Forschungsdatenbank: Projekte

Das Promotionsprojekt untersucht, wie sich große Kunststoffverpackungen – vor allem aus Polyethylen – im Laufe der Zeit verändern und wie sich ihre Lebensdauer besser vorhersagen lässt. Dafür werden beschleunigte Alterungstests und Computersimulationen kombiniert, um chemische Einflüsse wie UV-Strahlung und Wärme sowie innere Spannungen aus der Produktion zu analysieren. Ziel ist es, Alterungsprozesse genau zu verstehen, Produkte langlebiger zu machen und so Kunststoffabfälle zu reduzieren.

Dieses Promotionsprojekt zielt darauf ab, die Umsetzung von Ideen aus Universitäten in reale Innovationen zu verbessern. Technologietransferbüros (TTOs) stehen oft vor Herausforderungen, insbesondere beim Aufbau effektiver Beziehungen zu Forschern. In der Studie wird untersucht, wie künstliche Intelligenz (KI) unter Verwendung großer Sprachmodelle und domänenspezifischer Daten zur Überwindung dieser Probleme beitragen kann. Nach einem Design-Science-Ansatz wird ein KI-basiertes System zur Unterstützung des Wissens- und Technologietransfers entwickelt und getestet. Die Arbeit leistet auch einen Beitrag zur Theorie, indem sie die Principal-Agent-Theorie um KI-gesteuerte Dynamiken erweitert.

Kunststoffe sind als Verpackungsmaterial in vielen Branchen weit verbreitet und lassen sich mit Extrusionsblasformen besonders günstig herstellen. Dabei kommt es jedoch oft zu Schwankungen in der Wandstärke – vor allem, wenn Recyclingmaterial eingesetzt wird. Um trotzdem robuste und ressourcenschonende Produkte zu entwickeln, müssen Form und Wandstärken gezielt optimiert werden. Ziel der Promotion ist es, ein leichtes, stabiles Produkt zu schaffen, das auch bei Materialschwankungen zuverlässig funktioniert.

In dieser Doktorarbeit wird untersucht, wie digitale Räume demokratischer gestaltet werden können und welche Rolle digitale Bürgerschaft und politische Kommunikation in diesem Prozess spielen. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie vulnerable Bürgerinnen und Bürger wie Jugendliche, Senioren oder Menschen mit Migrationshintergrund vor digitalen Risiken geschützt werden können und ob digitale Plattformen ihre Teilhabe an politischen Online-Prozessen verbessern können.

Dieses Forschungsvorhaben untersucht physikalische Phänomene und messtechnische Möglichkeiten zur nichtinvasiven Alterungsbestimmung von Leistungshalbleitermodulen, mit Fokus auf thermisch bedingte Delaminationen und Risse von Lotverbindungen in Leistungshalbleiter-Modulen, die häufige Ausfallursachen darstellen. Es werden innovative Ansätze erforscht, wie die Nutzung der piezoelektrischen Eigenschaften von SiC- und GaN-Halbleitern als Aktuatoren und Sensoren sowie die Analyse von Streuparametern (S-Parametern), um Alterungserscheinungen zu detektieren. Ziel ist es, durch Simulationen und Labortests die Eignung dieser Methoden zu evaluieren und eine ingenieurwissenschaftliche Grundlage für präzisere Lebensdauervorhersagen in der Leistungselektronik zu schaffen.

Das Forschungsvorhaben vereint Physik und künstliche Intelligenz, indem neuronale Netze direkt in die Lattice-Boltzmann-Methode (LBM) integriert werden – einem etablierten Verfahren zur Simulation komplexer Strömungen. Ein zentrales Ergebnis ist das im Rahmen der Promotion entwickelte Python-Framework "Lettuce". Dieses nutzt PyTorch zur GPU-Beschleunigung von Simulationen und ermöglicht die nahtlose Einbindung von Machine-Learning-Algorithmen.

Doktorandin: Sanjana Rajasekar In dieser Doktorarbeit wird die Rolle des Sozialkapitals und des Sozialschutzes der Kleinbauern in der Viehzucht in Gujarat, Indien, für die Ernährungssicherheit untersucht. Kleinbauern im Agrarsektor waren während der COVID-19-Pandemie aufgrund ihrer Marginalität und der langsamen Anpassung des formellen Sozialschutzes an die Krise betroffen.

Am Beispiel der Stadt Sao Paulo bewertet Doktorandin Silvia Berenice Fischer aus sozial-ökologischer Sicht die Verwundbarkeit der städtischen und stadtnahen Landwirtschaft durch extreme Wetterereignisse sowie die aktuellen Anpassungsstrategien.

In Deutschland dominiert der motorisierte Individualverkehr weiterhin, obwohl private Fahrzeuge im Schnitt 23 Stunden täglich ungenutzt bleiben und besonders in ländlichen Regionen aufgrund fehlender Alternativen eine starke Abhängigkeit besteht. In seiner Promotion untersucht Paul Bossauer, wie neue Technologien wie Blockchain dazu beitragen können, Mobilitätsangebote im ländlichen Raum zu stärken und gemeinschaftliche Fahrzeugnutzung zu fördern.

Doktorand Andrew Boogaards hat mit indigenen Gemeinschaften im Süden Guyanas zusammengearbeitet, um die verschiedenen Strategien für den Lebensunterhalt zu untersuchen, die lokale indigene Völker anwenden, um ihre traditionellen Praktiken mit marktwirtschaftlichen Aktivitäten in Einklang zu bringen, insbesondere während einer globalen Pandemie.