Gasgetragene, submikrone Öltröpfchen finden sich in vielen industriellen Anwendungen (z.B. Druckluftaufbereitung, Kurbelgehäuseentlüftung von Verbrennungsmotoren, …) und müssen aus Gründen wie der Luftreinhaltung oder der Bauteillebensdauer reduziert werden. Häufig werden dabei Koaleszenzfilter aus Mikroglasfasern eingesetzt.

Um den Einfluss von bereits abgeschiedenen Ölstrukturen auf das Abscheideverhalten von Koaleszenzfiltern, sowie phänomenologische Vorgänge zu Beginn der Filtration mit Ölnebel untersuchen zu können, ist geplant die Ölmorphologie auf der Anströmseite von Koaleszenzfiltern mit einem Klebstoff (ähnliche physikalische Eigenschaften wie Öl) nachzubauen. Dieser Klebstoff (Monomer) kann ähnlich wie Öl zerstäubt und in einer Laboranlage auf selbst hergestellten, dünnen Faserfiltern abgeschieden werden. Im Anschluss wird der abgeschiedene Klebstoff auf dem Filter mittels UV-Licht ausgehärtet, um die nachgebauten Flüssigkeitsstrukturen (möglichst ähnlich zu Öl) auszuhärten. Vorarbeiten haben bereits gezeigt, dass dies prinzipiell möglich ist.

In dieser Arbeit soll in einem ersten Schritt dünnes, hochporöses Filtermaterial aus Mikroglasfasern und geringen Anteilen an synthetischen Fasern (ähnlich zu industriell eingesetzten Filtern) an einer institutseigenen Anlage zur Filterherstellung produziert werden. Anschließend sollen die Filtermedien an einem Medienprüfstand am MVM unterschiedlich lange mit Monomernebel beladen werden. Nach der Beladung und Aushärtung mit UV-Licht sind die Filter mittels Laser Scanning Mikroskopie (LSM) und im weiteren Verlauf Mikro-Computertomografie (µ-CT) zu untersuchen und mit ölbeladenen Filtern zu vergleichen (diese Daten stehen bereits zur Verfügung). Der Einsatz eines µ-CT’s eröffnet hierbei eine neue Möglichkeit zur 3D Analyse der Polymerstrukturen im Bereich weniger Mikrometer. Mit Hilfe eines KI-Programms können die unterschiedlichen Phasen (Luft, Fasern, Polymer) segmentiert und analysiert werden (siehe Abbildung).

Die Arbeitsschritte sind wie folgt unterteilt und können nach Absprache angepasst werden:

• Einarbeitung in die Thematik
• Erstellung eines Arbeitsplans
• Literaturrecherche
• Filterherstellung am Blattbildner
• Beladung der Filtermedien mit Monomer
• Probenvorbereitung und Untersuchungen am LSM sowie µ-CT
• Auswertung der µ-CT Scans mit modernster Software
• Evaluierung der Ergebnisse und Einordnung in den Gesamtkontext
• Präsentation der Ergebnisse in einem Abschlussvortrag

Was Du für diese Arbeit mitbringen solltest:

• Interesse am Themengebiet und Spaß an experimenteller Arbeit
• Interesse am Umgang mit komplexen Laboranlagen und Messgeräten
• Hohes Maß an Selbstständigkeit
• Zielorientiertes Arbeiten und Flexibilität
• Kommunikationsfähigkeit

Was ich Dir anbieten kann:

• Einen voll ausgestatteten Arbeitsplatz in einem Büro und im Labor am MVM
• Moderne und zuverlässige Laboranlage mit Anlagensteuerung sowie Messtechnik
• Regelmäßiger Austausch, gerne mit Kaffee, bei Fortschritten, Ergebnissen und natürlich Problemen (ohne wäre es doch langweilig in der Forschung)
• Einbringung eigener Ideen und Konzepten (z.B. Analyse mit Matlab) in die Arbeit (es ist Deine Abschlussarbeit)

Wenn Du Interesse an der Arbeit (oder speziell einzelnen Arbeitspaketen) hast, würde ich mich über eine Kontaktaufnahme freuen. Gerne kann ich Dir in einem Gespräch mehr über das Thema erzählen. Bei einer Bachelorarbeit können gezielt auch nur einzelne Arbeitspakete bearbeitet werden. Beginn jederzeit möglich

Abbildung: A: Segmentierter µ-CT Scan eines für kurze Zeit mit Ölnebel beladenen, oleophilen Filtermediums. Mikroglasfasern sind in gelber, synthetische Fasern in grüner und Öl in brauner Farbe dargestellt. B: Zoom in A. Es sind Öltropfen und Ölsegel zwischen benachbarten Fasern gekennzeichnet.