Themenauschreibungen studentische Arbeiten

Im Rahmen studentischer Arbeiten untersuchen wir die biomechanische Wirksamkeit und den praktischen Nutzen von Exoskeletten. Digitale Menschmodelle wie demoa und AnyBody ermöglichen es, Kräfte und Momente im Körper zu analysieren und unterschiedliche Wirkmechanismen von Exoskeletten zu vergleichen. Zusätzlich untersuchen wir aktuell in einem Projekt durch Befragungen und Workshops die Erwartungen, Akzeptanz und Nutzungserfahrungen. In diesen Bereichen bieten wir sowohl Themen für Abschlussarbeiten (Bachelor-, Forschungs- und Masterarbeiten) als auch Stellen als studentische Hilfskraft (wenn möglich vorbereitend auf eine Abschlussarbeit) an. Der Schwerpunkt der Arbeit ist innerhalb der Themenbereiche flexibel und abhängig von persönlichen Interessen, Vorerfahrungen und dem belegten Studiengang.

Abteilung: Gesundheitstechnologien und -prozesse

Beginn: ab sofort - WS 26/27

Kontakt: Paula Kennel, email: paula.kennel@iff.uni-stuttgart.de 

Der Wandel hin zu einer Kreislaufwirtschaft in der produzierenden Industrie, insbesondere in der Automobilbranche, erfordert die systematische Anwendung von R-Strategien (Reduce, Reuse, Recycle, Remanufacture, Refurbish, Repair usw.). Diese Strategien können Produktionsprozesse, Ressourcenflüsse und Wertschöpfungsstrukturen grundlegend verändern. Für Unternehmen, die ihre Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit steigern möchten, ist es daher von zentraler Bedeutung, die konkreten Auswirkungen dieser Strategien auf Produktionssysteme zu verstehen.

Diese Masterarbeit ist in das Projekt EcoFrame bei ARENA2036, einer führenden Innovationsplattform für die Mobilität und Produktion der Zukunft, eingebettet. Im Mittelpunkt der Arbeit steht die systematische Analyse der Auswirkungen von R-Strategien auf die Produktion in der Automobilindustrie sowie die Entwicklung eines Modells, das die Effekte dieser Strategien auf ausgewählte und relevante Leistungskennzahlen (Key Performance Indicators, KPIs) berücksichtigt.

Die Forschung erfolgt in enger Abstimmung mit den laufenden Aktivitäten des Fraunhofer IPA und orientiert sich an praxisrelevanten Fragestellungen verschiedener Bereiche der produzierenden Industrie. Die Ergebnisse der Arbeit liefern wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung der Produktionsplanung und -steuerung unter Nachhaltigkeitsaspekten und unterstützen die Entwicklung datengetriebener Ansätze zur Bewertung und Steuerung der Auswirkungen von Kreislaufwirtschaftsstrategien in der Produktion. Die Masterarbeit bietet die Möglichkeit, einen Beitrag zu anwendungsorientierter Forschung mit unmittelbarer industrieller Relevanz zu leisten und die Umsetzung von Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in modernen Produktionssystemen aktiv voranzutreiben

Beginn: 01.09.2026

Kontakt: Raphaela Carmargo Garcia, email: raphaela.camargo.garcia@ipa.fraunhofer.de 

Verklebte Kunststoffbauteile sind in zahlreichen Anwendungen etabliert, erschweren jedoch häufig Demontage, Reparatur und werkstoffliches Recycling am Ende des Lebenszyklus. Vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft gewinnen daher Klebstoffsysteme und Additive an Bedeutung, die eine gezielte Schwächung oder Trennung der Klebverbindung durch externe Anregung ermöglichen. Ein vielversprechender Ansatz ist die ultraschallinduzierte Beeinflussung von Klebstoffen im Sinne eines „Debonding on Demand“.

Ziel der Arbeit ist die Erarbeitung eines fundierten Überblicks über den Stand der Technik im Bereich Debonding on Demand mit Schwerpunkt auf ultraschallaktivierbaren Ansätzen für Klebverbindungen. Aufbauend auf der Literaturrecherche sollen erste experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden, um das Potenzial geeigneter Additive zur ultraschallinduzierten Schwächung von Klebstoffen zu bewerten. Dabei werden wertvolle Fähigkeiten wie Laborarbeiten, statistische Versuchsplanung, und Prüfverfahren vermittelt.

