ansatz in der pharmazeutischen Industrie Ackert, Moritz


*)

Erfolgsfaktor Arbeitsergonomie - Möglichkeiten und Grenzen der Arbeitsplatzgestaltung in der Fertigung, dargestellt am Beispiel der Continental AG

Alteköster, Alexander


*)

LKW-Standzeiten als Erfolgsfaktor für die Logistik - Anforderungen und Gestaltungsansätze, dargestellt am Beispiel der Radeberger Gruppe Gadow, Mirjam


*) Entwicklung von expandierenden Massen und Polymerschäumen Hildebrand, Fabia Prof. Lorenz

*) Adaption und Implementierung von Testmethoden zur Bestimmung der Reinigungsleistung von Feuchttüchern Kriz, Alexander Prof. Schlitter

*) Kapazitätsmanagement in der pharmazeutischen Qualitätskontrolle Kugge, Martin


*) Adaption der 2D-Gaschromatographie für die Bestimmung von Additiven in zukünftigen Betriebsstoffen Plascher, Cedric

Prof. Moormann (ITB)

*)

Der Einfluss von organischem Kohlenstoff und dessen Zersetzungsprodukten auf den Säureleitfähigkeitswert im Wasser-Dampf-Kreislauf von Kraftwerksanlagen Tegelkamp, Kai Prof. Jordan

*) Untersuchung der Luftbewegung im Dachbereich und deren Einfluss auf die Alterung von Unterspannbahnen Wallmeyer, Nils Prof. Lorenz

*) Strategisches Management - Vertriebliche Ansätze für das strategische Geschäftsfeld nanomaterialien und Ökotoxizität Witte, Alexander

Prof. Schwering (ITB)

*) Interne Kostenreduzierung im Bereich Grünabfallentsorgung Wolfering, Maximilian Prof. Guderian

* keine Kurzfassung vorhanden

Master Chemical Engineering


59 Erstellung eines Konzepts zur Kapazitätserweiterung am Beispiel einer Kristallisationsanlage der Symrise AG Bräul, Peter Prof. Ebeling

60

Integration eines Katalysatormoduls in einen Haushaltswäschetrockner zur photokatalytischen Geruchsneutralisation Wiebe, Hans Prof. Ebeling

61 Optimierung des Trocknungsprozesses von Kugelgraphit unter Berücksichtigung der Abluftbehandlung Deponte, Hannes Prof. Jordan

62

Oberflächenfehler in AFP-Stabstahlerzeugnissen: Untersuchung des temperaturabhängigen Auftretens und der Entwicklung oberflächlicher Ungänzen während des Warmwalzens Schichte, Christina Prof. Jordan

63 Mass transport and internal filtration in a new medical device based on hollow fiber membranes Domagala, Kamila Prof. Jordan

64 Novel Inorganic Materials for Flicker Reduction Pieron, Joanna Monika Prof. Jüstel

65 DEACIDIFICATION OF VEGETABLE OILS BY ESTERIFICATION OF THE FREE FATTY ACID Chryc, Magdalena Prof. Jordan

66 Development of Piezoelectric BaTiO3 Nanotubes by Anodization and Hydrothermal Synthesis Placha, Katarzyna Prof. Jüstel

67 MODELING SORPTION EQUILIBRIA OF FLAVORINGS IN SEMICRYSTALLINE POLYMERS Meckier, Monika Prof. Ebeling

68 Synthese und Anwendung von direkt strukturierbaren, lösungsprozessierten Metalloxid-Präkursoren

Nemann, Ann-Christine Prof. Bredol

69 Optimierung von Konversionselementen für die laserbasierte Projektion

Dirksmeyer, Stephanie Prof. Kynast

70 Entwicklung eines Pilotprozesses für die Synthese von Festelektrolyten Bartscher, Daniel Prof. Ebeling

71 Germ Reduction In Liquid Media by means of Activated Carbon Boczkaj, Dominika Prof. Guderian

72 DESIGN OF A PSA TEST PLANT FOR NITROGEN GENERATION Magiera, Renata Prof. Guderian

73 Chemical Resistance of Paper Based Decorative Finish Foils

Twardowska, Marta Joanna Prof. Lorenz

74 Immobilization of metabolically active cells and their exploitation in alternative reactor concepts Niemiec, Krystian Prof. Jordan

75

Darstellung und Bewertung energetischer Optimierungsmöglichkeiten im Bereich einer Produktionslinie für Metallpulver Rein, Kristina Prof. Dettmann

76 Eisensulfide als Katalysator bei der elektrochemischen Reduktion von CO2

Goossen, Jan-David Prof. Bredol

77

Aufzeigen von Optimierungspotential beim Verschweißen von TPUPartikelschäumen unter Berücksichtigung der Prozessdaten

Eichwald, Waldemar Prof. Ebeling

78 Grundlegende Arbeiten zum Aufbau eines Prozessanalyse-systems mit Kernresonanzspektroskopie Abtmeyer, Sarah Prof. Schupp

79 Basic investigation of the performance of ultra-thin CuIn1-xGaxSe2 solar cells on different back contacts Podlinski, Adrian Prof. Bredol

80

Method development for the creation of a specification regarding new and recycled PFPE oils used in vacuum pumps within URENCO Heindirk, Patrick

Prof. Kreyenschmidt

81 Auslegung einer Absorptionskälteanlage in einem konkreten verfahrenstechnischen Anwendungsfall Schlüter, Christoph Prof. Ebeling

82 Adaption der 2D-Gaschromatographie für die Bestimmung von Additiven in zukünftigen Betriebsstoffen Vogel, Christine Prof. Jüstel

83 Formulierung Thiol-En basierter Photoharze und Prozessentwicklung für stereolithographische Verfahren Runte, Marlene Prof. Lorenz

84 Methodenentwicklung zur Quantifizierung des Fe2+-Gehaltes im Sinter mittels Magnetfeldmessung Schütte, Sonja

Prof. Kreyenschmidt

85 Numerische Untersuchungen zur Mischgüte beim Rühren von viskoplastischen Fluiden

Ehrentraut, Michael

Prof. Jantzen (FB 3)

86

Einfluss der Düsengeometrie bei der Decklacktrocknung auf die Oberflächeneigenschaften von Automobilserien-lackierungen Mensing, Linda Prof. Jordan

87

Verfahren zur Herstellung von Gradienten-Materialien aus Polyurethan

Telkemeyer, Daniel Prof. Lorenz

*) Metal Nanoparticles for Plasmonic Effects Alando, Ruth mma Prof. Bredol

*) Electrochemical Deposition of TiO2 on Si pillars with axial p-n junction for Photocatalytic Water Purification

Brüninghoff, Robert Prof. Jüstel

*) EVALUATION OF REACTOR DESIGNS FOR PHOTOCATALYTIC REACTIONS Cerepko, Aleksej Prof. Jordan

*)

Bubble formation modeling in microchannel for decomposition of hydrogen peroxide in presence of platinum patch

Firouzbakht, Hassan Prof. Jordan

*) Hochtemperaturbeständige Duromere auf der Basis ungesättigter Polyesterharze Grahneis, Marco Prof. Lorenz

*) Synsthesis and characterization of a new Cu-MOF catalyst for the cyanation reaction

Grudniewski, Przemyslaw Prof. Jordan

*)

Entwicklung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung eines alternativen Klärungsverfahrens für Flüssigzucker in der Nahrungsmittelindustrie

Hopgood, Lucas Eric Prof. Dettmann

*) INTERACTIONS BETWEEN CARBON PARTICLES AND POLYMERS IN ELECTRODE MATERIALS

Iloabuchi, Ifeanyi Christian Prof. Bredol

*) Entwicklung einer medizinischen Mikrofiltrationsmembran zur Plasmapherese Knaut, Daniel Prof. Jordan

*) Deacidification of vegetable oils by liquid-liquid Extraction with methanol and by membrane processes Krupinska, Monika Prof. Jordan

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

*) Reaction of Cyclic carbonate with amine to synthesis polyurethane Niu, Yichao Prof. Schupp

*) Influence of paint reactivity and drying parameters on optical properties of automotive coatings

Ramirez Gallego, Juan Felipe Prof. Jordan

*) Methodenentwicklung für die Beschichtung von Ce2Zr2O7 und anderer Selten-Erd-Zirkonate mit Platin Schumacher, Nele


*) Entwicklung von Epoxidklebefolien und Hochtemperaturmatrixsysteme Sieker, Manuel Prof. Lorenz

*) EMBEDDING ZnS-BASED SEMICOUDUCTORS IN MELTED GLASS AND SOL-GEL GLASSY MATRICES

Szydlo, Aleksandra Prof. Bredol

*)

Analyse der Energieeffizienz in den Wirkstoffproduktionen der Evonik Nutrition & Care GmbH am Standort Hanau-Wolfgang Thiele, Kevin Prof. Jordan

*) Fernwärme-Liner auf der Basis hochtemperaturbeständiger, ungesättigter Polyesterharze Weskamp, Fabian Prof. Lorenz

*)

Design and Optimization of a Temperature Tailored Reactor for CO2-free Energy Production through Hydrogen Bromide Oxidation Zolyniak, Piotr Prof. Jordan

* keine Kurzfassung vorhanden

Namensverzeichnis 2016

Seite | 12

A Abtmeyer, Sarah 78

Ackert, Moritz *

Alando, Ruth mma *

Alteköster, Alexander *

Andexel, Sarah 43

B

Backenecker, Marcel *

Bartscher, Daniel 70

Boczkaj, Dominika 71

Bräul, Peter 59

Bröring, Markus 18

Brun, Benedikt *

Brüninghoff, Robert *

C

Chryck, Magdalena 65

Cerepko, Aleksej *

D

Deponte, Hannes 61

Dirksmeyer, Stephanie 69

Domagala, Kamila 63

Domurath, Hagen *

Druhmann, Tim 50

E

Ehrentraut, Michael 85

Eichwald, Waldemar 77

Engeler, Anne-Marie 38

F

Firouzbakht, Hassan * Fox, Phillip * Franke, Nico 40

G

Gadow, Mirjam *

Geiger, Andreas 32

Goerke, Melanie 23 González Acuna, Jessica Andreina *

Goosen, Jan-David 76

Grahneis, Marco *

Grudniewski, Przemyslaw *

Gudelius, Dominik *

H

Hagedorn, Thorben 22

Heindirk, Patrick 80

Heitkamp, Sebastian 56

Held, Hendrik 20

Heppe, Nils 53

Herdt, Arne 27

Herget, Carsten *

Hildebrand, Fabia *

Hölscher, Jennifer 41

Hoof, Lucas *

Hopgood, Lucas Eric *

I Iloabuchi, Ifeanyi Christian *

J

Jäger, Melanie 45

Janzen, Leon *

Jradi, Sarah 44

K

Kappelhoff, Jan 25

Keberlein, Alexander 36

Keil, Jan-Niklas 24

Keller, Franz *

Kerp, René *

Kettler, Thomas *

Knaut, Daniel *

Koers, Patrick 29

Köller, Stephan 42

Kriz, Alexander *

Krupinska, Monika *

Kugge, Martin *

L

Lammen, Julia *

Laubgan, Roman 30

Namensverzeichnis 2016

Seite | 13

Leißing, Marco 21

Leopoldt, Johannes 37

Linnenbrink, Magdalena 19

M

Magiera, Renata 72

Manert, Nadja *

Meckier, Monika 67

Mensing, Linda 86

Meyer, Thomas 48

Moghabghab, Cyril *

N

Naßmacher, Alexander *

Nemann, Ann-Christine 68

Niemiec, Krystian 74

Niu, Yichao * Njateu Sandjo, Leonelle Vanessa *

Nölle, Philipp *

O

Oeljeschläger, Jane 17

Öksüz, Gökhan *

Overesch, Simon 57

P

Pieron, Joanna Monika 64

Placha, Katarzyna 66

Plascher, Cedric *

Podlinski, Adrian 79

Pricker, Ilka *

Pues, Patrick 51

R Ramirez Gallego, Juan Felipe *

Rehsöft, Timo 39

Rein, Kristina 75

Remmers, Marcel *

Rotermann, Moritz 28

Röwekamp, Annika 34

Runte, Marlene 83

S

Sahr, Paul-Jasper *

Sandten, Christian 52

Schichte, Christina 62

Schlüter, Christoph 81

Schnee, Fleur 35

Schomaker, Marion 26

Schumacher, Nele *

Schütte, Sonja 84

Senkbeil, Robert 16

Sieker, Manuel *

Stadler, Jessica 31

Stypinski, Maike 33

Szydlo, Aleksandra *

T

Tegelkamp, Kai *

Telkemeyer, Daniel 87

Thiele, Kevin *

Thier, Axel 49

Twardowska, Marta 73

V

Vogel, Christine 82

W

Wagner, Lars *

Wallmeyer, Nils *

Wegener, Nina 55

Weidemann, Dominik 46

Weskamp, Fabian *

Wiebe, Hans 60

Witte, Alexander *

Wolfering, Maximilian *

Worbs, Marcel 47

Z

Ziegner, Timo *

Zolyniak, Piotr * * keine Kurzfassung vorhanden

Bachelor

Chemieingenieurwesen

Seite | 16

Einfluss von Alterungsprozessen auf die mechanischen

Eigenschaften von thermoplastischen Faserverbundbauteilen

Absolvent(in): Robert, Senkbeil

E-Mail-Adresse: [email protected]

Ort der Abschlussarbeit: REHAU AG + Co

Zehstraße 5

95111 Rehau

FH-Betreuer: Prof. Dr. J. Guderian

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. M. Sonntag

Datum des Kolloquiums: 14.12.2016

Kurzfassung

Pedelecs sind Fahrräder mit Elektromotor, welche sich zur Zeit einer großen Beliebtheit erfreuen. Sie sind auf

dem Vormarsch in der Fahrradbranche, ob mit Rahmen aus Aluminium oder aus Faserverbundwerkstoffen wie

Carbon und Kunststoff. Die Firma REHAU hat einen Fahrradrahmen aus Faserverbundwerkstoffen entwickelt, der

aus Kunststoffen mit Organoblecheinlegern besteht. Er wird aus zwei Kunststoffhalbschalen im

Spritzgussverfahren hergestellt.

Zur Prüfung der Wettbewerbsfähigkeit dieses Rahmens bzgl. seiner mechanischen Eigenschaften wurden in

dieser Bachelorarbeit Versuche an verschiedenen Materialkombinationen durchgeführt, wobei unterschiedliche

Organoblecheinleger und Rahmenmaterialien verwendet wurden. Die Arbeit umfasste Rippenabzugsversuche und

Biegeversuche an Proben vor und nach einer Bewitterung, sowie Glührückstandsmessungen zur Ermittlung der

Faserverteilung im Rahmen.

Es zeigte sich, dass die mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Position im Rahmen variieren. Es

wurde nachgewiesen, dass im Angussbereich bei allen überprüften Materialkombinationen eine bessere

Verschweißung zwischen Organoblech-Matrix und Rippe stattgefunden hat als in angussfernen Bereichen.

Die Bewitterung hatte nur einen geringen Einfluss auf die Festigkeit des Bauteils, jedoch einen großen Einfluss

auf die Oberflächenbeschaffenheit. Die Oberfläche ist nach der Bewitterung rauer und leicht ausgeblichen.

Die Glasfaserverteilung war entgegen den Erwartungen im gesamten Bauteil gleichmäßig, trotz Engstellen,

aufeinander laufender Schmelzeströme und unterschiedlichen Entfernungen vom Anguss.

Seite | 17

Bei Feinstaub handelt es sich um feine Partikel mit einem Durchmesser kleiner als 10 µm. Gelangen diese Partikel in die Atmosphäre und somit über die Atemwege in den Körper des Menschen, können erhebliche gesundheitliche Probleme auftreten. In Deutschland wurden bereits Maßnahmen getroffen, um die Feinstaubbelastung der Luft durch den Straßenverkehr zu mindern. Da häusliche Biomassekleinfeuerungsanlagen immer beliebter werden, steigt der Anteil dieser Feinstaubemissionsquelle. Um dem entgegenzuwirken, wurde die 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV) überarbeitet und die Grenzen für den Ausstoß von Feinstaub hinabgesetzt. Um die neuen Grenzen einzuhalten, müssen viele private Kamine mit einem Feinstaubfilter als Sekundärmaßnahme ausgestattet werden.

Die dezentec ingenierugesellschaft mbH entwickelte in Kooperation mit einer großen Hochschule und einem weiteren mittelständischen Unternehmen einen auf Tiefenfiltration basierenden Feinstaubfilter. Dieser kann direkt auf den Kaminauslass auf dem Dach montiert werden. Eine Nachrüstung bereits bestehender Kamine ist somit problemlos möglich.

Zunächst fanden Tests in einer großen Versuchshalle statt, um beispielsweise das geeignete Filtermaterial zu ermitteln. Weitere Versuche sowie Staubmessungen unter Praxisbedingungen fanden außerdem bereits statt. Aufgrund der Geheimhaltungspflicht kann hier jedoch nicht näher auf die Versuche und deren Ergebnisse eingegangen werden.

Feinstaubabscheidung aus dem Rauchgas von Biomassekleinfeuerungen mittels auf Glaswolle basierender

Tiefenfiltration

Absolvent(in): Jane Oeljeschläger


Ort der Abschlussarbeit: dezentec ingenieurgesellschaft mbH

Koblenzer Straße 65

53173 Bonn

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

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


Ziel der Arbeit war es, einen Feinstaubabscheider für Biomassekleinfeuerungen auf seine Funktionalität unter Praxisbedingungen zu untersuchen und zu bewerten.

