Zukunftstechnologien für den Wasserstofftransport: Herausforderung Schweißen von Kunststoffrohren

Thema der Arbeit:
Um die Ziele der Klimaneutralität zu erreichen, ist der Einsatz von Wasserstoff unerlässlich. Sowohl bei  der Erzeugung als auch bei der Speicherung von Wasserstoff besteht langfristig ein Kostenreduktions-potenzial in der Anlagenperipherie durch die Verwendung von Kunststoffrohren. Voraussetzung für den Einsatz von Kunststoffrohren ist eine Modifizierung durch Aufbringen einer Plasmabeschichtung auf der Innenseite zur Sicherstellung der Diffusionsbarriere. Zusätzlich werden die Kunststoffrohre außen mit glasfaserverstärktem Tape gewickelt, um die geforderte Druckfestigkeit zu gewährleisten. Aufgrund unterschiedlicher Abmessungen, Anschlussbereiche oder Krümmungen können solche Rohre nicht in einem Stück gefertigt werden, sondern müssen stückweise gefügt werden. Hierfür eignet sich das Heizelementschweißen, das im Rohrleitungsbau seit Jahrzehnten etabliert ist.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines öffentlichen Forschungsprojektes werden in der Arbeitsgruppe Fügetechnik Untersuchungen zum Heizelementschweißen durchgeführt. Neben dem Stumpfschweißen wird auch das Muffenschweißen als zweites Verfahren eingesetzt, um die Ergebnisse der stoffschlüssigen Verbunde gegenüberzustellen. Hierbei wird neben der Verbundfestigkeit der Schweißnaht auch der thermische und mechanische Einfluss auf die Plasmabeschichtung untersucht.

Zielsetzung:
Ziel ist es, das Verhalten von plasmabeschichteten und glasfaserverstärkten Thermoplastrohren beim Heizelementschweißen zu untersuchen. Inwieweit wirken sich die unterschiedlichen Verfahren auf die Schweißnahtqualität und den Zustand der Plasmabeschichtung nach dem Schweißprozess aus.

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellung:

• Thematische Einarbeitung in das Thema Heizelementschweißen von Rohrleitungen
• Durchführung von Schweißversuchen
• Optische und mechanische Untersuchung der Schweißnaht
• Analyse der Plasmabeschichtung vor und nach dem Schweißen in Bezug auf Diffusionsbarriere
• Dokumentation der ErgebnisseFür eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenestellung
• Thematische Einarbeitung in das Thema Heizelementschweißen von Rohrleitungen
• Aufbringung von Plasmaschichten
• Durchführung von Schweißversuchen
• Optische und mechanische Untersuchung der Schweißnaht
• Analyse der Plasmabeschichtung vor und nach dem Schweißen in Bezug auf Diffusionsbarriere
• Dokumentation der Ergebnisse

Dein Profil

• Naturwissenschaftlicher Studiengang
• Selbstständiges, strukturiertes und eigenverantwortliches Arbeiten
•  Interesse an der Mitarbeit an industrienahen Forschungsprojekten
• Spaß am praktischen Arbeiten

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.

Dein Ansprechpartner:
Patricia Fatherazi, M.Sc RWTH
Telefon: 0241/80-99337
E-Mail: patricia.fatherazi@ikv.rwth-aachen.de