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Masterarbeit: Modellbasierte Analyse von Fehlerfällen in einem Brennstoffzellen-Antriebssystem für Luftfahrtanwendungen

Die Luftfahrt steht vor großen Herausforderungen, insbesondere aufgrund zunehmend strenger Emissionsanforderungen. Elektrische Luftfahrtantriebe, gespeist durch Brennstoffzellensysteme, bieten ein vielversprechendes Potenzial zur deutlichen Reduktion klimaschädlicher Emissionen. Im Rahmen dieser Masterarbeit soll ein modellbasierter Ansatz zur Analyse verschiedener Fehlerfälle in einem Brennstoffzellen-Antriebssystem entwickelt und in ein bestehendes Systemmodell integriert werden. Ziel ist es, das Verhalten des Gesamtsystems unter unterschiedlichen Fehlerbedingungen zu simulieren, zu bewerten und daraus Rückschlüsse für Sicherheitsanforderungen und die Systemauslegung abzuleiten.

TASKS

  • Durchführung einer umfassenden Literaturrecherche zu Brennstoffzellensystemen, typischen Fehlerfällen im Luftfahrtkontext sowie zu Simulationstechniken für Brennstoffzellensysteme
  • Einarbeitung in das MTU Flying Fuel Cell Simulation Framework
  • Aufbau bzw. Erweiterung eines bestehenden Matlab/Simscape-Systemmodells
  • Entwicklung eines Modellierungsansatzes für ausgewählte Fehlerfälle
  • Integration der Fehlerfallmodelle in das Gesamtsystem
  • Durchführung stationärer und transienter Simulationen an relevanten Missionspunkten
  • Entwicklung und Implementierung von Regelungsstrategien zur Fehlerbehandlung
  • Auswertung der Simulationsergebnisse mit Fokus auf Leistungsfähigkeit, Effizienz und relevante physikalische Parameter
  • Diskussion der Auswirkungen der Fehlerfälle im Hinblick auf eine Anwendung im Luftfahrtbereich

REQUIREMENTS

  • Masterstudium in Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Physik oder einer vergleichbaren technischen Studienrichtung
  • Sehr gute Kenntnisse in Mathematik und Physik
  • Grundlegende Kenntnisse der Regelungstechnik und Elektrochemie
  • Kenntnisse in Modellierung und Simulation (Matlab / Simulink, idealerweise Simscape)
  • Vorkenntnisse zu Brennstoffzellensystemen sind von Vorteil
  • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse
  • Strukturierte, analytische und selbstständige Arbeitsweise

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