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Im Prozess der Fermentation von Getreidemaischen zu Ethanol gibt es einige Parameter, die kontrolliert und geregelt werden müssen. Der Extraktgehalt (gelöste Stoffe, im wesentlichen Zucker) der Süß- und Sauermaische ist einer der wichtigsten, da er eine Zielgröße der zu erwartenden Alkoholmenge und Ableitungen über den Gärverlauf darstellt. Die Zuckeranteile werden während der Gärung von Hefen zu Ethanol abgebaut und somit lässt sich der Verlauf der Gärung anhand des sinkenden Extraktgehaltes verfolgen. Des Weiteren spielt der pH-Wert eine wichtige Rolle im Stärkeaufschluss und der Fermentation. Die dort eingesetzten Enzyme weisen eine große pH-Abhängigkeit auf, weshalb der pH-Wert sehr exakt eingestellt werden muss. Die Überprüfung dieser Parameter erfolgt im aktuellen Prozess durch Probenahmen und Analysen von Hand und ist damit sehr zeitintensiv. Außerdem lässt sich durch eine manuelle Analyse nur eine geringe Messwertdichte erreichen, wodurch Störungen im Stärkeaufschluss oder der Fermentation nur mit relativ großer zeitlicher Verzögerung erkannt werden können. Darüber hinaus galt es die Problematik der Gärschaumbildung anzugehen und zu lösen. Während der Gärung entsteht zeitweise in den Behältern Schaum, der spontan ansteigen und zu einem Übertrag in angeschlossene Systeme führen kann. Das hat den Verlust von Maische und aufwendige Reinigungsarbeiten der Armaturen und Leitungen zur Folge. Die Schaumentwicklung wird aktuell über eine Überdosierung an Antischaummittel und diskontinuierliche Kontrolle begrenzt. Anhand dieser Bachelorarbeit hat das Unternehmen eine Analyse zur Umrüstung auf eine kontinuierliche automatisierte Prozessüberwachung der Parameter Extraktgehalt, pH-Wert und Schaumhöhe vorliegen. Die Arbeit beinhaltet neben konkreter Sensoren- und Umrüstungsvorschläge auch eine Kosten-Nutzen-Rechnung, sowie eine abschließende Bewertung der Umrüstung und ihrer Durchführbarkeit.

Analyse zur Einführung eines Online-Prozessmonitorings eines Ethanolfermentationsprozesses

Absolvent: Bröring, Markus


Ort der Abschlussarbeit: Euro-Alkohol GmbH

Hans-Böckler-Straße 30

59348 Lüdinghausen

FH-Betreuer: Prof. Dr. N. Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. K.-D. Kemper


Ziel der Arbeit war es konkrete Vorschläge für die Umrüstung auf ein Online-Prozessmonitoring zu erarbeiten und diese darüber hinaus hinsichtlich ihres Optimierungspotentials, ihrer Umsetzbarkeit und ihrer Wirtschaftlichkeit zu bewerten, sodass am Ende eindeutige Empfehlungen bezüglich einer Umrüstungsentscheidung zur Verfügung stehen.

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Developing a palladium-catalyzed cross-coupling between organic triflates and metal azides

Graduate: Magdalena Linnenbrink

The bachelor thesis was realized by: Juniata College 1700 Moore Street Huntingdon, PA 16652, USA Advisor from FH Münster: Prof. Dr. rer. nat. Andreas Weiper-

Idelmann

Advisor from Juniata College: John B. Unger, Ph.D.

Date of the colloquium: September 17, 2015

The goal of this research was to develop a synthetic method that affords organic azides through the palladium-catalyzed cross-coupling of aryl or vinyl triflates and metal azides. Organic azides are very important for the heterocyclic synthesis, and for the use in the peptide and combinatorial chemistry. A very significant application of an organic compound with azide functionality is the treatment of human immunodeficiency virus (HIV). Several methods exist for the synthesis of organic azides, they are often made through cross-coupling using copper as a catalyst. Some of the copper-catalyzed cross-coupling methods require higher temperatures. To prepare azides under milder conditions the use of sulfonates and palladium catalysis in azide cross-coupling are investigated.

To develop the synthetic method of the cross-coupling reaction many of the reaction compounds and conditions were adjusted. Different solvents were tested, different co-catalysts, nucleophilic coupling partners and ligands were added, and the amount of the palladium catalyst, the ligand and the co-catalyst were varied. Additionally different reaction times and temperatures were tested. The aryl triflate, which was the starting material, the palladium(0) catalyst and the zinc azide were prepared for the cross-coupling reactions.

In all cross-coupling reactions it was so far unable to isolate any of the intended aryl azide coupling product. Something was working in the reactions, there was a peak near the azide absorption in the IR, but most of the starting material was left.

That could have many reasons. The tetrakis(phenylphosphine)palladium(0) as palladium(0) catalyst didn’t work right, in the future palladium(II) complexes have to be tested. The electron rich ligand tBuXPhos doesn’t form a coordination complex with the central palladium, in the future other Buchwald phosphine ligands have to be used. A triflate was used as starting material, in the future the use of other sulfonates, the nonaflates, mesylates and tosylates have to be tested. Sodium azide and zinc azide bispyridine as metal azide coupling partner were not produced the aryl azide, in the future the use of other metals like magnesium, silicon or the transition metals like copper have to be checked. Another option than trying other metal azides is using a co-catalyst. Copper, zinc, nickel, iron and magnesium were tested but they did not work as co-catalyst, other metals have to be proven in the future. Furthermore longer complex-building-times, longer reaction times and higher reaction temperatures have to be checked.

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Untersucht wurde ein Katalysator zur Flüssigphasenhydrierung von Aldehyden, die durch Hydroformylierung gewonnen werden (Oxo-Aldehyde). Dazu wurde der Katalysator kontinuierlich in einer Soxhlet-Extraktions-Apparatur extrahiert und das Extrakt durch GC-FID untersucht. Eine besondere Herausforderung war, dass keine Reinstoffe der oberflächenadsorbierten Substanzen vorlagen. Die qualitative Analyse der Substanzen erfolgte deshalb durch GC-MS. Durch den Abgleich der Peakflächen und Retentionszeiten von parallel analysierten Proben aus Hydrierungsversuchen in GC-MS und GC-FID, war die qualitative Analyse durch GC-FID möglich. Die Bestimmung des Massenanteils aus den Chromatogramm erfolgte semiqualitativ über den näherungsweisen proportionalen Zusammenhang zwischen Peakflächenanteil und Massenanteil der extrahierten Substanzen. Die möglichen adsorbierten Substanzen wurden durch Batch Hydrierung mit technisch reinen Aldehyden im Technikums Maßstab synthetisiert und durch GC-FID analysiert. Weiterhin wurde quantitativ der Massenanteil der desorbierbaren und oxidierbaren Substanzen auf der Katalysatoroberfläche durch thermogravimetrische Desorption (TGD) bzw. Oxidation (TGO) bestimmt. Durch den Vergleich von TGD vor und nach der Extraktion wurde der noch adsorbierte Massenanteil auf der Oberfläche bestimmt und nachfolgend durch Bilanzierung die extrahierte Masse bestimmt. Die vollständige Extraktion der adsorbierten Substanzen gelang nicht. Durch die Kombination der Ergebnisse der thermogravimetrischen mit den extraktiven Untersuchungen ist die quantitative und qualitative Bestimmung der extrahierten Substanzen möglich.

Methodenentwicklung zur Analyse von desaktivierten Katalysatoren zur Flüssigphasenhydrierung von Oxo-Aldehyden

Absolvent(in): Hendrik Held


Ort der Abschlussarbeit: Evonik Technology & Infrastructure GmbH

Paul-Baumann Straße 1

45772 Marl

FH-Betreuer: Prof. Dr. V. Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. F. Klasovsky / Dipl.-Ing. A. Reinsdorf


Ziel der Arbeit war es die Substanzen auf der Oberfläche von desaktivierten Katalysatoren qualitativ und quantitativ zu Bestimmen. Die Analyse erfolgte durch Thermogravimetrie und die Kombination von Extraktion und GC-FID.

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Die angefertigte Bachelorarbeit beschreibt die Inbetriebnahme eines Gaschromatographen, der nach Abschluss der Arbeit in der Routineanalytik eingesetzt werden soll.

Das Gerät wurde an das Versorgungsnetz angeschlossen und alle betriebswichtigen Parameter überprüft. Hierzu gehörten unter anderem die Funktion des Detektors, des Ofens und der Säule sowie die Überprüfung des Betriebsdrucks.

Es wurde eine gaschromatographische Trennmethode entwickelt, die für die Messung von polychlorierten Biphenylen geeignet ist. Um die Qualität der späteren Ergebnisse zu gewährleisten und die Methode abzusichern, wurden Verfahrenskenndaten aufgenommen und Referenzmessungen durchgeführt. Bei diesem Verfahren konnten Nachweisgrenzen von 0,002 mg/Kg, bezogen auf ein PCB-Kongener in Seesand, erreicht werden.

Mit der entwickelten Methode wurde der PCB-Gehalt in Realproben bestimmt. Hierbei galt es, aktuelle PCB-Quellen zu identifizieren. Stichprobenartig wurden besonders importierte Waren untersucht. Die untersuchten Güter bestanden aus ausgewählten Textilien, Sekundärbrennstoffen, Handys, diversen Betriebsölen, Kondensatoren, Silikonen und Futtermitteln. Durch die Ergebnisse der Arbeit konnte gezeigt werden, dass auch heute noch Produkte im Umlauf sind, die Spuren von PCB enthalten. Nicht nachgewiesen werden konnte allerdings, dass diese Quellen besonders aus dem Ausland kommen oder bestehende Grenzwerte überschreiten. Importgüter stellten kein erhöhtes Risiko dar.

Inbetriebnahme eines GC-ECD: Methodenoptimierung zur Ermittlung von aktuellen PCB-Quellen in Importgütern

Absolvent(in): Leißing, Marco


Ort der Abschlussarbeit: Umweltlabor ACB GmbH

Albrecht-Thaer-Straße 14

48147 Münster

FH-Betreuer: Prof. Dr. M. Kreyenschmidt

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Berthold Hülk


Ziel der Arbeit war es, einen Gaschromatographen in Betrieb zu nehmen und eine Methode zu entwickeln, mit der polychlorierte Biphenyle quantitativ bestimmt werden können. Desweiteren wurde die PCB-Belastung in ausgewählten Importgütern bestimmt.

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Untersuchung der Fettsäurezusammensetzung in Erythrozytenmembranen

Absolvent: Hagedorn, Thorben E-Mail-Adresse: [email protected] Ort der Abschlussarbeit: Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund Ardeystraße 67

44139 Dortmund Deutschland

FH-Betreuer: Prof. Dr. Klaus Schlitter Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Meinolf Blaszkewicz Datum des Kolloquiums: 17.09.2015

Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer gaschromatographisch-massenspektrometrischen Methode zur Bestimmung der Fettsäurezusammensetzung in Erythrozytenmembranen.

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Im Rahmen der Bachelorarbeit sollte eine Methode zur Bestimmung der Fettsäurezusammensetzung in Erythrozytenmembranen entwickelt werden. Die Fettsäurezusammensetzung der Membranlipide von Erythrozyten eignet sich als Indikator für den Fettsäurestoffwechsel und somit auch für Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes mellitus.

Die Plasmamembran von Erythrozyten besteht zu etwa 50 % aus Lipiden, zu denen verseifbare Lipide, dies sind Phospholipide und Sphingolipide und nicht-verseifbare Lipide, dies ist vor allem Cholesterin, zählen. Die Fettsäuren sind dabei in den verseifbaren Phospho- und Sphingolipiden gebunden und müssen zur Analytik derivatisiert werden. Unter der Verwendung eines Gaschromatographen ist die Derivatisierung der Lipid-Fettsäuren zu ihren entsprechenden Methylestern erforderlich. Es wurden zunächst geeignete Methoden zur Derivatisierung der in den Lipiden gebundenen Fettsäuren untersucht. Im Anschluss wurde die chromatographische Trennung optimiert und die in Humanerythrozyten vorkommenden Fettsäuren identifiziert. Zur Verbesserung des Signal-/Rauschverhältnisses wurde eine geeignete Selected Ion Monitoring – Methode erstellt. Es wurden geeignete Extraktions- und Aufarbeitungsschritte untersucht und optimiert. Im Rahmen der Validierung wurden die Methodenpräzision, die analytischen Grenzwerte und die Richtigkeit ermittelt. Zur Ermittlung der Eignung des Kalibrierverfahrens erfolgte eine Residuenanalyse. Mithilfe eines deuterierten Standards wurde eine Qualitätsregelkarte erstellt, die die Überwachung der Probenvorbereitung zulässt.

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Vorbereitung biologischer Proben für die Visualisierung von Nanopartikeln mittels Flugzeitsekundärionenmassenspektrometrie

Absolventin: Melanie Goerke


Ort der Abschlussarbeit: Bundesinstitut für

Risikobewertung

Max- Dohrn- Straße 8- 10

10589 Berlin

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Peter Laux


Kurzzusammenfassung

Nanotechnologie wird in verbrauchernahen Produkten, zur Optimierung von Produkteigenschaften, vermehrt

eingesetzt. Durch Inhalation aufgenommene Nanopartikel gelangen über die Lunge in Sekundärorgane wie

Leber, Niere und Milz. Diese Arbeit befasst sich mit der Probenvorbereitung der Leber als Beispiel eines

Sekundärorgans um die Lokalisierung von Nanopartikeln zu untersuchen. Dazu wurde Schweineleber vom

Schlachthof mit Latex Beads behandelt und zu Vergleichszwecken in Propan und Stickstoff kryofixiert. Es zeigt

sich, dass die Gewebestruktur der in Propan fixierten Gewebe deutlich näher an der in vivo Situation ist. Die

Gewebestruktur der in Stickstoff fixierten Gewebe ist, bedingt durch die geringere Abkühlgeschwindigkeit, durch

Eiskriskallbildung teilweise zerstört worden. Die „fast-freezing“ Methode wird soll für die Probenvorbereitung der

ToF-SIMS oder einer ektronenmikroskopischen Untersuchungen etabliert werden. Eine weitere Etablierung mit

anderen Organen wie Niere und Milz ist ebenfalls möglich.

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Responsible handling of resources, living sustainably and acting environmentally friendly gets more and more important. It is required to find solutions to reduce the consumption of limited resources. Not only the often discussed raw materials like oil, gas, coal and ores are limited, but also clean drinking water. The reduction of the water consumption for cleaning operations is one way to save clean water for the future. Self-cleaning surfaces can help to reach this aim.

After preparing the films, they were characterized with different methods to evaluate i.a. their photocatalytic properties and their wetting behaviour. Furthermore XRD, EDX and Raman measurements were carried out.

Superhydrophilic and photocatalytic properties of cerium oxide layers

prepared by sol gel deposition

Absolvent(in): Keil, Jan-Niklas


Ort der Abschlussarbeit: Empa - Swiss Federal Laboratories for Material Science and Technology Überlandstrasse 129 CH-8600 Dübendorf

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. rer. nat. T. Graule

Dr. Francesco Bozza

Franziska Knies


The aim of my work was to produce superhydrophilic, photocatalytic active and visible light transparent thin-films.

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Aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung erfolgt hier keine Zusammenfassung.

Die Sensibilisierung von Dy3+-dotierter Alkali-Erdalkaliphosphat-

Wirtsgitter durch Eu2+

Absolvent(in): Jan Kappelhoff


Ort der Abschlussarbeit: Tailorlux GmbH

Fraunhoferstraße 1

48161 Münster

FH-Betreuer: Prof. Dr. T. Jüstel

Betreuer der Abschlussarbeit: Rolf Gerdes M.Sc.


Ziel der Arbeit war die Untersuchung einer möglichen Sensibilisierung des Systems AMPO4:Dy3+ durch die Co-Dotierung mit Eu2+. Dadurch soll eine verstärkte Anregung des Dysprosiums erreicht werden.

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Neben der Produktion von Gläsern werden bei der SCHOTT AG auch Gläser veredelt. Eine Möglichkeit der

Veredelung ist die Beschichtung von Glas um damit die optischen Eigenschaften des Glases zu verändern. Bei

der SCHOTT AG in Grünenplan werden Flachgläser mit dem Sol-Gel-Tauchverfahren beschichtet und auf diese

Weise das Flachglas entspiegelt oder verspiegelt. Eines der verspiegelten Produkte ist NARIMA®, ein

dichroitisches Farbeffektglas, dessen Transmissionsfarbe komplementär zur Reflexionsfarbe ist.

Mit dem Produktionsprozess dieses Produktes setzt sich meine Bachelorarbeit auseinander. Dabei sollten

Prozesseinflüsse gefunden werden um die Fehlerzahl auf der Beschichtung zu senken und zukünftig zuverlässig

eine hohe Beschichtungsqualität zu produzieren. Nach ersten Versuchen in der Produktionsanlage standen

besonders die Sol-Gel-Lösungen, mit denen die Beschichtungen hergestellt werden, im Fokus meiner Arbeit.

Zeitliche Veränderungen von Sol-Gel-Lösungen im Tauchverfahren und deren Einfluss auf die Beschichtungsqualität

Absolvent(in): Marion Schomaker


Ort der Abschlussarbeit: SCHOTT AG

Hüttenstr. 1

31073 Grünenplan

FH-Betreuer: Prof. Dr. Michael Bredol

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Marta Krzyzak


Ziel der Arbeit war es zu untersuchen, inwieweit sich Sol-Gel-Lösungen, die für die Herstellung dichroitischer Farbeffektgläser verwendet werden, mit der Zeit verändern und durch diese Veränderungen die Qualität der Beschichtungen beeinflusst wird.

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Bei der AGM-Batterie (Absorbent Glass Mat) handelt es sich um eine spezielle Bauweise der Blei-Säure Batterie. Die Elektroden die hierfür verwendet werden durchlaufen während des Produktionsprozesses das sogenannte Curing. In diesem Teilschritt werden die Elektroden in einer Kammer, welche ein bestimmtes Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsprofil aufweist, behandelt, wodurch die chemischen und physikalischen Elektrodeneigenschaften positiv beeinflusst werden.

Der Curingprozess stellt bei der Produktion einer Blei-Säure Batterie den zeitaufwändigsten Schritt dar. Zentraler Aspekt hierbei ist die Betrachtung der negativen AGM-Elektrode, welche für einen Zeitraum von zweieinhalb Tagen dem Curing unterzogen wird. Dabei ist der Zustand der Elektroden, die in den Curingprozess eintreten sowie die Eigenschaften die nach dem Prozess erreicht werden sollen, durch interne Spezifikationen des Unternehmens definiert. Um einen Einblick zu erhalten, was genau mit der Elektrode innerhalb dieses Verfahrens passiert, wird das Fortschreiten der chemischen Umwandlung im Elektrodenmaterial über den zeitlichen Verlauf des Curingprogramms analysiert. Dabei werden Elektrodeneigenschaften wie der Restbleigehalt, die Phasenzusammensetzung, die Feuchtigkeit sowie die Elektrodenfestigkeit innerhalb der einzelnen Curingphasen bestimmt. Auf dieser Basis sollen dann, durch Einzelversuche in einem kleineren Maßstab, die Auswirkungen auf die oben genannten Eigenschaften, durch die Veränderung der einzelnen Prozessparameter bzw. deren Wechselwirkungen, genauer ermittelt werden. Die daraus generierten Messwerte dienen zur Festlegung eines neuen Curingverfahrens, mit verminderter Durchlaufzeit.

