Master-/PhD Thesis (m/w/d) Charakterisierung und Modellierung korrugierter Katalysatorträger

Die Autos von heute und morgen antreiben. Schädliche Abgase reduzieren. High-End-Anwendungen einzigartige Eigenschaften verleihen. Altmetallen neues Leben einhauchen. Als globaler Konzern für fortschrittliche Materialien und Recycling entwickeln, produzieren und recyceln wir Materialien für ein besseres Leben.

Umicore entwickelt Katalysatorlösungen für heute und morgen. Wir reduzieren schädliche Emissionen mit fortschrittlichen Autoabgaskatalysatoren, ermöglichen den Antrieb mit Brennstoffzellen und sauberem Wasserstoff durch modernste Katalysatortechnologien und unterstützen die pharmazeutische Produktion mit innovativen chemischen Katalysatoren. Wir helfen unseren Kunden, strenge Umweltstandards zu erfüllen und gleichzeitig Effizienz und Leistung zu verbessern.

Hintergrund: Korrugierte keramische Katalysatorträger werden in der Abgasreinigung von Nutzfahrzeugen, Schiffen und stationären Anlagen eingesetzt und gewinnen zunehmend an Bedeutung für Carbon-Capture-Anwendungen. Im Vergleich zu konventionellen keramischen Trägern bieten sie Vorteile wie ein geringes Gewicht, eine hohe aktive Oberfläche sowie günstige Strömungseigenschaften. Aufgrund ihres schichtartigen Aufbaus aus keramischen Faserwerkstoffen weisen diese Materialien ein komplexes mechanisches Verhalten auf, das sich deutlich von klassischen, spröden Keramiken unterscheidet. Neben elastischen Verformungen können auch plastische Effekte auftreten, deren Ursachen und Auswirkungen bislang nicht vollständig verstanden sind. Ein vertieftes Verständnis dieser Zusammenhänge ist entscheidend für die Optimierung von Material, Design und Herstellungsprozess zukünftiger Katalysatorträger.

Aufgabenstellung: Ziel der Arbeit ist die detaillierte Charakterisierung und Modellierung der mechanischen Eigenschaften korrugierter Katalysatorträger über verschiedene Zustände ihres Lebenszyklus hinweg. Hierfür sollen moderne experimentelle Methoden zur Werkstoff- und Strukturcharakterisierung angewendet, weiterentwickelt und validiert werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung und Bewertung geeigneter Modellierungsansätze, insbesondere im Bereich des Reduced Order Modelling (ROM), um das mechanische Verhalten der komplexen Struktur effizient abzubilden. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie Prozess- und Materialparameter die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts beeinflussen und wie diese Zusammenhänge modellbasiert beschrieben werden können.

Rahmenbedingungen: Die Arbeiten werden am Standort Hanau bei der Umicore AG & Co. KG durchgeführt. Die wissenschaftliche Begutachtung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Darmstadt. Der wissenschaftliche Umfang entspricht grundsätzlich einer Promotion. Gleichzeitig können einzelne Teilaspekte so abgegrenzt werden, dass sie im Rahmen einer Masterarbeit oder eines längeren Praktikums bearbeitet werden. Eine anschließende Fortführung im Rahmen einer Promotion ist möglich.

Das bieten wir: Wir wollen Vorreiter sein – nicht nur als Partner für unsere Kunden, sondern auch als Arbeitgeber. Deshalb schaffen wir eine kollaborative Umgebung, in der wir alle erfolgreich sein können, sowie eine Kultur, die es ermöglicht, Ideen zu teilen, Fähigkeiten weiterzuentwickeln und Karrieren individuell zu gestalten. Wir engagieren uns für den Aufbau einer integrativen Arbeitskultur, die Chancengleichheit für alle bietet – unabhängig von ihren unterschiedlichen Hintergründen. Wie bei einem weltweit führenden Konzern üblich, belohnen wir Ihren Beitrag natürlich mit einem guten Gehalt und attraktiven Arbeitgeberleistungen.