Abteilung: Säge-, Trenn- und Fügetechnologien 

Beginn: 01.08.2026

Kontakt: Korbinian Rösch, email: Korbinian.roesch@iff.uni-stuttgart.de 

Ziel der Masterarbeit ist die Analyse und Strukturierung relevanter regulatorischer Anforderungen für biobasierte Polymere im Bereich Lebensmittelverpackungen (Folien & Leichtverpackungen) sowie die Ableitung konkreter Materialanforderungen. Hauptaufgabe ist die Konzeptionierung eines methodischen Modells für die Übersetzung regulatorischer Anforderungen in Anforderungen an die Materialentwicklung. Obwohl der Use Case „biobasierte Lebensmittelverpackungen“ im Fokus steht, soll das Modell grundsätzlich auf weitere Produktentwicklungen übertragbar sein und damit die frühzeitige Integration von Material Compliance in den Produktentwicklungsprozess im Sinne von safe-and-sustainable-by-design sicherstellen.

Abteilung: Nachhaltige Wertschöpfungssysteme

Beginn: 01.08.2026

Kontakt: Charlotte Schmidt, email: charlotte.schmidt@ipa.fraunhofer.de 

The large-scale deployment of energy technologies such as lithium-ion batteries (LIBs), photovoltaic (PV) systems and wind turbines will lead to a significant increase in End-of-Life (EoL) material flows in the coming years. For sustainable production and circular economy strategies, it is essential to understand both the timing (temporal dimension) and location (spatial dimension) of these future return streams.
Estimating EoL flows is often challenging due to limited data availability and heterogeneous data sources. Therefore, robust, transparent and transferable methodologies are needed to link product lifetime estimation with the spatial and temporal characterization of EoL material flows.
This master's thesis aims to develop a methodological framework for estimating EoL flows under data-constrained conditions, using the Czech Republic as a case study. The framework will cover LIBs, PV systems and wind turbines, with a particular focus on LIBs due to their growing relevance for the energy transition and circular economy.

Abteilung: Nachhaltige Wertschöpfungssysteme

Beginn: ab sofort (Stand 01.06.2026)

Kontakt: Raphaela Camargo Garcia, email: raphaela.camargo.garcia@ipa.fraunhofer.de 

In Zellkultur- und biotechnologischen Anwendungen steigt die Bedeutung sicherer, geschlossener Systeme. Insbesondere Membranverbindungen in Behältern oder Deckelsystemen sollen Öffnungen nach außen reduzieren, um das Risiko von Insterilitäten während des Prozesses zu minimieren.
Für die Entwicklung zukünftiger Gefäß- und Deckelkonzepte werden geeignete Verbindungsverfahren zwischen Silikon-Membranen und Polycarbonat-Bauteilen benötigt. Dabei müssen sowohl technische, biologische als auch produktionsbezogene Anforderungen berücksichtigt werden.
Ziel der Arbeit: Auswahl eines optimalen Verfahrens zum Fügen von Silikonmembranen auf Polycarbonat mit prototypischer Überprüfung

Abteilung: Bioprozess- und Systemengineering

Beginn: ab sofort (Stand 09.04.2026)

Kontakt: Sebastian Lapp und Jan Gehringer (jan.gehringer@ipa.fraunhofer.de)

Dieses Projekt zielt auf die Entwicklung einer cyber-physischen Plattform ab, die ein reales Exoskelett-Prototyp-System mit einem Digital Twin sowie einer Virtual-Reality-(VR)-Visualisierung integriert und dadurch Human-in-the-Loop-Tests in Echtzeit ermöglicht.

Abteilung: Gesundheitstechnologien und -prozesse

Beginn: ab 01.04.2026

Kontakt: Enrique Bances, email: nelson-enrique.bances-purizaca@iff.uni-stuttgart.de 

Dieses Projekt konzentriert sich auf die Integration von Digital-Twin-Technologie mit Mensch–Exoskelett-Systemen durch ein Echtzeit-Verarbeitungsframework, das auf einer ereignisgesteuerten Architektur (Event-Driven Architecture, EDA) basiert. Ziel ist die Entwicklung eines cyber-physischen Ökosystems, in dem der Digital Twin die Mensch–Exoskelett-Interaktion in dynamischen Umgebungen nicht nur abbildet, sondern auch vorhersagt und optimiert.

Abteilung: Gesundheitstechnologien und -prozesse

Beginn: ab 01.04.2026

Kontakt: Enrique Bances, email: nelson-enrique.bances-purizaca@iff.uni-stuttgart.de 

In der vorliegenden Arbeit sollen die Basisprinzipien der prozessadaptiven Produktion definiert und eine Systematik zur Unterteilung der Anwendungsgebiete entwickelt werden. Zudem werden passende Anwendungsfälle aufgezeigt. Diese Arbeit bietet dir die Möglichkeit, sich mit den neuesten Trends der industriellen Fertigung zu beschäftigen und praxisnahe Erfahrungen in der Analyse und Optimierung von Produktionsprozessen zu sammeln. Das Thema vereint Aspekte aus Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen und Informatik und eröffnet dir somit einen interdisziplinären Zugang zur Problemlösung.