Prozessfestlegung zur Reifung von negativen AGM-Elektroden im Curingverfahren

Absolvent: Arne Herdt


Ort der Abschlussarbeit: Johnson Controls VARTA Autobatterie GmbH

Am Leineufer 51

30419 Hannover

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl. Ing. Jürgen Börner


Ziel der Arbeit war es, die chemische Umsetzung während des Curingprozesses in Abhängigkeit der umgebenden Klimabedingungen zu ermitteln sowie Versuche bei verschiedenen Prozessparametern zu planen und durchzuführen.

https://www.fh-muenster.de/fb1/personal/professoren/jordan/Jordan.php

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Ein mit organischen Stoffen beladener Abgastrom wird mittels einer Adsorptionsanlage gereinigt. Die Adsorptionsanlage besteht aus zwei parallel geschalteten Festbett-Adsorbern,dessen Adsorbens Aktivkohle ist. Während auf einem Adsorber der Abgasstrom gereinigt wird, findet an dem anderen Adsorber die Regeneration statt. Die Adsorber werden zyklisch betrieben, wobei ein Zyklus aus Adsorption, Regeneration und erneuter Adsorption besteht.

Die Regeneration beginnt mit der Desorption, die in diesem Fall mit Wasserdampf im Gegenstrom zur Adsorption abläuft, wobei der Wasserdampf teilweise kondensiert und das ganze Festbett erwärmt wird.

Nach der Wasserdampfdesorption wird die nasse und heiße Aktivkohle getrocknet und gekühlt. In diesem Prozess wird ein gekoppelter Trocknungs- und Kühlvorgang mittels Stickstoff im Gegenstrom zur Desorption durchgeführt, sodass ein vollständiger Sorptionszyklus aus Adsorption, Wasserdampfdesorption und des gekoppelten Trocknungs-und Kühlvorgang besteht. Der eingesetzte Stickstoff hat Umgebungstemperatur.

Die Güte der Wasserentfernung und auch der anschließenden Kühlung entscheiden darüber, welche Restgehalte an organischem Stoff sich bei der anschließenden Adsorption im Abgas erzielen lassen.

Der Trocknungsvorgang wird vor Beendigung der vollständigen Trocknung des Adsorbens vom Trocknungsvorgang auf Adsorption umgestellt, damit es im parallel geschalteten Adsorber zu keinem Durchbruch an Schadstoffen kommt. Dieses hat zur Folge, dass die Aktivkohle noch eine gewisse Restfeuchte besitzt, wobei im nachfolgenden Adsorptionsvorgang nicht die theoretisch mögliche Menge an Schadstoffen adsorbiert werden kann. Dies führt zu kürzeren Adsorptionsphasen und es muss wieder frühzeitig auf den anderen Adsorber umgestellt werden. Um diesen Teilschritt zu optimieren, sind experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Trocknung von Aktivkohle mit Stickstoff nach der Regeneration mit Dampf nötig, sodass sich folgende Aufgabenstellungen ergeben:

- Modellierung der Adsorption in Excel / Visual Basic unter Berücksichtigung des Stoff- und Wärmeüberganges.

- Trocknungsversuche der Aktivkohle im Labormaßstab.

- Vorschläge für Verbesserungen

Experimentelle und theoretische Untersuchung zur Trocknung von Aktivkohle mit Stickstoff nach der Regeneration mit Dampf

Absolvent(in): Moritz Rotermann


Ort der Abschlussarbeit: INEOS Phenol GmbH

Dechenstraße 3

45966 Gladbeck


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Manfred Weber


Ziel der Arbeit war es, mittels eines Simulationsprogrammes ein Trocknungsvorgang für ein Aktivkohlefilter zu modellieren, um damit Maßnahmen zur Verbesserung zu erarbeiten.

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Aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung erfolgt an dieser Stelle keine Zusammenfassung.

Optimierung der Wärmeleitfähigkeit von technischen Kunststoffen für tribologische Anwendungen

Absolvent(in): Patrick, Koers


Ort der Abschlussarbeit: Röchling Engineering Plastics SE & Co. KG

Röchlingstraße 1

49733 Haren (Ems)

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Jens Korte


Ziel der Arbeit war es, die Temperaturen an den Kontaktflächen eines Kunststoff-Reibsystems zu senken, um die Belastungsgrenze des Systems zu erhöhen.

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Aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung erscheint hier keine Zusammenfassung.

Der Weg zur CE-Zertifizierung eines PU-Bindemittels in der Anwendung als Steinteppichboden

Absolvent(in): Roman Laubgan


Ort der Abschlussarbeit: BASF Polyurethanes GmbH

Elastogranstraße 60

49448 Lemförde

FH-Betreuer: Prof. Dr. Reinhard Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Carsten Ellersiek


Ziel der Arbeit war es ein PU-Bindemittel für die Anwendung als Steinteppichboden mit dem CE-Zeichen zu versehen.

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Elastomere sind chemisch vernetzt und daher nicht aufschmelzbar nachdem sie einmal in eine Form gegossen wurden. In dieser Arbeit wurden Elastomere dennoch plastisch verformt. Dies erfolgte über sehr hohe Temperaturen kombiniert mit hohen Drücken, um die Elastomere in die neue Form zu pressen. Nach Abkühlen in der Form wurden bleibende Verformungen erzielt. In Abhängigkeit der Verformungstemperatur und der –zeit kam es teilweise zu einer langsamen Rückverformung. Die mechanischen Eigenschaften der Elastomere wurden vor und nach der Verformung ermittelt. Zum Teil bedingte die Verformung eine deutliche Verschlechterung der mechanischen Belastbarkeit. Durch Variation von Temperatur, Druck und Presszeit wurden optimale Verformungsverfahren für verschiedene Systeme ermittelt, bei denen sowohl eine (beinahe) bleibende Umformung, als auch der annäherungsweise Erhalt der mechanischen Eigenschaften erreicht werden konnten. Durch Variation der Elastomer-Rezepturen konnten außerdem Zusammenhänge zwischen dem Anteil einzelner Komponenten und der Verformbarkeit des Produkts festgestellt werden.

Untersuchung der thermischen Verformbarkeit von

Polyurethanelastomeren

Absolvent(in): Stadler, Jessica



Elastogranstr. 60

49448 Lemförde

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Johannes Poppenberg


Das Ziel der Arbeit war die thermische Verformung vernetzter Elastomer-Systeme.

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The first step was the pre-coating oft the PZT powder. This was compounded with a Polyethylene-vinyl acetate (EVA) to a feedstock. For rheological characterisation, the feedstocks with different EVA, were treated with different rotation speeds and with different temperatures. After the kneading the feedstock was extruded into filaments with a defined diameter. These filaments were the “ink” for the 3D printer. To reach optimal printing results in the 3D printing process the general challenges were to improve the levelling of the printing bed, to control the buckling of the filament and to adjust the gap between the nozzle and the bed. The discs were heated in a furnace first to remove the binder and second to sinter the PZT. To characterize the printed disc several dimensions were measured before and after the sintering in order to calculate the shrinkage. The final step was to measure the ferroelectric properties of the discs.

3D Printing of Lead Zirconate Titanate Grid Structures by Tailoring

the Process Parameters and the Feedstock

Absolvent(in): Andreas, Geiger


Ort der Abschlussarbeit: EMPA, Laboratory for High Performance Ceramics

Überlandstrasse 129

8600 Dübendorf, Schweiz

FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Jüstel

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Frank Clemens


The motivation of this work was to use the excisting knowledge and experiences with extruding of Lead ZIrconate Titanate(PZT) fibres and extend this to 3D printing of grid like structure with a thermoplatic PZT filament.

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Bestimmung spezifischer Analyseparameter in Gülle- und Fermenterproben mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)

Absolvent(in): Maike Stypinski


Ort der Abschlussarbeit: Wessling GmbH

Oststraße 7

48341 Altenberge

FH-Betreuer: Prof. Dr.–Ing. Christof Wetter

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Matthias Post


Ziel der Arbeit war es eine geeignete Kalibrierung mit der Nahinfrarotspektroskopie für Gülle-, Fermenter- und Sekundärbrennstoffproben zu erstellen. Nach Erarbeitung der theoretischen Grundlagen der Nahinfrarotspektroskopie und des Multivariaten Verfahrens wurden die Messbedingungen wie die Messzeiten, die Temperatur und die Benutzung eines Stempels zur Reflektion festgelegt. Es wird im weiteren Verlauf die Methodenentwicklung eingehend erläutert und dargestellt.

Der nahinfrarote Bereich des Strahlungsspektrums enthält überwiegend die Ober- und Kombinationsschwingungen von starken Grundschwingungen. Es handelt sich hierbei hauptsächlich um die Schwingungen der NH-, OH- und CH- Gruppen. Die funktionellen Gruppen absorbieren die infrarote Strahlung entlang des Messbereiches und es kann mittels eines multivariaten Verfahrens auf die chemische Zusammensetzung des Probenmaterials geschlossen werden. Ein großer Vorteil des Verfahrens ist, dass es kaum Probenvorbereitung benötigt, was die Messung in vielen Fällen vereinfacht und Zeit erspart.

In der Auswertung zeigte sich, dass eine Kalibrierung mit den Fermenterproben für folgende Parameter möglich war: Trockensubstanzgehalt (TS), organischer Trocken-substanzgehalt (oTS), Ammoniumgehalt (NH4), Gesamt-alkalische Pufferkapazität (TAC) und Gehalt an leicht flüchtigen Säuren (FOS). Für die Kalibrierung wurden rund 500 Proben vermessen. Es zeigte sich, dass die Kalibrierungen die besten Ergebnisse lieferten, wenn in dieser viele Spektren enthalten sind, auch die Spektren, die Auswertung optisch von den anderen abwichen. Die Erkenntnis daraus ist es, dass je mehr Spektren in einer Kalibration enthalten sind, die Auswertung von realen Proben immer besser wird. Der größere Informationsgehalt führt so zu einer besseren Schätzung des Ergebnisses mit der Nahinfrarotspektroskopie. Beim Vergleich der nasschemischen Analytik zur Nahinfrarotmessung wurde deutlich, dass diese nur wenig voneinander abweichen. Dies spricht für die Nahinfrarotspektroskopie, die jedoch nur so gut sein kann wie die zugeordneten Werte der Referenzanalytik.

Um die Robustheit der Methode zu überprüfen, wurden Versuche zur Temperaturabhängigkeit gemacht. Es gab Überlegungen, ob ein Temperaturunterschied in den Proben eine Ergebnisänderung hervorruft. Bei den Versuchen zeigte sich, dass Proben bei höheren oder niedrigeren Temperaturen, häufiger eine zu hohe Mahalanobis-Distanz anzeigten. Diese gibt an wie weit die Spektren optisch voneinander abweichen. Proben, die bei Raumtemperatur, wie in der Kalibration aufgenommen worden sind, zeigten dieses nicht. Somit war die Erkenntnis, dass alle Proben immer auf Raumtemperatur temperiert werden sollten, um Fehler zu vermeiden.

Es wurden Kalibrationen auch für Gülle- und Sekundärbrennstoffproben erstellt. Hier waren deutlich weniger Proben vorhanden. Es zeigten sich aber schon gute Zusammenhänge für einzelnen Parameter.

Die Erkenntnis der Arbeit ist es, dass sich nur mit einer ausreichenden Probenanzahl robuste Kalibrierungen zur Auswertung von unbekannten Proben erstellen lassen.

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… to show if the protein XXX is a γ-secretase substrate in vivo. γ-secretase is a proteolytic complex in the

membrane that cleaves Type-I transmembrane proteins. One well-known γ-secretase substrate is the amyloid

precursor protein, which is famous for its role in the neurodegenerative disease Alzheimer´s disease. In this

disease, γ-secretase generates the insoluble Aβ fragment through intramembrane cleavage which leads to Aβ-

plaques in the brain. Recent studies have shown that the γ-secretase complex is possibly involved in other

neurological diseases. For example, a conditional knock out mouse of nicastrin, which functions as the substrate

receptor of the γ-secretase complex in oligodendrocytes in the mouse brain, produces a schizophrenic-like

phenotype characterized by compulsive grooming and hyperactivity. Similarly, another unconnected study shows

that knockout of XXX in mice results in a phenotype marked by compulsive grooming, labeled “OCD-like”.

Interestingly, XXX, a Type-I transmembrane protein which is highly expressed in the brain, has the structure of a

typical γ-secretase substrate. Based on the phenocopying of the two knockout mice and the structure of XXX, the

XXX protein could be a γ-secretase substrate. To test this theory, a tagged XXX protein construct was expressed

from a mammalian expression vector through transfection of either HEK 293 cells or HeLa cells. This transfection

allows expression and possibly the subsequent cleavage of XXX by γ–secretase. To prove if γ–secretase cleaves

XXX, Western blots using cell lysates treated with γ–secretase inhibitor will be used.

Is XXX a γ-Secretase-Substrate

in vivo?

Absolvent(in): Röwekamp, Annika


Ort der Abschlussarbeit: Juniata College

1700 Moore Street

Huntingdon, PA 16652, USA

FH-Betreuer: Prof. Dr. T. Schupp

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Dries


Ziel der Arbeit war es……

http://www.dict.cc/englisch-deutsch/characterized.html

Aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung erfolgt an dieser Stelle keine Kurzbeschreibung.

Die Abtrennung der Platingruppenmetalle durch

chelatbildende Ionenaustauscherharze aus einer

nitratischen silberreichen Lösung

Absolvent(in): Fleur Schnee


Ort der Abschlussarbeit: Aurubis AG

Hovestraße 50

20539 Hamburg

FH-Betreuer: Prof. Dr. T. Schupp

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. K. Weichert


Ziel der Arbeit war es chelatbildende Ionenaustauscherharze zu identifizieren, die selektiv aus einer

nitratischen silberreichen Lösung die Platingruppenmetalle abtrennen.

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Das Unternehmen DIESELWEST GmbH produziert unter Verwendung der Direktverölungstechnologie ein Mitteldestillat aus aufbereiteten Abfällen (Ersatzbrennstoff). Ersatzbrennstoffe sind in deutschen Aufbereitungsanlagen in großen Mengen zu finden, so dass Überkapazitäten herrschen. Problematisch ist nur, dass der Ersatzbrennstoff begrenzt lagerfähig ist, da nach 14 – 20 Tagen ein Zersetzungsprozess stattfindet, welcher zu Qualitätseinbrüchen und einer erhöhten Brandgefahr führt. Somit leistet die Technologie des Unternehmens einen wichtigen Beitrag in der Abfallverwertung.

Darüber hinaus wird ein Mitteldestillat gewonnen, welches den Eigenschaften von herkömmlichem Dieselkraftstoff entspricht, jedoch einen erhöhten Schwefelgehalt von etwa 2000 Milligramm pro Kilogramm (ppm) aufweist. Ein erhöhter Schwefelgehalt im Mitteldestillat würde bei Verbrennung SO2 produzieren, welches an der Luft zu SO3 reagiert und in Verbindung mit Wasser Schwefelsäure bildet. Bei dem beschriebenem Vorgang handelt es sich um die Bildung von saurem Regen, welcher umweltschädigend ist.

Nach der DIN EN 590 liegt der Grenzwert für Schwefel bei 10 ppm für Dieselkraftstoff. Folglich ist es notwendig, den erzeugten Dieselkraftstoff durch einen weiteren Verfahrensschritt aufzubereiten, damit die Vorgaben nach DIN EN 590 eingehalten werden können und ein Vertrieb des Dieselkraftstoffes möglich sein wird.

Zur Entschwefelung wurden zwei mögliche Verfahren, das Hydrier- und das Natrium-Verfahren, verglichen und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit den dazu notwendigen Massen-, Energie- und Kostenbilanzen erstellt. Das Ergebnis dieser Arbeit war, dass das Natrium-Verfahren aus wirtschaftlicher Sicht eine höhere Gewinnspanne bei Vertrieb des entschwefelten Diesels erzielen würde. Abschließend ist das Natrium-Verfahren ein patentiertes Verfahren, welches auch in der Entchlorung von Polychlorierten biphenylhaltigen Ölen Anwendung findet.

Entschwefelung aus Abfall erzeugter Dieselkraftstoffe

Ein Verfahrensvergleich

Absolvent(in): Alexander Keberlein


Ort der Abschlussarbeit: DIESELWEST GmbH

Westring 10

59320 Ennigerloh

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Jürn Düsterloh


Ziel der Arbeit war es einen Verfahrensvergleich einschließlich einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Entschwefelung aus Abfall erzeugter Dieselkraftstoffe durchzuführen.

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Die Sprühtrocknung kann allgemein als Umwandlung eines Stoffes aus einer Lösung, Emulsion oder Suspension

heraus in einen festen Zustand definiert werden. Hierzu wird das flüssige homogene oder heterogene Gemisch in

einen Strom aus Heißgas gesprüht und somit getrocknet. Als Produkt erhält man ein Pulver, welches größtenteils

aus Agglomeraten einzelner Partikel besteht.

Dieser Verfahrensschritt findet in vielen Industriezweigen seine Anwendung. In der Lebensmittelindustrie wird die

Sprühtrocknung zur Herstellung diverser Produkte, wie Milch- und Kaffeepulver, Nahrungsergänzungsmitteln oder

Babynahrung, angewendet. Der große Vorteil dieses Verfahrens ist die geringe thermische und mechanische

Einwirkung auf das Produkt. Ein Nachteil ist ein niedriger Wirkungsgrad und der daraus resultierende hohe

Energiebedarf.

Innerhalb dieser Arbeit wurde eine Anlage, die zur Produktion kakaohaltiger Getränkepulver genutzt wird,

betrachtet. Der größte Energiebedarf fällt im Aufheizprozess der Trocknungsluft an. Hier spielt die verwendete

Apparatur eine wesentliche Rolle. Zudem haben die jeweiligen Witterungsverhältnisse einen Einfluss auf die

verwendete Trocknungsluft und somit auf den Trocknungsprozess. Durch Berechnungen konnte gezeigt werden,

dass durch die Verwendung alternativer Lufterhitzer und einer vorgeschalteten Luftentfeuchtung, signifikante

Einsparungen im Energiebedarf und den damit verbundenen Kosten erzielt werden können.

Energetischer Aufwand in der Sprühtrocknung

Einflüsse auf den Energiebedarf und Vorstellung von Optimierungskonzepten

Absolvent: Johannes Leopoldt


Ort der Abschlussarbeit: Uelzena eG

Im Neuen Felde 87

29525 Uelzen

FH-Betreuer: Prof. Dr. Volkmar Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Peter Fichtl


Die Zielstellung der Arbeit war die energetische Betrachtung eines Prozesses der Sprühtrocknung, das Aufweisen wesentlicher Einflussfaktoren und Ausarbeitung möglicher Optimierungen.

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Die Miniplant ist eine Technikumsanlage im Labormaßstab, die im Jahr 2012 im Labor für Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie im Rahmen des SmartSurf-Projekts (FKZ: 16IN0640) angeschafft und installiert worden ist um eine kontinuierliche Versorgung mit TBAMS-Monomer für Forschungsprojekte sicher zu stellen. Poly(TBAMS) ist ein intrinsisch antimikrobielles Polymer, welches im Rahmen des SmartSurf-Projektes entwickelt worden ist und nach der Polymerisation vielversprechende Eigenschaften als intrinsisch antimikrobieller Werkstoff besitzt.

Zur Untersuchung der Synthesezeit-Optimierung wurden fünf Reaktionsverfolgungen bei unterschiedlichen Rührergeschwindigkeiten durchgeführt. Die Proben wurden im Labor für Instrumentelle Analytik mittels GC-FID analysiert. Um die GC-Methode zu verifizieren, wurden Proben an der GC-FID und der GC-MS verglichen, die Standartabweichung der Proben ermittelt und die Langzeitstabilität der Proben überprüft.

Für die Optimierung der TBAMS-Destillation wurden drei Versuchsreihen durchgeführt: 1. Optimierung der Thermostattemperatur während der Destillation 2. Optimierung des Rückflussverhältnisses 3. Erneute Destillation zur Erhöhung der Monomer-Reinheit

Zusätzlich wurden die während der Synthese entstehenden Nebenprodukt (TBAMS-Nitrone) untersucht. Dazu wurde die Miniplant für den Betrieb mit Schutzgasatmosphäre umgebaut und die TBAMS-Monomer Herstellung unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt, um die Entstehung möglicher Nitrone zu verhindern. Des Weiteren wurde ein Versuch zur TBAMS-Nitron-Herstellung durchgeführt, um diese genauer zu charakterisieren und zu analysieren.

Miniplant -

Optimierung der TBAMS-Synthese und der TBAMS-Destillation Untersuchung verschiedener Einflussfaktoren bei der TBAMS-Monomer-

Herstellung

Absolvent(in): Anne-Marie Engeler


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

Stegerwaldstraße 39

48565 Steinfurt


Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. rer. nat. Reinhard Lorenz

Datum des Kolloquiums:

Das Ziel dieser Bachelorarbeit war es die Miniplant und die damit verbundenen Rezepte zur Herstellung des TBAMS-Monomers zu optimieren, um die Ausbeute und die Reinheit des Monomers zu erhöhen.

Das TBAMS-Monomer wird in drei Schritten hergestellt: 1. TBAMS-Synthese 2. tBA-Destillation 3. TBAMS-Destillation

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Durch das Eindringen von Wasser in Thermoplastisches Polyurethan kann es zu einer Hydrolyse des Materials kommen. Um dies zu verhindern ist der Einsatz von Hydrolyseschutzmitteln nötig. Dieses Additiv bewirkt eine wesentliche Reduzierung der Reaktionsgeschwindigkeit bei der autokatalysierten Hydrolyse, indem es eine entstehende Carbonsäure abfängt.

Bei der Produktion dieses Hydrolyseschutzmittels kristallisiert ein Fremdstoff in einem Kondensator aus und verstopft so über längere Zeit die gesamten Rohre des Wärmetauschers. Zurzeit wird eine Reinigung aufwändig von Hand durchgeführt. Diese Reinigung von Hand hat einen Produktionsausfall zur Folge und außerdem muss sie in Vollschutz durchgeführt werden, was zu einer körperlichen Belastung der Fachkräfte führt.

Das Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines Verfahrens zur automatisierten Reinigung der Anlage ohne weitere Betriebsausfälle. Dies kann erreicht werden, indem die Löslichkeit des Fremdstoffes im Ausgangsprodukt genutzt wird und nach jedem Produktionsprozess ein Spülvorgang durchgeführt wird. Durch einen optimierten Ablauf können Produktionsausfälle so vermieden werden und auf eine aufwändige manuelle Reinigung verzichtet werden.

Durch einige Änderungen an der Anlage und den Einsatz einer speziell ausgewählten Düse kann ein solcher Reinigungsvorgang optimal umgesetzt werden.

Entwicklung und Auslegung eines Reinigungsverfahrens

für eine Produktionsanlage zur Herstellung von Hydrolyseschutzmitteln

Absolvent(in): Rehsöft, Timo




49448 Lemförde

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. P. Dettmann

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. T. Kaminsky


Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines Verfahrens, welches die Anlagerung eines Fremdstoffes innerhalb eines Kondensators verhindert. Durch dieses Verfahren sollen Produktionsausfälle minimiert werden und eine aufwändige manuelle Reinigung mit hohem Arbeitsaufwand verhindert werden.

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Anhand von tribologischen Untersuchungen lassen sich Erkenntnisse über das Reibungs- und Verschleißverhalten von Werkstoffen treffen. Im Rahmen der Praxisphase wurde am Kunststoff-Institut Lüdenscheid ein sogenanntes Stift-Scheibe-Tribometer entworfen und in Zusammenarbeit mit einem Werkzeugbauer in Betrieb genommen. Beim Stift-Scheibe-Tribometer handelt es sich um einen Modellprüfstand, mit dem sich relativ schnell und günstig tribologische Untersuchungen durchführen lassen. Diese Messungen eignen sich daher gut für eine Materialvorauswahl. Der grundsätzliche Aufbau ist vergleichsweise simpel – ein Prüfstift wird mit einer Normalkraft belastet auf eine rotierende Scheibe gedrückt, die resultierende Reibungskraft wird von einem Kraftsensor aufgenommen. Die Anschaffung eines kommerziellen Tribometers ist mit sehr hohen Kosten verbunden; im Rahmen dieser Abschlussarbeit konnte mit einen deutlich geringeren finanziellen Aufwand ein Prüfstand gebaut werden, mit dem sich ebenfalls Prüfungen nach Norm durchführen lassen. Zum Überprüfen der Funktionalität wurden am fertiggestellten Prüfstand Messungen mit unterschiedlichen Kunststoffstiften durchgeführt, welche die Firma Röchling Sustaplast kostenlos zur Verfügung gestellt hatte. Bei den Kunststoffen handelte es sich sowohl um unverstärkte Standardthermoplaste als auch um gleit- und verschleißmodifizierte Hochleistungsthermoplaste. Die Unterschiede in den tribologischen Eigenschaften waren bei den verschiedenen Werkstoffen deutlich zu erkennen, gleichzeitig konnten noch Konzepte zur weiteren Verbesserung der Messung sowie spätere Einsatzmöglichkeiten erarbeitet werden.

Bau und Inbetriebnahme eines Prüfstands für tribologische Untersuchungen an Kunststoffen

Absolvent(in): Nico Franke


Ort der Abschlussarbeit: Kunststoff-Institut Lüdenscheid

Karolinenstraße 8

58507 Lüdenscheid

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. C. Loth


Ziel der Arbeit war es, einen Prüfstand für tribologische Untersuchungen zu entwerfen, zu bauen und in Betrieb zu nehmen. Im Anschluss an die Fertigstellung wurde eine Reihe an Versuchen durchgeführt, mit denen die Funktionalität des Prüfstands getestet wurde.

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Synthesis of hydrophobically modified nanoparticles

Absolvent(in): Jennifer Hölscher


Ort der Abschlussarbeit: Evonik Taiwan

Center of Light & Electronics

Rm. 319, Bldg. 53,

No. 195, Chung Hsing Rd., Sec. 4

Chutung, Hsinchu 31040, Taiwan

FH-Betreuer: Prof. Dr. Michael Bredol

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Jürgen Steiger

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Der Nutzung von Sekundärrohstoffen kommt auch in Stahlwerken eine größere Bedeutung zu. In dieser Bachelo-rarbeit werden vor allem Roheisen- und Stahlbären als Eisenträger in Stahlwerken sowie Schleifschlamm und anderes Recyclingmaterial im HuK Umweltlabor untersucht. Jedoch ist vor dem Einsatz von Roheisenbären der Gehalt an Störelementen wie Schwefel, Phosphor, Kohlenstoff oder Mangan zu prüfen. Gleiches gilt beim Recycling von Schleifschlamm. Da schon kleine Verunreinigungen die Eigenschaften von Stahl beeinflussen, muss eine geeignete Analyse im Vorfeld durchgeführt werden. Hierbei kommt das Umschmelzen zum Einsatz.

Das HuK Umweltlabor betreibt auf dem Gelände der Buderus Edelstahl GmbH in Wetzlar eine Niederlassung. Nur dort wurden bisher die Umschmelzversuche durchgeführt, jedoch mit einer geringen Probemenge. Deshalb sollte ein vorhandener Hochfrequenz-Induktionsofen im Labor Hünsborn in Betrieb genommen werden für künftige Um-schmelzversuche. Jedoch war der Induktor defekt, die Tiegel nicht optimal bzw. ungeeignet und der Ofen bislang ungenutzt. Eine technische Lösung sollte erarbeitet werden unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit.

Graphittiegel erwiesen sich, gerade in Hinblick auf die offene Atmosphäre dieses HF-Ofens, als geeignete Wahl. Beim Umschmelzen entsteht innerhalb des Tiegels eine CO-Atmosphäre, welche die Probe im Optimalfall vor Sauerstoffeinfluss schützt. Erste Versuche waren erfolgreich, jedoch besteht noch Optimierungsbedarf, dessen Klärung den Umfang dieser Arbeit überstiegen hätte.

Der Probentransport ins Labor nach Wetzlar sollte nach erfolgreicher Installation und Inbetriebnahme des Indukti-onsofens entfallen. Zudem verbesserte die größere Probenmenge die Repräsentativität der Analyse.

Weiterhin wurde eine werthaltige Probe unter verschiedenen Bedingungen am Standort Wetzlar mit einem Mittel-frequenz-Induktionsofen umgeschmolzen. Dazu wurde die Probe im Vorfeld mit der RFA und einer ICP-OES analysiert, um im Anschluss eine Musterprobe zu erstellen, mit der im weiteren Verlauf die Umschmelzergebnisse verglichen wurden. Hierbei wurde deutlich, dass sauerstoffaffine Elemente beim Umschmelzen unter Luft als Oxid in die Schlacke übergehen und somit im Analysenergebnis nicht vollständig erfasst werden.

Für das Analysenergebnis bedurfte es einer Umrechnung unter Berücksichtigung des Abbrands. Von zwei ver-schiedenen Betrachtungsmöglichkeiten wurde die Richtige im Verlauf dieser Arbeit ermittelt.

Optimierung von Umschmelzbedingungen

zur Herstellung von Metallumschmelzen werthaltiger Sekundärroh-stoffe mit anschließender Elementbestimmung mittels RFA und

Funken-OES

Absolvent(in): Stephan Köller


Ort der Abschlussarbeit: HuK Umweltlabor GmbH

Otto-Hahn-Straße 2

57482 Wenden-Hünsborn

FH-Betreuer: Prof. Dr. Martin Kreyenschmidt

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Lars Füchtjohann


Als Ziel der Arbeit war ein Hochfrequenz-Induktionsofen in Betrieb zu nehmen, zu optimieren, verschiede-ne Umschmelzversuche damit durchzuführen und die Umschmelzproben mittels RFA und einer Funken-OES zu analysieren.

Weiterhin sollten drei Umschmelzbedingungen am Standort Wetzlar untereinander verglichen werden: Unter Schutzgas, im Vakuum und an der Luft.

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Die Bomix Chemie GmbH ist eine „Lack- und Trennmittel-Manufaktur“ mit knapp 40 Mitarbeitern, die trotz ihrer Zugehörigkeit zur Berlac Group viele der typischen Merkmale eines KMU aufweist. Besonders hervorzuheben ist der geringe Formalisierungsgrad, der ein außerordentlich hohes Maß an Flexibilität erlaubt. Diese Eigenschaften bringen viele Vorteile, aber auch einige Nachteile mit sich. Im ohnehin schon aufwendigen und schwer vorhersagbaren Tagesgeschäft nehmen viele Mitarbeiter nicht nur eine, sondern gleich mehrere Aufgaben wahr. Dadurch werden alle Aufgaben, die nicht unmittelbar für das Tagesgeschäft erforderlich sind, zu einer zeitlich besonders schwierigen Herausforderung.

Die 2007 in Kraft getretene REACH-Verordnung stellte für die Bomix eine solche Herausforderung dar, es handelt sich mit mehr als 600 Seiten Gesetzestext (inklusive Anhängen) immerhin um die umfangreichste Verordnung im europäischen Chemikalienrecht. Der Lösungsansatz war denkbar einfach: „Wenn REACH nicht neben dem Tagesgeschäft bewältigt werden kann, dann muss es eben in das Tagesgeschäft integriert werden“. Etwas konkreter bedeutete dies, dass ein System gefragt war, mit dem die Anforderungen von REACH automatisch in den Ablauf der Bomix integriert werden konnte – ein Managementsystem. Ein Qualitätsmanagementsystem hatte die Bomix bereits 1996 implementiert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte herausgefiltert werden, dass es sich empfiehlt, ein integriertes Managementsystem zu entwickeln, statt verschiedene Systeme nebeneinander zu betreiben. Für die Integration von REACH erwies sich die prozessorientierte Basis als die sinnvollste Lösung.

Nachdem der Lösungsansatz gewählt war, konnten die einzelnen Pflichten der Bomix unter REACH ermittelt werden. Es wurde im Anschluss der Umsetzungsgrad geprüft, geeignete Geschäftsprozesse für die Integration gesucht und, wo es keine gab, unter Mitwirkung der betroffenen Mitarbeiter, neue Prozesse entwickelt.

Diese Arbeit schließt damit ab, dass der Bomix eine umfassende Übersicht ihrer Pflichten vorliegt und neun überarbeitete bzw. neu definierte Prozesse, die ihr helfen können, diese Pflichten in Zukunft zu erfüllen.

Die weitere Umsetzung sowie die ständige Kontrolle und Verbesserung ihres neuen integrierten REACH-Managementsystems liegt nun in den Händen der Bomix.

Entwicklung eines integrierten REACH-Managementsystems für ein KMU am Beispiel der Bomix Chemie GmbH

Absolventin: Andexel, Sarah


Ort der Abschlussarbeit: Bomix Chemie GmbH

Gildeweg 6-10

48291 Telgte

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. rer. nat. Benedikt Neue


Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines Systems, mit dem die ein KMU wie der Beispielbetrieb Bomix in Zukunft sicherstellen kann, dass es all seine Pflichten unter REACH erfüllt.

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Für uns und unsere Umwelt spielt Nachhaltigkeit eine immer größer werdende Rolle, denn Umweltressourcen sind

erschöpflich und die Kapazität, Schadstoffe aufzunehmen, ist begrenzt. Aus dem anthropogenen Treibhauseffekt

resultierende Megatrends, wie der Klimawandel, bestimmen unser aller Handeln. Am Beispiel von

Beschichtungsprozessen von Stahlteilen in der Trailer-Industrie wurde in der Bachelorarbeit ein ökologischer

Rucksack erstellt. Hierbei wurde zwischen zwei Beschichtungsverfahren verglichen, von denen mithilfe des Tools

EcoCockpit jeweils Prozess- sowie Produktbilanzen erstellt wurden. Anhand typischer Prozessparameter war es

nach dem Vergleich möglich, Risikopotenziale aufzudecken und Maßnahmen vorzuschlagen, um ein energie- und

ressourcenschonendes Beschichtungsverfahren herauszuarbeiten.

Umweltbewertung der Prozess- und Produktemissionen bei der Beschichtung von Stahlteilen in der Trailer-Industrie

Absolventin: Sarah, Jradi


Ort der Abschlussarbeit: Schmitz Cargobull AG

Siemensstraße 50

48341 Altenberge

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Christopher Coenen


Ziel der Arbeit war es, durch Aufstellung der Produkt- und Prozessbilanzen von Beschichtungsverfahren einen Beitrag zum integrierten Umweltschutz zu leisten und herauszustellen, welches die Umwelt weniger belastet und dadurch auch Kosteneinsparungen mit sich bringt.

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Nahezu alle Lebensmittel gelangen heutzutage in Kunststoffverpackungen in den Handel. Dabei sind die Erwartungen der Verbraucher hoch. Eine Verpackung dient nicht nur als Werbe- und Informationsträger. Für den Verbraucher ist ebenso ihre Funktionalität entscheidend. Um eine Verpackung so multifunktional zu gestalten, sind oft chemische Zusatzstoffe nötig, deren Unbedenklichkeit für den Verbraucher abzusichern ist. Die Kunststofffolie darf das Lebensmittel weder in seinem Geschmack beeinflussen, noch ein gesundheitliches Risiko für den Verbraucher darstellen. Mehrere Hundert chemische Substanzen können aus Kunststofffolien migrieren und somit in Lebensmittel gelangen. In der EU-Verordnung 10/2011 über Materialien und Gegenstände aus Kunststoff, die für den Lebensmittelkontakt vorgesehen sind, werden alle relevanten, zu bewertenden Substanzen mit spezifischen Migrationslimits gelistet. Knapp 200 davon sind im Sortiment von B+K relevant. Diese Anzahl kann nur schwer durch einzelne Prüfungen abgesichert werden, so dass eine Methode benötigt wird, die die tatsächlich zu prüfenden Substanzen benennt. Ein großer Teil der Stoffe kann bereits durch Lieferantendokumente oder Worst-Case-Rechnungen abgesichert werden und muss nicht mehr analytisch geprüft werden. Welche Substanzen noch nicht abgesichert worden sind, war bisher nicht direkt ersichtlich. Mit Hilfe meiner Bachelorarbeit werden alle aus Lieferantendokumenten eingetragenen Daten automatisiert ausgewertet und grafisch ausgegeben. Dadurch wird es möglich, den Absicherungsstatus eines migrierfähigen Stoffes schnell zu ermitteln und nachzuschlagen. Dieser schnelle Überblick führt zu einer erheblichen Zeitersparnis.