Abteilung Nachhaltige Produkt- und Prozessentwicklung

Stand 01.04.2026

Kontakt: Andreas Aichele, email: andreas.aichele@iff.uni-stuttgart.de

• Künstliche Intelligenz für ein nachhaltiges Energiemanagement in der industriellen Produktion
• Entwicklung und Konstruktion eines Prüfstands zur Bestimmung des Abdruckverhaltens von Sauggreifern
• Objektdigitalisierung mittels Image-to-3D-Lösungen für die automatisierte Handhabungstechnik
• Entwicklung und Untersuchung energiearmer Greifer mit Passiv-Vakuum
• Analyse der Nutzbarkeit eines bestehenden Greifer-Baukastensystems als Handling in der Spritzguss-Entnahmeautomation
• Entwicklung einer Produktstrategie und modularen Baukastens für Schwenkkrane
• Bewertung und Konzeption einer einfachen Sensorik für Schlauchheber
• Untersuchung und Modellierung des Ermüdungs- und Verschleißverhaltens technischer Schäume
• Entwicklung und Konzeptionierung eines vollautomatisierten Verpackungsprozesses für Sauger
• Systemsimulation von Dauerversuchsprüfständen und Optimierung der Energie-Effizienz eines Prüffelds

Bei Interesse wenden Sie sich gerne direkt an:
Kontakt: Daniel.Just@schmalz.de ; Manja.Hies@schmalz.de 

Für die Betreuung der Masterarbeiten benötigen Sie zusätzlich einen Betreuer am IFF bzw. Fraunhofer IPA. Ansprechpartner zu den verschiedenen Bereichen finden Sie auf der Homepage des Fraunhofer IPA bzw. des IFF

Gerne können Sie sich auch Initiativ bewerben. Die Ansprechpartner für die jeweiligen Bereiche des Fraunhofer IPA finden Sie auf der Homepage des Fraunhofer IPA unter Aktuelle Forschung. Ansprechpartner am IFF finden Sie auf unserer Homepage unter Forschung

Bist du fasziniert von der Zukunft der Produktion und möchtest einen Beitrag zu innovativen Lösungen leisten? Dann bewirb dich jetzt - egal ob mit einem eigenen Thema, einer groben Vorstellung über mögliche Inhalte oder einer komplett offenen Themensuche.

Aktive Exoskelette unterstützen die Manipulation schwerer Lasten in Logistik und Produktion. Derzeit
erfolgt die Aktivierung häufig manuell, wodurch eine situationsabhängige Anpassung an
unterschiedliche oder unbekannte Lasten nur eingeschränkt möglich ist.
Ziel unseres Forschungsprojekts ist die Entwicklung einer biointelligenten Steuerung, bei der
biologische Signale wie Elektromyografie (EMG) und Kinematik in den Regelkreis integriert werden.
Dadurch soll die Unterstützungskraft adaptiv und bedarfsgerecht in Echtzeit angepasst werden.
Im Rahmen des Projekts vergeben wir mehrere Abschlussarbeiten mit unterschiedlichen
Schwerpunkten:
 Entwicklung echtzeitfähiger muskuloskelettaler Modelle mit CEINMS-RT
 Datengetriebene Lastschätzung mittels Machine Learning
 Entwicklung und Evaluation einer robusten Regelungsarchitektur für aktive Exoskelette
 Systemintegration und Echtzeitimplementierung

Kontakt: Thomas Dobosz, email: thomas.dobosz@iff.uni-stuttgart.de 

Unsere Forschungsthemen decken alle Bereiche der Produktionstechnik ab, mit einem besonderen Fokus auf Zerspanungstechnologie. Zu unseren Highlights zählen Weiterentwicklungen in der Sägetechnologie (Werkzeugentwicklung, Prozessoptimierung), Zerspanung hochanspruchsvoller Werkstoffe und Verbindungs-technik, im Besonderen Kleben. Auch in den Bereichen Recyclingtechnologien, 3D-Druck und Robotik sind wir führend. Energieeffiziente Fertigungsverfahren und intelligente Systeme ergänzen unser Portfolio.
Wir laden Studierende herzlich ein, sich initiativ bei uns zu bewerben. Bringt eure eigenen Ideen und Interessen ein – wir finden passende Abschlussarbeiten, die euren Fähigkeiten und Vor-lieben entsprechen. Interessierte können unsere Werkhalle und unseren Maschinenpark unverbindlich besichti-gen, um einen ersten Eindruck zu gewinnen.