Risikobewertung von Substanzen mit spezifischen Migrationslimits in Kunststoffverpackungen für Lebensmittel

Absolvent(in): Jäger, Melanie


Ort der Abschlussarbeit: Bischof + Klein GmbH & Co. KG

Rahestr. 47

49525 Lengerich


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Beate Strunk


Ziel der Arbeit war es, in für den Lebensmittelkontakt vorgesehenen Kunststoffen jene Substanzen mit spezifischen Migrationslimits zu ermitteln, die bislang noch nicht über Lieferantenerklärungen oder theoretische Berechnungen abgesichert werden konnten. Dazu war ein System zu erstellen, das es ermöglicht, die nicht abgesicherten Substanzen auch bei stetig steigendem Datenaufkommen effizient und schnell zu identifizieren. Darauf aufbauend können Maßnahmen durchgeführt werden, um die rechtlichen Vorgaben einzuhalten.

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In den vergangenen Jahrzehnten ist das Bewusstsein für die lebenswichtige Bewahrung und Wiedergewinnung einer sauberen und durch den Menschen kaum berührten Natur verstärkt Gegenstand von Diskussionen in Gesellschaft und Politik geworden.

Dies gilt natürlich auch für die industrielle Produktion. Es werden laufend neue Verfahren und Techniken entwickelt, die es ermöglichen immer ein wenig ökologischer zu produzieren. Als modernes Unternehmen, Direkteinleiter in den Rhein und Betreiber einer werkseigenen Wasseraufbereitungsanlage ist sich die TIB Chemicals AG dieser ethischen und gesetzlichen Pflicht vollkommen bewusst.

Daher ist für den Betrieb von Anlagen, die eine mögliche Gefahr für die Natur und umliegende Gewässer darstellen, eine Risikobewertung und Vermeidungsstrategie erforderlich.

Gegenstand der Arbeit war ein Kühlwasserstrom innerhalb der Produktionskette des Zinkchlorid-Betriebs. Da in der Produktion unter anderem wassergefährdende Stoffe eingesetzt und hergestellt werden, finden sich solche in allen Stufen des Prozesses wieder. So auch in einem der letzten Aufbereitungsschritte, der Vakuumverdampfung. Hierbei wird das flüssige Zwischenprodukt unter Verdampfung auskristallisiert und die Dampfphase, auch Brüden genannt, mit Kühlwasser wieder kondensiert. Durch die aktuelle verfahrenstechnische Auslegung der Kondensatoren konnte vorher nicht vollkommen ausgeschlossen werden, dass Teile des Produktes in das rückfließende Kühlwasser gelangen. So bestand die Gefahr, dass im Abwasser Grenzwertüberschreitungen dieser wassergefährdenden Stoffe zu messen sind.

Im Laufe der Arbeit wurde daher geprüft ob es überhaupt zu einer Verunreinigung des Kühlwassers kommen kann, wie stark diese sind und welche ökologischen, sowie ökonomischen Maßnahmen getroffen werden können um im Ernstfall Grenzwertüberschreitungen zu verhindern.

Entwurf eines sekundären Kühlwasserkreislaufs

zur Implementierung in die Zinkchloridproduktion

Absolvent(in): Dominik Weidemann


Ort der Abschlussarbeit: TIB Chemicals AG

Mülheimer Straße 16

68219 Mannheim


Betreuer der Abschlussarbeit: Andrea Danieli M.Sc.


Ziel der Arbeit war es zu bestimmen, ob und in welchem Umfang schädliche Stoffe aus der Produktion von Zinkchloridpulvern in einen Kühlwasserkreislauf emittiert werden und gegebenenfalls eine wirtschaftlich optimale Lösung auszuarbeiten.

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Im ersten Teil der Arbeit wurde ein Versuchsstand realisiert, zur Bestimmung des Abrollwinkels

von Blasen, die in einer Flüssigkeit unter einer Oberfläche haften. Mittels der

gemessenen Abrollwinkel und der Annahme einer kreisförmigen Kontaktfläche, wurde die

Haftkraft der Blasen ermittelt.

Im zweiten Teil der Arbeit wurden Versuche an einem Strömungskanal durchgeführt, in

dem Blasen, die auf oder unter einer Oberfläche hafteten, durch die Strömung abgelöst

wurden. Mit den Ergebnissen aus dem ersten Teil der Arbeit wurden

drei Vorhersagen zur Geschwindigkeit einer Strömung getroffen, die benötigt wird, um

Blasen die unter einer Oberfläche hafteten abzulösen. Die Vorhersagen wurden dann mit den

gemessenen Werten verglichen und bewertet.

Abrollwinkelmessungen in statischen und dynamischen Versuchen

Absolvent(in): Worbs, Marcel


Ort der Abschlussarbeit: FH-Münster


48565 Steinfurt


Betreuer der Abschlussarbeit: J. Robert, M.Sc.


Ziel der Arbeit war es im Rahmen eines Forschungsprojektes die Ablösung von an Oberflächen haftenden

Gasblasen in einer Flüssigkeit zu untersuchen.

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Die Firma Qalovis hat in den vergangen Jahren ein Biomassefeststoff-BHKW, das Q-PowerGen System, auf der

Basis eines Vergasungsreaktors und eines Stirlingmotors zur Marktreife entwickelt. Der Vergaser arbeitet dabei

auf dem Prinzip des Festbettes, welches durch einen Rüttelrost in definierten Zeitabständen aufgelockert wird.

Luft und Hackschnitzel/Asche bewegen sich im Gleichstrom von oben nach unten. In das Festbett wird auf

verschiedenen Höhen Luft eingeleitet. Hauptsächlich wird Holz in der Form von Hackschnitzeln als Brennstoff

verwendet.

Es ist bekannt, das alle Aschen bei überschreiten bestimmter Temperaturen zur Bildung von Agglomeraten

neigen, so auch Holzaschen. Entsprechend wird beobachtet, dass sich solche Agglomerate gelegentlich auch im

Reaktor des o.g. Q-PowerGen bilden. Grundsätzlich wird dies wohl durch zu hohe lokale Temperaturen im

Vergaser induziert. Daneben gibt es aber weitere Einflussfaktoren, die die Temperaturschwelle beeinflussen, ab

der Agglomeratbildung erfolgt. Daneben sind auch anlagen- und apparateseitige Spezifika zu sehen, wie die

Ausbildung von „hot spots“ und der Materialfluss im Reaktor.

In dieser Arbeit soll auf der Basis der Auswertung von bereits durchgeführten Reaktorläufen, theoretischen

Recherchen und einigen ergänzenden Versuchen eine Strategie entwickelt werden, wie Situationen erkannt

werden können, die zu Agglomeratbildungen in Aschen führen und dann geeignet dosierte Gegenmaßnahmen

eingeleitet werden können.

Entwicklung einer Kontrollstrategie zur Vermeidung von Agglomeratbildungen in einem Festbett-Biomassevergaser

Absolvent(in): Thomas Meyer

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Qalovis GmbH

Boschstr. 18

48341 Altenberge


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. M. Hülscher


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Methodenentwicklung zur Element Quantifizierung in Ölen, Fetten, Wachsen

Absolvent(in): Axel, Thier


Ort der Abschlussarbeit: Fachhochschule Münster

Labor für Instrumentelle Analytik


48565 Steinfurt


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing Stephanie Hanning M.Sc.


Ziel dieser Arbeit war es, eine Methode zur Elementquantifizierung in Schmierstoffe zu erarbeiteten. Dazu

wurden SchwefelstandardPUKs) auf Polyethylenbasis durch Einarbeiten eines, im Vorfeld per

Neutronenaktivierungsanalyse quantifizierten Masterbatches, hergestellt. Über Mischung des Masterbatches mit

reinem PE konnte per Extrusion und anschließendes Kneten eine Standardreihe mit homogener

Elementverteilung innerhalb der PUKs hergestellt werden. Bereits in früheren Arbeiten wurde festgestellt, dass die

Knetkammer für eine homogene Elementverteilung sorgt. Es wurde, versucht die Homogenität der PUKs mittels

M4 Tornado sichtbar zu machen, jedoch war die enthaltene Konzentration zu gering, um die Verteilung

darzustellen. Mit den so erstellten PUKs war es möglich eine Methode zur Schwefelbestimmung in PE für die WD-

RFA zu entwickeln, die eine Kalibriergerade mit hoher Linearität aufwies.

Im zweiten Schritt der Arbeit wurde, mit Hilfe der Fa. Bruker, die Petro-Quant Methode installiert. Dazu wurden

Flüssigkeitsbecher präpariert und mit den gelieferten Standards befüllt und gemessen

Als letzter Schritt wurden die erstellten Schwefelpuks mittels Petro-Quant Methode gemessen. Um die

Messbedingungen einzuhalten, die bei der Messung von Ölen Anwendung finden (Flüssigkeitsbecher mit 4µm

Prolenfolie unter Helium), wurden die PUKs ebenfalls unter Helium gemessen. Anschließend wurde unter den

PUKs Prolenfolie positioniert, um einen Vergleich zu erstellen, wie sich die Folie auf die Messung auswirkt.

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Kurzbeschreibung der Arbeit in 9er Schrift Arial Die Kurzfassung der Arbeit sollte nicht mehr als eine Seite betragen. Diese soll so verfasst werden, dass diese veröffentlich werden kann.

Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung des Gehaltes flüchtiger Aminverbindungen in Wäschersystemen der Mineralölverarbeitung

Absolvent(in): Tim Druhmann

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: BP Lingen

Raffinieriestraße 1

49808 Lingen


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Frank Löffler


Ziel der Arbeit war es……

Um die Performance von Raffinerieanlagen in Abhängigkeit von der Konzentration eines bestimmten Amins im System beurteilen zu können, bestand das Ziel der Arbeit darin, dieses Amin in Anlagenwässern zu quantifizieren. Es konnte ein ionenchromatographisches Verfahren ausgearbeitet werden, mit dem die Quantifizierung problemlos möglich ist und das darüber hinaus für die Routineanalytik geeignet ist.

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Die Firma Dr. Paul Lohmann ist ein mittelständisches Unternehmen mit Hauptsitz in Emmerthal bei Hameln. Ein weiteres Werk befindet sich in Lüneburg. Die Firma Dr. Paul Lohmann ist Weltmarktführer in der Herstellung von Spezialsalzen und produziert eine große Produktpalette an Mineralsalzen für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie sowie für die chemische Industrie. Diese Arbeit sollte klären ob sich auch Mineralsalze für Leuchtstoffe nutzen lassen.

Weiterhin sollte versucht werden einfache Wirtsmaterialien zu verwenden und die Synthesen simpel und kostengünstig zu halten. Deshalb wurden Aluminium-Verbindungen wie Aluminiumortho- und metaphosphat sowie Magnesiumaluminat anstelle der häufig für Leuchtstoffe verwendeten Yttrium- oder Lanthan-Verbindungen ausgewählt. In der Literatur sind bereits diverse mit Seltenen Erden dotierte Phosphate beschrieben, daher lag der Fokus auf dem Aktivator-Ion Cr3+ und weiteren Ionen der Übergangsmetalle. Es sollte gezeigt werden, dass nicht immer teure Seltenerd-Ionen gebraucht werden, um einen Leuchtstoff zu erzeugen.

Synthese und Charakterisierung von übergangsmetalldotierten Aluminiumverbindungen

Absolvent(in): Patrick Pues


Ort der Abschlussarbeit: Dr. Paul Lohmann GmbH KG

Hauptstraße 2

31860 Emmerthal


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Uwe Günther


Ziel der Arbeit war es herauszufinden ob sich übergangsmetalldotierte Aluminiumverbindungen als Leuchtstoff nutzen lassen.

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Innerhalb der Arbeit wurde eine Reihe unterschiedlicher aminischer Katalysatoren synthetisiert, isoliert und charakterisiert. Zur Charakterisierung wurden sowohl IR, NMR, GC-MS, als auch GPC Messungen durchgeführt. Ihre jeweilige Wirksamkeit wurde anhand von Polyurethanbecherschäumen untersucht. Hierbei wurden sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch das Emissionsverhalten untersucht.

Synthese emissionsarmer Polyurethanschäume auf Basis neuartiger Katalysatoren

Absolvent(in): Christian, Sandten

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Labor für Instrumentelle Analytik

FH Münster


48565 Steinfurt



Ziel der Arbeit war es durch die Synthese einer neuartigen Katalysatorklasse die Emissionen aus Polyurethanschäumen zu minimieren.

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Ionomere Binder sind für die Leistungsfähigkeit von Brennstoffzellen ein wesentlicher Bestandteil. Für die AEM-DMFC – einer Subkategorie der Anionentauschermembran basierten Brennstoffzelle (AEM-FC) - stehen noch keine leistungsfähigen Bindermaterialien zur Verfügung. Das hängt im Wesentlichen mit den Problemen zusammen, die der Anolyt bestehend aus alkalischer Methanollösungen hervorgerufen. Die wesentlichen Anforderungen für Bindermaterialien sind neben einer guten Ionenleitfähigkeit, der Transport von Edukten und Produkten, sowie die thermische und chemische Stabilität. Im ersten Teil der Arbeit wurden verschiedene kationische Gruppen in Form von quartären Aminverbindungen an einem PPE-Polymer eingeführt. Über Quarternisierungsreaktionen entsprechender tertiärer (Di-)Amine und einer weiterführenden Modifikaition mit Diiodalkanen waren neben einfachen seitenkettenmodifizierten Verbindungen auch vernetzte Strukturen, sowie kammpolymerartige Strukturen möglich. Diese wurden dann mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie, Thermogravimetrie und weiterer Verfahren untersucht. Ausgehend von den so erhobenen Daten wurde ein Ionomer mit teilfluorierter kammpolymerartiger Struktur für die Applikation ausgewählt. Es zeichnete sich durch eine hohe Stabilität bezüglich der ionischen Leitfähigkeit in alkalischen Medien, verbunden mit einer niedrigen Aktivierungsenergie, aus. Des Weiteren zeigt das Ionomer eine gute Brennstoffaufnahme (4M MeOH) bei schwachem Aufquellen. Aus diesem Kammionomer wurden Anodenbinderschichten mit variierenden Binderkonzentrationen hergestellt. Als Elektrokatalysator diente Pt/C. Eine Anode mit PTFE-Binder diente als Referenzsystem. Aus kommerziellen Membranen und Pt/C-PTFE-Kathoden wurden Einzelzellen zur Charakterisierung hergestellt. Durch in situ CO-Stripping der Anodenkatalysatorschichten wurde die Benetzung durch den Binder festgestellt. Das ausgewählte Ionomer zeigte, wie gewünscht, einen sehr geringen Benetzungsgrad. In Einzelzelltests wurden U-I-Kurven aufgenommen, welche zeigten, dass bei einem Ionomergehalt von 25wt% eine 2,75-fach höhere Leistung generiert werden kann als beim Referenzsystem.

Binder für die Anionentauschermembran basierte Direkt-Methanol-Brennstoffzelle

Synthese und elektrochemische Charakterisierung von anionenleitenden Polymeren

Absolvent(in): Nils Heppe


Ort der Abschlussarbeit: Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT)

Joseph-von-Fraunhofer Straße 7

76327 Pfinztal

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Chem. T. Jurzinsky


Ziel der Arbeit war die Synthese und Untersuchung von verschiedenen Ionomeren, basierend auf Polyphenylenether (PPE). Die Eigenschaften der Systeme sollten auf ihre Eignung als Anoden-Bindermaterialien für Anionentauschermembran basierte Direkt-Methanolbrennstoffzellen (AEM-DMFC) hin evaluiert werden. Für die Applikation sollte ein System ausgewählt werden, um es in Einzelzelltests zu charakterisieren.

Bachelor

Wirtschaftsingenieurwesen -

Chemietechnik

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Die Logistik stellt in einem Betrieb mit oder auch ohne Produktion einen wichtigen Ablaufprozess dar. Der reibungslose Ablauf der Logistik ist ein Bindeglied aller Abteilungen eines Unternehmens und ist heute unabdingbar. Die Ware oder die gewünschten Produkte kommen aus allen Ländern der Welt. Aus diesem Grund spielen automatisierte Prozesse schon seit geraumer Zeit eine wichtige Rolle in der Logistikbranche.

Diese Prozesse erleichtern nicht nur erheblich die Arbeit, sondern sie steigern die Wirtschaftlichkeit von Logistiklägern. Kürzere Ablaufzeiten und die damit verbundene Erhöhung der Durchflussmengen sind nur einige der Vorteile von automatisierten Prozessen.

Aufgrund des veralteten Lagersystems mittels Papier und der Vorteile von automatisierten Prozessen, kam die Idee des Projektes der mobilen Datenerfassung.

Folglich mussten diese Arbeitsabläufe im Lager auf ihre Eigenschaften untersucht werden um das Optimierungspotenzial herauszufiltern.

Mobile Datenerfassung als Erfolgsfaktor in der Intra- und Distributionslogistik – Anforderungen und Gestaltungsansätze,

dargestellt am Beispiel der Novus Dahle Rödental

Absolvent(in): Nina Wegener


Ort der Abschlussarbeit: Novus Dahle GmbH & Co. KG

Hessenweg 53

49808 Lingen (Ems)

FH-Betreuer: Prof. Dr. Ralf Ziegenbein

Betreuer der Abschlussarbeit: Hartmut Talle


Ziel der Arbeit war die Umstellung von der papierbasierten Lagerhaltung zur papierlosen Lagerhaltung mittels mobiler Datenerfassung.

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Vorbehandlung eines eisenhaltigen harten Grundwassers mittels Ultrafiltration zur Enthärtung mittels Niederdruckumkehrosmose

Absolvent(in): Sebastian Heitkamp

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Stadtwerke Greven GmbH

Saerbecker Straße 77 - 81

48268 Greven

FH-Betreuer: Prof. Dr. J. Guderian

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Pia Lipp

TZW Karlsruhe


Ziel der Arbeit war es eine Ultrafiltrationsanlage für die Enteisenung und -manganung von Grundwasser zu pilotieren und deren großtechnische Realisierung sowohl aus verfahrenstechnischer- als auch betriebswirtschaftlicher Sicht zu analysieren.

Hintergrund der Arbeit ist, dass die Stadtwerke Greven GmbH verschiedene Möglichkeiten prüfen um Trinkwasser für das Versorgungsgebiet zentral zu enthärten, da Greven einen sehr hohen Trinkwasserhärtegrad aufweist, wodurch verschiedene Nachteile für den Verbraucher entstehen. In einem ersten Schritt wurde eine Niederdruckumkehrosmose-Anlage pilotiert, die das Grundwasser enthärten soll. Nach kurze Zeit weist die Membran jedoch irreversible Verblockungen durch ausgefallenes Eisen und Mangan auf. Aus diesem Grund soll Eisen und Mangen durch eine vorgeschaltete Ultrafiltration aus dem Grundwasser entfernt werden. Anschließend kann das Grundwasser über die Umkehrosmose enthärtet werden.

Aufgrund der hohen Mengen an Eisen und Mangen im Grundwasser konnte die Ultrafiltrationsanlage nur mit einer sehr geringen Flächenbelastung und mit hohem Reinigungsaufwand vor irreversiblen Verblockungen geschützt werden. Der Prozess konnte insgesamt nicht stabilisiert werden und aus den Ergebnissen ist keine Prognose für die Lebensdauer der Membranen über mehrere Jahre abzuleiten.

Durch die ungenaue Angabe der Ersatzinvestition der Membranen lässt sich nur schwierig eine transparente und vollständige Investitionsrechnung aufstellen. Insgesamt würde die verfahrenstechnische Realisierung einer zentralen Trinkwasserenthärtung Mehrkosten für den Endverbraucher in erheblicher Höhe verursachen.

Sowohl aus verfahrenstechnischer als auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht erweist sich das Konzept als Nachteilig. Daher werden andere Verfahren verfolgt, um Greven mit enthärtetem Trinkwasser versorgen zu können.

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Ein Thema, das in den letzten Jahren weltweit für Diskussionen gesorgt hat ist der stetig steigende Energieverbrauch. Im gleichen Zuge wird deshalb immer auch die Frage nach möglichen Einsparpotenzialen gestellt. Als eine der größten Branchen der Weltwirtschaft ist die Chemieindustrie von diesem Problem besonders betroffen, sodass seit jeher Versuche unternommen werden die verfügbare Energie besser zu nutzen. Allen voran die Destillation/Rektifikation als sehr energieintensives Trennverfahren ist in den Fokus der Ingenieure geraten und hat immer wieder Verbesserungen erfahren, die den Energieverbrauch senken. Eine dieser energieeinsparenden Anwendungen ist die sogenannte „Trennwandkolonne“

Ziel der Abschlussarbeit war es, mithilfe einer in ChemCad durchgeführten Simulation den Energiebedarf einer Trennwandkolonne mit dem der direkten und der indirekten Trennsequenz zu vergleichen. Dabei wurden zwei unterschiedliche Dreistoffgemische verwendet, die sich bezüglich der relativen Flüchtigkeiten der im Siedeverhalten benachbarten Komponenten signifikant unterschieden. Das eine Gemisch bestand aus den Komponenten n-Pentan, n-Hexan und n-Heptan, während sich das andere aus den Stoffen Isobuten, Buten und Butan zusammensetzte. Zusätzlich wurde die Zusammensetzung der Dreistoffgemische variiert, da davon auszugehen war, dass der Energieverbrauch nicht unabhängig von der Feed-Zusammensetzung ist.

Zuerst mussten die drei miteinander zu vergleichenden Kolonnenanordnungen konstruiert werden. Anschließend wurden die Kolonnen bezüglich des Energiebedarfes optimiert. Dazu mussten die Einflussvariablen, wie z.B. Stufenzahl, Zulaufboden etc, variiert und aufeinander abgestimmt werden, sodass am Ende für jede Kolonnenanordnung der minimal mögliche Energiebedarf erhalten wurde.

Schlussendlich konnte zwar nicht nachgewiesen werden, dass die Trennwandkolonne immer den geringsten Energieverbrauch liefert, dafür wurde jedoch deutlich, dass es bezüglich des Energieverbrauches vorteilhaft ist, wenn das zu trennende ternäre Gemisch einen hohen Anteil an Mittelsieder besitzt.

Vergleich einer Trennwandkolonne mit der direkten und der indirekten Trennsequenz bezüglich des Energiebedarfes für die

Trennung eines Dreistoffgemisches

Absolvent: Simon Overesch



Labor für Chemische Reaktions- und Prozesstechnik


48565 Steinfurt

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Heiner Seggert


Ziel der Arbeit war es, anhand einer Simulation den Energiebedarf einer Trennwandkolonne mit dem Energiebedarf der direkten und der indirekten Trennsequenz zu vergleichen. Für die Durchführung der Arbeit wurde mit dem Simulationsprogramm „ChemCad“ gearbeitet.

Master

Chemical Engineering

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Im Rahmen dieser Arbeit wurden grundsätzliche Überlegungen zur Erweiterung der Kristallisationskapazität angestellt. Über spezifische Belegungszeiten, Herstellpreisen und den Jahresbedarfsmengen von 31 Produkten, konnte unter Berücksichtigung der optimalen Losgrößen nach Andler, eine Aussage über die Auslastungssituation gemacht werden. Um die Frage nach dem Standort zu beantworten, wurde auch ein möglicher Auslandsstandort mit einbezogen, an dem ebenfalls über die Schaffung von Kristallisationskapazitäten nachgedacht wird. Unter Berücksichtigung des Absatzmarktes und der produktportfolio-abhängigen Auslastung, verursacht durch produktionstechnisch an den Standort Holzminden gebundene Produkte, konnte ein Standortvorschlag sowie ein Vorschlag für ein Anlagendesign erarbeitet werden. Um gleichzeitig eine Optimierung des Verfahrens zu ermöglichen, wurde ein Debottlenecking des Verfahrens durch Einsatz einer Zentrifuge geprüft. Dazu wurden theoretische Produktionszeiten ermittelt und miteinander verglichen. Dabei zeigte sich, dass eine Zentrifuge bei einigen Produkten zu einem Debottlenecking führen und die Produktionszeit insgesamt verkürzen kann. Um eine erste Aussage über die Wirtschaftlichkeit eines möglichen Anlagendesigns zu machen, wurde eine Grobkostenschätzung der Investitionskosten vorgenommen und zusammen mit dem zu erwartenden Gross Profit eine dynamische Amortisationsrechnung durchgeführt. Dabei wurden Kenngrößen wie der Kapitalwert, der interne Zinsfuß und die Amortisationszeit berechnet.

Erstellung eines Konzepts zur Kapazitätserweiterung am Beispiel

einer Kristallisationsanlage der Symrise AG

Absolvent: Peter Bräul


Ort der Abschlussarbeit: Symrise AG

Mühlenfeldstraße 1

37603 Holzminden


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Jörg Niekerken


Für die Symrise AG ergibt sich aus der Prognose der Jahresbedarfsmengen für kristalline Produkte ein möglicher Kapazitätsengpass. Aus diesem Grund sollte im Rahmen dieser Arbeit erörtert werden, inwieweit sich die steigende Nachfrage auf die Auslastungssituation einer Kristallisationsanlage am Standort Holzminden auswirkt und welche Möglichkeiten bestehen, Kapazitätsengpässen entgegenzuwirken.

mailto:[email protected]

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Integration eines Katalysatormoduls in einen Haushaltswäschetrockner zur photokatalytischen Geruchsneutralisation

Absolvent(in): Hans Wiebe


Ort der Abschlussarbeit: Miele & Cie. KG

Carl-Miele-Straße 29

33332 Gütersloh


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Marcos Bockholt

Datum des Kolloquiums:

In der Masterarbeit geht es um die mögliche Anwendung eines Katalysatormoduls zur photokatalytischen Geruchneutralisation in einem Haushaltswäschetrockner. Diese soll dem Anwender die Option geben eine unnötige Wäsche zu umgehen und damit Energie und Zeit einzusparen. Zur Umsetzung dieser Ziele werden ein photokatalytisch aktiver Katalysator (TiO2) und drei unterschiedliche Bestrahlungseinheiten (UV-A, UV-C und LED) auf Kompatibilität geprüft. Versuchsreihen, Testmethoden und Ergebnisse werden dokumentiert und analysiert. Abschließend werden Optimierungspotential und Schwachstellen diskutiert.

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Das Thema der Arbeit war die Optimierung einer Anlage zur Herstellung von Kugelgraphit, bezüglich der Schadstoffbelastungen in der Abluft. Beim Granulieren des Materials zum Kugelgraphit werden Lösungsmittel eingesetzt, die beim Trocknen aus dem Kugelgraphit entwichen und in die Abluft gelangen. Das Granulat wird zusammen mit Kupfer beim Kunden zu Kohlebürsten weiterverarbeitet.

Zur Bearbeitung dieses Themas wurde der Prozess analysiert und eine Lösungsmittelbilanz erstellt. Die Parameter der einzelnen Prozessschritte wurden untersucht und ihr Einfluss auf das Produkt bestimmt. Dabei wurde als Bewertungskriterium immer die Lösungsmittellast in der Abluft herangezogen. Als sekundäres Ziel galt es, die Trocknung zu verkürzen. Die im Prozess eingesetzten Materialien wurden mit optischen Untersuchungen, Siebanalysen, Feuchtemessungen und thermogravimetrischen Analysen charakterisiert. Die ermittelten Kennwerte wurden als Referenzen für die eigenen erstellten Produkte herangezogen.

Durch das so gewonnene Wissen, konnte der komplexe Prozess verstanden und übersichtlich dargestellt werden. Die bisherige Trocknung in der Trockenkammer wurde durch Volumenströme, Prozesszeiten und die Lösungsmittellast als kritischer Punkt im Herstellungsverfahren erkannt. Es wurden alternative Prozessführungen entwickelt, mit denen die Herstellungszeit stark reduziert wurde, ohne das Endprodukt zu verändern. In diese Prozesse ist eine Abluftbehandlungsanlage leichter zu integrieren als in den bisherigen Prozess. Es wurden dazu Vorschläge gemacht, wie eine effiziente Abluftbehandlung aussieht.

Optimierung des Trocknungsprozesses von Kugelgraphit

unter Berücksichtigung der Abluftbehandlung

Absolvent(in): Deponte, Hannes


Ort der Abschlussarbeit: SGL Carbon GmbH

Werk Ringsdorff

Drachenburgstraße 1

53170 Bonn

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Christian Wiebel


Ziel der Arbeit war die Optimierung einer Anlage zur Herstellung von Kugelgraphit, bezüglich der Schadstoffbelastungen in der Abluft.

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Stetig steigende Qualitätsanforderungen stellen die Stahlindustrie vor immer größer werdende Herausforderun-gen. Vor diesem Hintergrund ist die Oberflächenqualität von Stabstahlerzeugnissen ein bedeutsamer Parameter. Oberflächenfehler wie Risse oder Schalen können in Abhängigkeit von der Intensität ihrer Ausprägung dazu führen, dass die Erzeugnisse vor der Auslieferung an den Kunden nachbearbeitet oder im wirtschaftlich ungünstig-sten Fall verschrottet werden müssen.

Unter den von der Georgsmarienhütte GmbH produzierten Werkstoffen zeigen die ausscheidungshärtenden ferritisch-perlitischen (AFP) Stähle eine auffällig hohe Sensibilität für Oberflächenfehler. Um die Nacharbeits- und Ausschussquote von AFP-Güten langfristig zu minimieren, wurde ein Versuchsprogramm zur Untersuchung des Einflusses der Warmumformtemperaturen auf das Auftreten von Oberflächenfehlern an Stabstahlerzeugnissen durchgeführt.

Darüber hinaus wurde die Entwicklung künstlicher, in Strangguss-Vorblöcke eingebrachter definierter Fehler während des Warmwalzprozesses untersucht. Die Versuchsergebnisse dienten einerseits dazu, die aus dem Umformvorgang resultierende Veränderung der Fehlerausprägung zu analysieren. Andererseits wurden sie für eine Bewertung der Leistungsfähigkeit verschiedener Oberflächen-Prüfverfahren genutzt.

Oberflächenfehler in AFP-Stabstahlerzeugnissen: Untersuchung des temperaturabhängigen Auftretens und der Entwicklung oberflächlicher Ungänzen während des Warmwalzens

Absolvent(in): Schichte, Christina


Ort der Abschlussarbeit: Georgsmarienhütte GmbH

Neue Hüttenstraße 1

49124 Georgsmarienhütte


Prof. Dr.-Ing. Gerhard Kötting

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr.-Ing Tim Rekersdrees


Ziel der Arbeit war es, den Einfluss der Warmumformtemperatur auf das Auftreten von Oberflächenfehlern in Stabstahlerzeugnissen einer exemplarischen AFP-Güte zu untersuchen. Zusätzlich wurde die Entwick-lung künstlicher Fehler während des Warmwalzens analysiert.

Mass transport and internal filtration in a new medical device

based on hollow fiber membranes

Absolvent(in): Kamila Domagała


Ort der Abschlussarbeit: Reserach & Developmnet Department

Baxter Gambro Dialystaoren GmbH

Holger – Craford Str. 26

72379 Hechingen

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. –Ing. Barbara Tal-Figiel

MSc Martin Rempfer


The aim of this study was to discuss the theory, investigate, develop and optimize the methods for

determination internal filtration and backfiltration in new type of filter based on hollow fiber and High Cut-Off

(HCO) membranes. Dialyzers are employed during dialysis treatment, and their role is to substitute functions of

kidneys, to remove excess wastes and fluid from the blood. Dialyzers are devices that consist of a bundle of a

thousand fine capillaries. Fibers form a semipermeable membrane, which allows smaller particles and liquids to

pass through. Diffusion and convection are the main process occurring during dialysation process.

Internal filtration (IF) is governed by the hydraulic and oncotic forces acting along the length of the

dialyzer on each side of the membrane. At each point of the dialyzer is the local pressure difference – TMP. This

difference in the pressure leads to the occurrence of the internal filtration phenomenon. The TMP is a

transmembrane pressure that forces fluid from the blood into the dialysis fluid. When the TMP is positive, the

water flux is from the blood compartment to the dialysate compartment, which can be observed as a forward

filtration. In case of negative TMP, backfiltration occurs.

Two methods to determine IF were obtained. The first one was based on a set-up with two dialyzers connected

in series and flow meter device. The assumption of this method of operation was that the point of change from

forward filtration to backfiltration occurs in-between dialyzers. Furthermore, this method allowed to determine the

pressure distribution along the filters, protein concentration, as well as flow rate at blood and filtration side to

calculate internal filtration rate. The second method, based on Daniel Schneditz Paper was connected with

Internal Filtration in a High-Flux Dialyzer, which applied optic means. General scheme and assumptions were

adopted from that paper. In adjusted method was applied spectrometry UV-VIS, which let to measure transit

times of indicator. The transit time of indicator is delayed, due to internal filtration phenomena. It is longer, than

theoretical one, calculated on the priming volume of the system. For an optic method a special solution was

needed which could be used instead of blood. The reason for such solution was the fact, that blood cells may

interrupt measurement, by blocking the light passing via cuvettes. Model solution has to fulfill properties similar

to human blood.

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DEACIDIFICATION OF VEGETABLE OILS BY ESTERIFICATION

OF THE FREE FATTY ACID

Absolvent(in): Magdalena Chryc


Ort der Abschlussarbeit: Laboratory of Chemical Reaction Engineering

FH Münster

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. –Ing. Volkmar Jordan


This work focuses on the process of deacidification by esterification of free fatty acids. The literature part presents the meaning of vegetable oil in industry, and different methods of deacidification. Mechanism of esterification reaction is also explained for different types of catalyst – homogeneous, heterogeneous and enzymatic. Types of reactors considered in this work are also described.

In the practical part, three different catalyst are studied – sulfuric acid, ion – exchange resin Amberlyst 15, and enzyme CalB immo. Esterification reactions of oleic acid with methanol catalyzed by each substance were performed, and results with determination of kinetics of those processes are included. Finally obtained kinetic equations were used in sensitive studies of deacidification processes of vegetable oil containing 15 wt.% of oleic acid in different types of catalyst. The simulations were performed in simulations software Chemcad 6.3.1 in order to determine influence of for example reacting volume or temperature, on the results and evaluate the best conditions for the processes.

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Synthese und Anwendung von direkt strukturierbaren,

lösungsprozessierten Metalloxid-Präkursoren

Absolvent(in): Nemann, Ann-Christine


Ort der Abschlussarbeit: Evonik Resource Efficiency GmbH

Paul-Baumann-Straße 1

45772 Marl

FH-Betreuer: Prof. Dr. M. Bredol

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Dennis Weber


Ziel der Arbeit war es einen direkt strukturierbaren Metalloxid-Präkurspr herzustellen, der aus Lösung prozessiert werden kann. Des Weiteren sollte der Strukturierungsprozess optimiert werden.

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Die Lichtquellen in Projektoren sind klassischerweise Hochdruckentladungslampen, die einige Nachteile wie z. B. ihre kurze Lebensdauer mit sich bringen. Eine Alternative mit vielen Vorteilen bieten Laserdioden. Da jedoch insbesondere grüne Laserdioden heute noch sehr teuer und wenig effizient sind, werden häufig nur blaue Laser eingesetzt und die weiteren Farben durch Konversion in einem Leuchtstoff erzeugt.

Auch weiße LEDs arbeiten nach diesem Konzept mit einem oder mehreren Leuchtstoffen. Jedoch müssen Projektoren extrem hohe Leuchtdichten erbringen, was mit einem statischen Konversionselement nicht möglich ist. Der oder die Leuchtstoffe werden daher auf ein rotierendes Rad aufgebracht, so dass jede Stelle jeweils nur für einen kurzen Moment angeregt wird. Durch diese Maßnahme wird eine Degradation des Leuchtstoffs durch zu hohe Belastung verhindert.

Ziel der Masterarbeit war eine Erhöhung der Effizienz dieser Konversionselemente. Dazu wurden in einem ersten Teil Variationen eines Leuchtstoffs hergestellt und verglichen. In einem zweiten Teil ging es um eine Optimierung der Art und Weise der Aufbringung des Leuchtstoffs auf das Substrat des Konversionselements.

Weitere Details der Arbeit unterliegen der Geheimhaltung.

Optimierung von Konversionselementen

für die laserbasierte Projektion

Absolvent(in): Stephanie Dirksmeyer


Ort der Abschlussarbeit: OSRAM GmbH

Mittelstetter Weg 2

86830 Schwabmünchen

FH-Betreuer: Prof. Dr. U. Kynast

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. J. Frischeisen


Ziel der Arbeit war es, einen Leuchtstoff und ein mit ihm hergestelltes Konversionselement für die Anwendung in der laserbasierten Projektionstechnik weiter zu entwickeln.

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Diese Masterarbeit untersucht verschiedene Synthesewege um literaturbekannte Festkörperelektrolyte ökonomisch herstellen zu können. So werden Darstellungsmethoden untersucht, die derzeitige Herstellungen in Parametern wie Zeit und Energie verbessern. Mittels einer Teilung der Synthese in einen Vor- und Nachbehandlungsschritt, sollen die Vorteile einer alternativen Prozessführung ermittelt werden.

Untersucht wird die Art und Intensität der Vorbehandlung in verschiedenen Abstufungen, die Unterschiede in der Homogenität und im Zerkleinerungsgrad der Edukte aufweisen.

Die Nachbehandlung, die über eine nachgeschaltete Temperaturbehandlung, aus dem Eduktgemisch den gewünschten kristallinen Festelektrolyt herstellt, wird ebenfalls in verschiedenen Variationen untersucht. So werden Temperaturen, Zeit und der Unterschied einer dynamischen gegen eine statische Prozessführung analysiert.

Alle gewonnen Produkte werden mittels Röntgenpulverdiffraktometrie auf Reinheit und Zusammensetzung analysiert. Ebenfalls soll mittels Rasterelektronenmikroskop und der energiedispersiven Röntgenspektroskopie, die mögliche Kontamination von Fremdphasen im Produkt geprüft werden.

Zusätzlich zu der Optimierung in der Herstellung der Produkte, werden Untersuchungen zu beständigen Werkstoffen durchgeführt. Hierbei werden die verwendeten Materialien auf vorher definierten Werkstoffen temperaturbehandelt und auf mögliche Korrosion untersucht.

Die Arbeit konnte neue Synthesewege aufzeigen, die sich durch ihren ökonomischen Charakter auszeichnen und Wegbereiter für eine zukünftige Herstellung sind. Ergänzend dazu konnten erste Maßstabsvergrößerungen erfolgreich durchgeführt und zur Sicherheitsbetrachtung herangezogen werden. Korrosionsbeständige Materialien, die im späteren Anlagenbau Verwendung finden können, wurden ebenfalls ermittelt.

Entwicklung eines Pilotprozesses für die Synthese von Festelektrolyten

Absolvent(in): Bartscher, Daniel

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Rockwood Lithium GmbH Industriepark Höchst Gebäude G 879 D-65926 Frankfurt am Main


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Vera Nickel


Ziel der Arbeit war es, die Synthese von literaturbekannten Festelektrolyten zu optimieren und einen möglichen Pilotprozess zu ermitteln.

In case of the first tested method, equipment used in filtration were Brita filters. Each material was

examined three times and during all tests, blind test was also carried out. 1 liter of contaminated water with

S.aureus concentration of 10-5

cfu/ml was filtrated. Samples were taken right before filtration, directly after

filtration and after the incubation period of 1 hour in 25-30°C. All samples were diluted in 5 dilution steps and after

that inoculated on PC-Agar with the usage of pour plate method. Subsequently after incubation time of 48 hours,

bacteria were counted and results were compared.

Second method was adopted to increase contact time between bacteria and adsorbents. For this

purpose, bacteria solution and active material were put into plastic tubes and incubated for 24 hours in 35°C with

the usage of a shaker. As previously, each material was tested 3 times and blind test was included. Before tests,

bacteria solution was diluted in 3 dilution steps and enumerated by drop plate method. After the incubation time,

samples were taken, diluted and inoculated on PC agar. Concentration of bacteria was measured after 24 hours .

After the adoption of a proper examination method, one of the non impregnated and silver-impregnated

activated carbon were treated by biocidal substance based on quaternary ammonium salts and dried to constant

weight at 100°C to check whether and how impregnation by biocide affects the bacterial reduction properties of

activated carbon. Afterwards, thermal fixing tests were carried out to estimate the influence of temperature on the

performance of biocide.

Final part of the examinations was collecting all the results and comparing them to verify which adsorbent

has the best reducing properties in respect of S.aureus.

Germ Reduction In Liquid Media by

means of Activated Carbon

Absolvent(in): Dominika Boczkaj


Ort der Abschlussarbeit: Cold Chain Management Institute of

Animal Science of University of Bonn

Katzenburgweg 7-9

53115 Bonn

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

Betreuer der Abschlussarbeit: PD Dr. Judith Kreyenschmidt


The main aim of this work is examination of different types of activated carbons

for adsorption of Staphylococcus aureus contaminating water and verification which

one of them is the best reductor of this pathogens and their germination.

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Following the advances in technology, it is expected that the purity of generated nitrogen from air will be as

high as possible. Thus, a lot of PSA-test plants for nitrogen generation has been designed in order to make

scientific researches to determine data of produced nitrogen rate as well as amount of supplied compressed air in

regard to the various operational parameters, such as: temperature, adsorption pressure, desorption pressure,

pressure build-up rates, depressurization rates, concentration, cycle time, height-to-diameter ratio of the

adsorbers, nitrogen buffer tank volume, equalization strategy, purge strategy and control strategy. The PSA-test plant for nitrogen generation is designed for scientific researches, therefore the plant consists

of many equipment. There are distributed in such a way to fulfill specific function necessary to carry out various

experiments. During designing and selection of the equipment, the range of operating parameters as well as

conditions of the process have been taken into account. The precision of the measurements is also very

important, due to control of the mass and the oxygen balances. That is why devices of high accuracy have been

chosen. The connections between the equipments have been selected in order to reduce leakages of the system.

DESIGN OF A PSA TEST PLANT FOR NITROGEN GENERATION

Absolvent(in): Renata Magiera



Laboratory for Chemical Reaction Engineering

Stegerwaldstrasse 39

48565 Steinfurt

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Prof. Dr. –Ing. Joachim Guderian

The subject of the thesis is the realization of a scientific 2-bed PSA plant for nitrogen generation, which shall provide all relevant technical features of process tuning, which are required for the optimization of design and operational parameters. The focus of this thesis is the layout of a test rig, which is able to provide very accurate performance data even under extreme process conditions.

A finish foil is a product which is used in the furniture production. This special foil is often used to overlay elements such as furniture, doors or laminate flooring.

The finish foil is a system consisting of a special paper substrate often printed with décor structures. Later the paper substrate has to be covered by a suitable foil coating. The foil coating is a specific term for the coating material which is only used in finish foil systems. Depending on the requirements the dried coating should be characterized by an adequate chemical and mechanical resistance. They can also bring decorative effects like high gloss or super mat surfaces.

An important examination for the finish foil is the chemical resistance test. The test is done according to IKEA IOS-MAT-0066 taking into account the classes R4 and R2 and according to DIN 68861-1.

The research is focused on difficulties with fulfilling the chemical resistance test by the finish foil. Particular attention was given to the topic of the paraffin resistance. The idea was to analyze and better understand the paraffin protective mechanism. Additional present defects in the coating system were analyzed. The surface analyses were done to try to explain more reasons of the origin of the defects.

To improve the coating materials and production technology, the optimization of the process was done. During the research important facts are proved like the influence of parameters. This helped to explain issues with the paraffin resistance.

The research is focused on problems of the not fulfilled paraffin resistance tests as well as on the improvement of the resistance of finish foils. Nevertheless it was required to improve the paraffin resistance without worsen other resistances. Because of that water, coffee, alcohol and mustard resistances were tested as well to control and to not destabilize them.

In addition a comparison between different coating materials and an identification of their ability to protect against chemicals was done. The research allows to examine factors which may have a significant impact on the chemical resistance.

Chemical Resistance of Paper Based Decorative Finish Foils

Absolvent(in): Marta Joanna Twardowska


Ort der Abschlussarbeit: BASF Coatings GmbH

Glasuritstraße 1

48165 Münster-Hiltrup


Betreuer der Abschlussarbeit: Michael Janning, Stephan Muesmann


Goal of the experiment was to improve the coating materials and technology by the finish foil production process optimization. During the research the surface analyses were done due to the idea to analyze the origin of the defects after chemical tests.

Whole cells are commonly used in biological processes as highly specific catalysts for multi-step reactions of

oxidation and reduction. However, using soluble catalysts has many economical and practical disadvantages.

Thus, one of the methods to increase the efficiency of biocatalysts is immobilization. In a former work, a method

has been established to immobilize wild-type P.rubrum cells on carrier SIPERNAT with binder EUDRAGIT by

granulation. However, the desired activity of P.rubrum is based on a single enzyme. Thus active granulates don’t

require necessarily metabolically active cells. A genetically modified E.coli strain which is able to convert terminal

alcohols into the corresponding acids has been chosen as a model reaction. For this activity, vital cells are

required as co-factors need to be continuously recycled. Thus, this E.coli, has been immobilized using the silica

carrier and polymethyl methacrylate binder protocol. In this case, active granulates were a clear hint for the

presence of vital cells in the biocatalyst preparation. As a model substrate has been chosen 1-butanol, which is

oxidized to butyric acid. One of the goals was to focus on the evaluation of the cell vitality as a function of different

drying conditions for non-immobilized cells and transfer those results to immobilized cells. In view of a potential

industrial application of the immobilized biocatalyst, the storage stability, and working stability including repetitive

batch mode and bubble column were investigated.

Immobilization of metabolically active cells

and their exploitation in alternative reactor concepts

Absolvent(in): Niemiec, Krystian


Ort der Abschlussarbeit: Evonik Industries AG, Creavis

Paul-Baumann-Str.1

45764 Marl


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Susanne Leuchs


The main goal of master thesis was to adjust existing immobilization procedure to E.coli. Immobilization

procedure, containing as a carrier silica and as binder polymethyl methacrylate, has been used with P.rubrum. Up

to now, there have been measured the activity of single enzymes of P.rubrum. However, the obtained data did not

show any information about the remaining cell viability.

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Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wurde eine Beschreibung der gesamten Wolfram-Produktionskette gemacht. Sie beinhaltet die Darstellung der verschiedenen Betriebe und Verfahrensschritte, Anlagenbeschreibungen sowie zugehörige Produktionsparameter.

Im ersten Schritt der Bewertung wurden Verbrauchsdaten und entsprechende Kosten der Wolfram-Betriebe für Energien und Betriebsstoffe gesammelt, ausgewertet und verglichen. Um einen Überblick über Verbrauchs-schwankungen zu erhalten, wurden diese Daten für die Jahre 2011 und 2014 gegenüber gestellt. Auf diese Weise sollten zunächst die Betriebe mit den höchsten Verbräuchen bestimmter Ressourcen und anschließend die Hauptverbraucher in den Betrieben ermittelt werden. Aus diesen mehr als 70 Großverbrauchern (Apparate und Anlagen) wurden mit Hilfe einer speziell entwickelten Bewertungsmatrix die heraus gestellt, die das größte Opti-mierungspotential aufweisen. Dabei wurde nach drei maßgeblichen Kriterien bewertet:

- Mögliche prozesstechnische Optimierung: Abschaffung des Verfahrensschritts oder Minimierung des Energie- und Betriebsstoffeinsatzes

- Rückgewinnung und Nutzung von Abwärme und Betriebsstoffresten innerhalb des eigenen Anlagenver-bunds

- Rückgewinnung und Nutzung von Abwärme und Betriebsstoffresten in anderen Anlagen.

Für die heraus gestellten Anlagen mit dem größten Optimierungspotential wurden Möglichkeiten zur Ressourcen-einsparung erarbeitet. Bei der Bewertung dieser Optimierungsmöglichkeiten wurden vereinfachte Bilanzen genutzt um eine grobe Abschätzung über das Einsparpotential zu erhalten. Außerdem wurden auch die CO2 – Einsparun-gen dieser aufgezeigten Möglichkeiten berechnet und dargestellt.

Im Weiteren wurden für drei dieser Anlagen vereinfachte Projektbeschreibungen mit dazugehörigen Bilanzen und Optimierungsvorschlägen zusammengestellt. Dabei wurden auch mögliche Probleme bei der Umsetzung der Optimierungsvorschläge genannt und die möglichen finanziellen Einsparungen dargestellt, sowie Amortisations-zeiten berechnet.

Darstellung und Bewertung energetischer Optimierungsmöglich-

keiten im Bereich einer Produktionslinie für Metallpulver

Absolvent(in): Kristina, Rein


Ort der Abschlussarbeit: H.C. Starck GmbH

Im Schleeke 78-91

38642 Goslar

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. P. Dettmann

Betreuer der Abschlussarbeit: M. Sc. Tobias Schröer, Dr. Ing.- Frank Schulenburg


Das Ziel der Abschlussarbeit war es mögliche Konzepte zur Energieeinsparung und Rückgewinnung in der verfahrenstechnischen Gewinnung von Wolframprodukten zu entwickeln.

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In Anlehnung an die aktuelle Forschung zu Pyrit wurde versucht eine passende Herstellungsmethode für diesen

Halbleiter zu finden. Dies wurde zum einen elektrochemisch, thermisch sowie in wässrigen Systemen versucht.

Der zweite Schritt war die Auftragung auf ein geeignetes Trägermaterial. Dieser Schritt erwies sich als schwierig,

weshalb eine umfangreiche Testreihe angelegt wurde, um das passende Trägermaterial und die passende

Beschichtungsmethode zu finden. Letztlich erwiesen sich die elektrophoretische Abscheidung im elektrischen

Wechselfeld und die Einbettung des Halbleiters in einem leitfähigen Kunststoff als vielversprechend und wurden

für weitere Analysen verwendet.

Der wichtigste Teil der Arbeit befasste sich mit der Untersuchung des Halbleiters hinsichtlich seiner

elektrochemischen Aktivität in verschiedenen wässrigen Systemen. Die Frage, ob der Pyrit letztlich CO2 in

wässrigen Systemen in andere organische Materialien wie etwa Kohlenmonoxid, Formaldehyd oder Methanol

umwandeln werden konnte, konnte nicht vollständig analysiert werden, allerdings zeigte das Material eine

gesteigerte Aktivität bei der Wasserstoffentwicklung, die in Zukunft noch genauer untersucht werden könnte.

Abbildung 1: Schema zur elektrochemischen Reduktion von CO2 zu Kohlenstoffmonooxid und Formaldehyd

Eisensulfide als Katalysator bei der elektrochemischen Reduktion von CO2

Absolvent(in): Jan-David Goossen


Ort der Abschlussarbeit: FH-Münster


48565

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

Betreuer der Abschlussarbeit: Julia Zimdars M.Sc.


Ziel der Arbeit war es die katalytische Aktivität von Eisensulfiden (insbesondere Pyrit) hinsichtlich der Wasserstofferzeugung und der Reduktion von CO2 zu untersuchen. Dabei wurden CO2-gesättigte wässrige Systeme elektrochemisch untersucht.

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Eine Partikelschüttung aus einem expandierten, thermoplastischen Polyurethan Elastomer wurde mit Hilfe von Wasserdampf in einem Formteilautomaten zu Formteilen verschweißt. Die erhaltenen Prozessdaten während eines Verschweißvorgangs wurden hinsichtlich der Quantifizierung des Dampfdurchflusses durch die E-TPU Schüttung ausgewertet.

Es ging um die Beantwortung der Frage, ob die gewonnenen Prozessdaten die Verarbeitungseigenschaften eines E-TPU Materials charakterisieren und ob aus diesen Daten die optimalen Prozessparameter abgeleitet werden können. Unter Zuhilfenahme von dynamischen Wärmeleitungsberechnungen wurden Einflüsse auf den Dampfdurchfluss untersucht und mit Experimenten verglichen. Unter Einbeziehung der Schüttguteigenschaften wurden außerdem Optimierungsmöglichkeiten für die Verarbeitung von E-TPU zu Formteilen erarbeitet.

Aufzeigen von Optimierungspotential beim Verschweißen von TPU-

Partikelschäumen unter Berücksichtigung der Prozessdaten

Absolvent: Waldemar, Eichwald




49448 Lemförde


Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing. Lutz-Peter Hönemann


Das Ziel der Arbeit war es Bezüge zwischen der Verschweißung der TPU-Partikelschäumen in einem Formteilautomaten und den Prozessdaten wie z.B. Druck-, Temperatur- oder Durchflussverlauf herzustellen. Auf Grundlage dieser Auswertung wurden Rückschlüsse auf Verarbeitungseigenschaften von verschiedenen Versuchsmaterialien gezogen.

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Die Kernresonanzspektroskopie (NMR) ist durch kurze Messzeiten und geringem Kalibrieraufwand eine optimale Ergänzung zu den bestehen Prozessanalysetechniken. Die in der Forschung verwendeten Hochfeld-NMR-Spektrometer sind allerdings aufgrund ihrer Größe, ihres Preises und ihrer Anordnungen an die Umgebung nicht für online Messungen im Betrieb geeignet.

Seit ein paar Jahren sind allerdings Kompakt-NMR-Spektrometer auf dem Markt. Diese arbeiten mit Permanentmagnet bei Raumtemperatur, wodurch die sonst bei Hochfeld-Spektrometern nötige Kühlung mit kryogenen Flüssigkeiten für die supraleitenden Magnete entfällt. Dadurch sind diese Spektrometer deutlich kleiner und können in der Regel ohne besondere Anordnungen an die Umgebung überall aufgestellt werden. Dies macht die Nutzung der Kompakt-NMR-Spektrometer in der industriellen Umgebung zur Prozessanalytik möglich. Komplette Prozess-NMR-Systeme bestehend aus Spektrometer mit Permanentmagnet, Flusszelle, entsprechender Probenzuführung, automatisierter Steuerung sowie Auswertung befinden sich noch in der Entwicklung.

Das innerhalb dieser Arbeit entwickelte online NMR-System zeigte sich zur Quantifizierung bzw. Reaktionsverfolgung von Batch-Prozessen im Labormaßstab gut geeignet. Zum Einsatz des Systems zur kontinuierlichen Prozesskontrolle- und Regelung in der Forschung und in laufenden Produktionsbetrieben ist eine zukünftige Weiterentwicklung innerhalb der nächsten zwei Jahre nötig.

Grundlegende Arbeiten zum Aufbau eines Prozessanalysesystems mit Kernresonanzspektroskopie

Absolvent(in): Abtmeyer, Sarah


Ort der Abschlussarbeit: BASF SE

Carl-Bosch-Str. 38

67056 Ludwigshafen

FH-Betreuer: Prof. Dr. Thomas Schupp

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Felix Leinweber


Innerhalb dieser Arbeit wurden grundlegende Arbeiten zur Entwicklung eines online NMR-Systems auf Basis eines Kompakt-NMR-Spektrometers geleistet. Ziel war es, zunächst in vorbereitenden offline Messungen die Eignung des Spektrometers zur Quantifizierung sowie spezifische Spektrometerparameter festzustellen. Weiterhin wurden geeignete Flusszellen und Betriebsweisen ausgewählt und so ein System zur online Messung entwickelt und automatisiert. Anschließend wurde das System an einem Prozess im Labormaßstab getestet.

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Jedes Jahr steigt der Energieverbrauch, während die Verbrennung fossiler Brennstoffe immer mehr zur globalen Erwärmung beiträgt. Auf Dauer sind wir gezwungen die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu beenden und uns umweltfreundlichen erneuerbaren Energien zu zuwenden. Eine wichtige Unterkategorie der erneuerbaren Energien ist die Solarenergie. Jedoch hindern weiterhin die hohen Produktionskosten den weitgehenden Einsatz von Photovoltaikanlagen. Im Vergleich zu den markt-dominierenden Silizium-Solarzellen, haben Dünnschicht-Solarzellen ein hohes Potential die Produktionskosten zu senken. Neben weiteren Dünnschichtsolarzellen mit Absorberschichten aus anderen Materialen, erreichen CuIn1-xGaxSe2-Zellen (CIGSe) die Rekordeffizienz von 21,7 %. Dabei besteht die Absorberschicht aus einem Mischkristall aus CuInSe2 und CuGaSe2. Allerdings sind die verwendeten Elemente für diesen Typ Solarzelle nicht im gleichen Maße vorhanden wie Silizium. Insbesondere Indium ist recht selten in dem Erdmantel vertreten. Ein Ansatz, um den Verbrauch dieser Stoffe zu verringern, wäre eine dünnere Absorberschicht. Jedoch verursacht eine dünnere Absorberschicht Probleme, wie zu geringe Lichtabsorption und erhöhte Rekombinationsraten von Ladungsträgern. Dies führt zu einer insgesamt geringeren Zellleistung. Es gibt jedoch Möglichkeiten die Zellleistung zu erhöhen und dadurch die Wettbewerbsfähigkeit dieser Ultradünnschichtzellen zu ermöglichen. Beispielsweise kann dies durch eine reflektierende Schicht hinter dem Rückkontakt ermöglich werden, welche einen durchsichtigen Rückkontakt, z.B. aus ITO oder FTO, erfordern würde. Ein anderer Ansatz besteht darin die minimal Bandlücke im Absorber zu erhöhen, wodurch theoretisch höhere Leerlaufspannungen erzielt werden können. In dieser Arbeit wurde der Einfluss mehrerer Rückkontakte untersucht, unter verschiedener Na-Dotierung sowie verändertem Ga-Profil. Dabei wurden sowohl elektrische als auch morphologische Problematiken an den Rückkontakten aus Mo, ITO und FTO aufgezeigt.

Basic investigation of the performance of ultra-thin CuIn1-xGaxSe2 solar cells on different back contacts

Absolvent(in): Adrian Podlinski


Ort der Abschlussarbeit: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

Hahn-Meitner-Platz 1

14109 Berlin

FH-Betreuer: Prof. Dr. M. Bredol

Betreuer der Abschlussarbeit: Guanchao Yin


Ziel der Arbeit war die Untersuchung von unterschiedlichen Rückkontakten in Ultradünnschichtsolarzellen, um die Zellleistung zu optimieren. Dabei wurden FTO und ITO als transparente Rückkontakte betrachtet sowie zwei Molybdänschichten verglichen, die bei unterschiedlichen Abscheidungsbedingungen hergestellt wurden. Außerdem wurde der Einfluss eines veränderten Galium-Profils und die Veränderung der Na-Dotierung an den genannten Rückkontakten untersucht.

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Perfluorierte Polyetheröle, sogenannte PFPE Öle werden in der gesamten URENCO-Gruppe in verschiedenen Pumpen eingesetzt. Dabei sind die hoch inerten Eigenschaften von PFPE Ölen von zentraler Bedeutung für das Verfahren. Ein Großteil der Masterarbeit wurde mittels gaschromatographischer Analysenverfahren durchgeführt. Der Verbund aus Gaschromatograph gekoppelt mit einem Tripple-Quad-Massenspektrometer (GC-MS/MS) wurde genutzt, um die verschiedenen PFPE Öle hinsichtlich Retentionszeit und Massenspektren zu charakterisieren. Zudem konnte ein Verfahren zur Quantifizierung von Restkohlenwasserstoffen in PFPE Ölen mittels GC-FID entwickelt werden. Die Methodenentwicklung für die Erstellung einer Spezifikation verlief erfolgreich und könnte dafür sorgen, dass die URENCO-Gruppe in Zukunft recycelte PFPE Öle wiedereinsetzt. Dieser Prozess wäre nachhaltig und zudem könnten Kosten für neues PFPE Öl eingespart werden.

Method development for the creation of a

specification regarding new and recycled PFPE oils used in vacuum pumps within URENCO

Absolvent(in): Patrick Heindirk


Ort der Abschlussarbeit: URENCO Deutschland GmbH

Chemistry Services

Röntgenstraße 4

48599 Gronau

FH-Betreuer: Prof. Dr. Martin Kreyenschmidt

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Eugen Edengeiser


Ziel der Arbeit war die Methodenentwicklung für die Erstellung einer Spezifikation von verschiedenen PFPE Ölen mittels physikalischer und analytischer Messmethoden. Zusätzlich sollte überprüft werden, ob recyceltes PFPE Öl wiederverwendet werden kann.

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Auslegung einer Absorptionskälteanlage

in einem konkreten

verfahrenstechnischen Anwendungsfall

Absolvent(in): Schlüter Christoph

E-Mail-Adresse:

Ort der Abschlussarbeit: Symrise AG

Mühlenfeldstraße 1

37603

FH-Betreuer: Prof. Dr. Norbert Ebeling

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Ing Jörg Niekerken


The master thesis describes the design of an ice-water circuit as part of a planned expansion for an existing

chemical plant. The purpose of the ice-water generator is to provide air conditioning for the building, and to deliver

the necessary refrigeration capacity for the production. The central point of the chilled-water generation in this

special case is an absorption refrigerator which utilizes waste heat from the production process. For the

dimensioning of the absorption refrigerator the chilled-water demand of the existing process and the expansion, as

well as the demand of the air condition system was calculated. The calculation resulted in a total amount of 850

kW cooling demand. On the other hand, the waste heat of the process was also calculated and considered as an

energy source for the absorption refrigerator. The expansion project is split into two different steps. In the first step

the waste heat accounts for 1000 kW, and in the second step additional 900 kW are generated, for a total of 1900

kW. The thermal energy is available at a temperature level of 120°C. That allows the service of a single effect

absorption chiller with lithium bromide/water for the working liquids. Either a pressure-water system, or a low-

pressure-steam-system are suitable to fuel the absorption refrigerator.

By connecting the absorption refrigerator with the existing cooling generator a redundant structure of the

redundant ice-water generator comes into existence. Both units which cause the production of the refrigeration

capacity can be provided by operating either one unit, or both generators in series. Furthermore, this design

provides safety measures for an unimpeded operation of the absorption refrigerator. On the basis of the developed

a budget offer for an absorption refrigerator with a capacity of 1000 kW was obtained.

The economical evaluation of this project includes a comparison with different possibilities for refrigeration

regarding investment costs and operating costs. The absorption refrigerator allows energy savings by the use of

waste heat which leads to a profitability of 19% and a payoff period of 3.4 years.

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Adaption der 2D-Gaschromatographie für die Bestimmung von Additiven in zukünftigen Betriebsstoffen

Absolvent(in): Christine Vogel


Ort der Abschlussarbeit: Robert Bosch GmbH Zentrum für Forschung und Vorausentwicklung Robert-Bosch-Campus 1 71272 Renningen


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Stefan Huber


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Die Stereolithographie ist ein generatives Verfahren, bei dem Photopolymere durch UV-Laserlicht lokal ausgehärtet werden. Sie wird eingesetzt, zur schnellen Herstellung von Prototypen oder zur Herstellung von Endprodukten, wenn geringe Stückzahlen mit oftmals komplexen Strukturen oder genauen Anpassungen benötigt werden. [1] Neben der Prozessentwicklung mit neuen Strahlquellen, der Strahlführung (z.B. scannen oder spatial light modulation, dt.: räumliche Lichtmodulation) und der Harzhandhabung, ist die Entwicklung von neuen Formulierungen an Photoharzen von besonderer Bedeutung. Explizit ist der Einsatz von Thiol-En Systemen als photovernetzbares Polymer vielversprechend für die Stereolithographie. Die Thiol-En Chemie wird bereits als UV-härtende Beschichtung eingesetzt.[2] Thiol-En Systeme mit nicht homopolymersierbaren En-Monomeren, besitzen im Vergleich zu kommerziell genutzten Acrylatsystemen, die vorteilhaften Eigenschaften, von schneller Polymerisation verringerter Sauerstoffinhibierung und der Bildung von homogenen Polymer-Netzwerken mit geringer Schrumpfung.[3] In dieser Arbeit soll ein neues Thiol-En System mit guten mechanischen Eigenschaften für den Stereolithographieprozess gefunden werden. Hierfür wird eine Vielzahl an Monomerkombinationen untersucht. Es erfolgt eine Untersuchung unvernetzter, linearer Polymere durch die Verwendung bifunktioneller Ausgangsverbindungen, sowie vernetzte Polymere durch die Verwendung multifunktioneller Ausgangsverbindungen. Nach dem Screening der ausgewählten Materialien und einer Beurteilung ihrer Eignung für weitere Untersuchungen, werden für Stereolithographiesystemen mit λ = 355 nm beziehungsweise λ = 266 nm, Parametertests durchgeführt und die Ergebnisse verglichen. Ziel ist, mit möglichst wenig Additiven eine Auflösung der gedruckten Geometrien im Größenmaßstab von 50 bis 100 μm zu erreichen.

[1] A. Gebhardt, Generative Fertigungsverfahren. Additive manufacturing und 3D-Drucken für Prototyping - Tooling - Produktion, 4. Aufl., Hanser, München, 2013.

[2] M. Black, J. W. Rawlins, European Polymer Journal 2009, 45, 1433–1441. [3] A. B. Lowe, C. N. Bowman, Thiol-X chemistries in polymer and materials science, Royal Society of Chemistry, Cambridge,

2013.

Formulierung Thiol-En basierter Photoharze und Prozessentwicklung für stereolithographische Verfahren

Absolvent(in): Marlene, Runte


Ort der Abschlussarbeit: Fraunhofer-Institut für Lasertechnik

Steinbachstraße 15

52074 Aachen

FH-Betreuer: Prof. Dr. R. Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Dipl.-Chem. Holger Leonards


In dieser Arbeit soll ein neues Thiol-En System, für den Stereolithographieprozess (3D Druck) entwickelt werden. Das Ziel ist durch geeignete Ausgangsverbindungen ausgehärtete Strukturen zu drucken, die hart aber nicht spröde sind. Die Harzmischungen sollten weiterhin möglichst gut lagerfähig sein. Ein weiteres Ziel ist die Ermittlung eines Prozessfensters zum Bau von μ-Strukturen mit 355 nm sowie 266 nm Laserstrahlung.

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Aufgrund von Geheimhaltungsvereinbarungen erscheint hier keine Zusammenfassung.

Methodenentwicklung zur Quantifizierung des Fe2+-Gehaltes im Sinter mittels Magnetfeldmessung

Absolventin: Sonja Schütte


Ort der Abschlussarbeit: ThyssenKrupp Steel Europe AG

Kaiser-Wilhelm-Straße 100

47166 Duisburg


Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. T. Lostak


Ziel der Arbeit war die Entwicklung einer Analysemethode, zur Bestimmung des Eisen(II)gehaltes neben Eisen(III)oxid, mittels Magnetfeldmessung.

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In der Industrie werden häufig Fluide mit komplexen rheologischen Eigenschaften eingesetzt, welche hohe

Anforderungen an die verwendete Rührtechnik stellen. In dieser Abschlussarbeit wird die Mischgüte beim Rühren

viskoplastischer Fluide untersucht, um die Leistungsfähigkeit eines Rührprozesses bewerten zu können. Hierfür

wird die numerische Strömungssimulation eingesetzt. Grundlage für diese Untersuchung ist die Analyse der beim

Rühren erzeugten Kavernen im Bereich des Rührorgans, welche durch das viskoplastische Fließverhalten der

Fluide unter Einfluss von Scherung entstehen.

Die Simulationen nutzen das stationäre Multiple Reference Frame-Modell zur Abbildung der Rührerrotation. Die

Kavernengrenze wird auf Grundlage eines Geschwindigkeitskriteriums definiert. Um die Leistungsaufnahme beim

Rühren nicht-Newton’scher Fluide in Form einer Leistungscharakteristik beschreiben zu können, wird die Metzner-

Otto-Methode angewendet.

Die Analyse der Simulationsergebnisse zeigt, dass durch die Simulationen die nicht-Newton’sche Leistungs-

charakteristik des Rührsystems getreu der Literatur berechnet werden kann. Des Weiteren wird der

Kavernendurchmesser durch die Simulationen entsprechend der Literatur wiedergegeben.

Durch die Untersuchung der lokalen Scherraten im Rührsystem kann geschlussfolgert werden, dass die

Kavernendefinition über ein Geschwindigkeitskriterium einen Bereich guter Durchmischung abbildet. Im laminaren

Strömungsregime nimmt das Volumen der Kaverne nur einen geringen Anteil des Gesamtbehälters ein. Bei

zunehmender Reynolds-Zahl steigt es hingegen an und erfasst nahezu den gesamten Rührbehälter. Eine effektive

Durchmischung des gesamten Rührbehälters ist somit nur bei erhöhten Reynolds-Zahlen im Übergangsbereich

möglich.

Numerische Untersuchungen zur Mischgüte beim Rühren von viskoplastischen Fluiden

Absolvent(in): Michael Ehrentraut


Ort der Abschlussarbeit: FH Münster, Labor für Strömungstechnik und -simulation

Stegerwaldstr. 39

48565 Steinfurt

FH-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. H.-A. Jantzen

Prof. Dr.-Ing. V. Jordan


Ziel der Arbeit war es, die Möglichkeiten und Grenzen der Strömungssimulation beim Rühren von viskoplastischen Fluiden zu untersuchen.

Ein großer Markt für Lacke ist die Automobilindustrie. 2013 wurden 111.000 Tonnen von Automobilserienlacken in

Deutschland verbraucht. Auf dem Weg vom Lack zur Lackierung beeinflussen viele Faktoren das Endergebnis,

wobei die Appearance, d.h. die optische Qualität der Beschichtung, eine wichtige Größe zur Beurteilung der

Lackierung ist. Neben der Applikation spielt die Trocknung des Beschichtungsstoffes eine große Rolle. Die

Trocknung bei Automobilherstellern erfolgt in Linienöfen, in denen die Karosse von heißer Luft angeströmt wird. In

den Aufheizphasen der Karosse werden zur Anströmung Düsen verwendet.

Bei der BASF Coatings GmbH wird der sogenannte variable Decklacktrockner genutzt, um die

Trocknungsbedingungen der Karossen in einer Linie zu simulieren. Mit diesem Trockner können die originalen

Ofenkurven eines Automobilherstellers nachgestellt werden. Allerdings findet die Anströmung im Decklacktrockner

mittels sogenannten Wabengleichrichtern statt, die eine homogene Luftströmung erzeugen. Diese direkte

Anströmung ist in der Linie nur an bestimmten Bereichen der Karosse gegeben, auf denen die Düsen genau

ausgerichtet sind. Daneben existieren viele Bereiche, die nur indirekt angeströmt werden.

Mit dem Unterschied zwischen den Linienöfen und dem Decklacktrockner in Bezug auf die Anströmung

beschäftigt sich diese Arbeit. Um die Trocknung prozessnäher darzustellen, wurden Düsenbleche für den

variablen Decklacktrockner gebaut. Dazu wurde eine Referenzlinie eines Automobilherstellers ausgewählt, an der

sich die Versuche orientieren.

Das Ziel dieser Arbeit ist den Einfluss verschiedener Düsengeometrien bei der Decklacktrocknung auf die

Oberflächeneigenschaften von Automobilserienlackierungen zu untersuchen. Dabei wurde der Verlauf als Maß für

die Oberflächeneigenschaft genommen. Als Teilaspekt dazu werden sowohl die Waben- und die

Düsenanströmung als auch die direkte und indirekte Anströmung miteinander verglichen. Schlussendlich wurden

mit den Ergebnissen Aussagen getroffen, ob die Nachstellung der prozessnäheren Trocknung mit den Düsen

notwendig ist oder ob die Trocknung mit den Waben ausreicht.

Einfluss der Düsengeometrie bei der Decklacktrocknung auf die

Oberflächeneigenschaften von Automobilserienlackierungen

Absolvent(in): Mensing, Linda


Ort der Abschlussarbeit: BASF Coatings GmbH

Glasuritstraße 1

48165 Münster

FH-Betreuer: Prof. Dr. Volkmar Jordan

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. Daniel Briesenick


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Materialien mit Eigenschaftsgradienten sind in der Natur keine Seltenheit. Muschelseide, Tintenfischschnäbel oder Sehnen zählen zu solchen Materialien und verbinden aufgrund ihrer Gradientenstruktur verschiedenste Materialeigenschaften wie mehrere Abstufungen der Härte oder Elastizität.

Die Übertragung solcher Eigenschaftsgradienten auf diverse Kunststoff- und Materialklassen ist in der Literatur untersucht worden. So gelangen auch poröse Materialien in den Fokus solcher Betrachtungen, zu denen auch bestimmte Materialien aus Polyurethan zählen. Die Herstellung von porösen Polyurethan-basierten Materialien mit Eigenschaftsgradienten ist bisher in Publikationen nicht vollständig untersucht worden und daher ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung dieser Materialien im Labormaßstab das primäre Ziel dieser Masterarbeit.

Als Eigenschaftsgradienten liegen neben der Herstellung von Dichtegradienten, Porositäts- und Polaritätsgradienten im Fokus dieser Arbeit sowie die Untersuchung des Einflusses dieser Eigenschaftsgradienten auf Transportphänomene und Trocknungsverhalten der hergestellten Materialien.

Aufgrund einer Geheimhaltungsvereinbarung liefert diese Zusammenfassung nur einen sehr groben Überblick über die durchgeführten Arbeiten und führt keinerlei tiefergehende Details an.

Verfahren zur Herstellung von

Gradienten-Materialien aus Polyurethan

Absolvent(in): Telkemeyer, Daniel




49448 Lemförde

FH-Betreuer: Prof. Dr. R. Lorenz

Betreuer der Abschlussarbeit: Dr. M. Schütte, Dr. R. Ostermann


Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Materialien aus Polyurethan mit Eigenschaftsgradienten im Labormaßstab und die Charakterisierung dieser, hinsichtlich ihrer Eigenschaften und den Einfluss des Gradienten auf diese Eigenschaften.

Kontakt

FH Münster

Fachbereich Chemieingenieurwesen

Stegerwaldstr. 39

48565 Steinfurt

Tel.: 02551 9-62193

Fax: 02551 9-62711

E-Mail: [email protected]

mailto:[email protected]

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