
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. habil. Sven Grundmann
Oskar-Kellner-Institut (OKI) / Raum 115
Justus-von-Liebig-Weg 2
18059 Rostock
Fon +49 (0) 381 498 - 9310
Fax +49 (0) 381 498 - 9312
sven.grundmannuni-rostockde
Studentische Arbeiten
01.04.2022
Hinweise zum Lehrbetrieb
Der Lehrbetrieb im Sommersemester 2022 wird weitgehend in Präsenz durchgeführt.
Die Universität Rostock versteht sich als Präsenzuniversität und strebt daher die Rückkehr zur Präsenzlehre im Sommersemester 2022 so weit wie möglich an. Gemäß Hochschul-Corona-Verordnung M-V sind jedoch weiterhin einige Einschränkungen zum Gesundheitsschutz notwendig.
Für weitere Informationen nutzen Sie bitte das Studierendenportal (Corona-Infos für Studierende).
Bitte prüfen Sie auch regelmäßig den Posteingang Ihrer Universitäts-Mailadresse.
Informationen zu
Im Sommer- und Wintersemester
(ab 6. Semester B.Sc.)
Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen)
Die Studierenden weisen nach, dass sie fähig sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine bestimmte Aufgabe unter Anleitung selbständig und erfolgreich zu bearbeiten und wissenschaftlich begründet theoretische und praktische Kenntnisse zur Lösung eines Problems beizutragen.
Lehrinhalt
Die Aufgabenstellung kann sowohl praktischer als auch theoretischer Natur sein. Sie soll dem fortgeschrittenen Wissensstand in der Fachdisziplin entsprechen und in der Regel die im Berufsleben auftretenden Problemstellungen behandeln. Die Abschlussprüfung besteht aus der schriftlichen Bachelorarbeit, die gegebenenfalls auch Hardware- und/oder Software-Komponenten sowie experimentelle Aufgaben enthält, und dem Kolloquium.
Zuordnung zu Curricula
- Bachelor Maschinenbau, Pflichtmodul im 6. Semester
Empfohlene Teilnahmevoraussetzung
Kenntnisse entsprechend der Module:
- Grundlagen der Strömungsmechanik
- Aerodynamik und Hydrodynamik (Strömungsphysik)
- Angewandte Strömungssimulation (Strömungstechnechnische Entwurfs- und Simulationsverfahren)
Dauer, Termin und Prüfungsleistung sowie Arbeitsaufwand für Studierende
Dauer | ein Semester | |
---|---|---|
Termin | jedes Semester | |
Prüfungsvorleistung | keine | |
1. Prüfungsleistung | Abschlussarbeit | 16 Wochen |
2. Prüfungsleistung |
Kolloquium: • Vortrag • Diskussion | 20 Minuten 30 Minuten |
Gesamtarbeitsaufwand | 450 Stunden | 15 Leistungspunkte |
davon | ||
Konsultationen | 0,5 Semesterwochenstunden | |
Abschlussarbeit | 16 Wochen |
Im Sommer- und Wintersemester
(3. Semester M.Sc.)
Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen)
Die Studierenden weisen nach, dass sie fähig sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine bestimmte Aufgabe unter Anleitung selbständig und erfolgreich zu bearbeiten und wissenschaftlich begründet theoretische und praktische Kenntnisse zur Lösung eines Problems beitragen können.
Lehrinhalt
Die Studierenden erwerben in einer ersten umfangreichen wissenschaftlichen Arbeit die Kompetenz, eine in sich geschlossene, ggf. auch fachgebietsübergreifende ingenieurwissenschaftliche Aufgabe unter Anleitung selbständig zu bearbeiten. Die Studierenden weisen nach, dass sie befähigt sind, die Aufgabenstellung, den Lösungsweg sowie die Ergebnisse ihrer Arbeit entsprechend geltender Standards und unter Verwendung des jeweiligen Fachvokabulars in hoher Qualität darzustellen, fachwissenschaftlich einzuordnen und kritisch zu reflektieren.
Zuordnung zu Curricula
- Master Maschinenbau
Empfohlene Teilnahmevoraussetzung
Kenntnisse entsprechend der Module:
- Grundlagen der Strömungsmechanik
- Aerodynamik und Hydrodynamik (Strömungsphysik)
- Angewandte Strömungssimulation (Strömungstechnechnische Entwurfs- und Simulationsverfahren)
- Numerische Strömungsmeachnik (Numersiche Fluidmechanik)
- Experimentelle Strömungsmechanik
- Nichtnewtonsche Fluidmechanik
Dauer, Termin und Prüfungsleistung sowie Arbeitsaufwand für Studierende
Dauer | ein Semester | |
---|---|---|
Termin | jedes Semester | |
Prüfungsvorleistung | keine | |
1. Prüfungsleistung | Bericht/Dokumentation | 450 Stunden |
2. Prüfungsleistung | Präsentation | 15 Minuten |
Gesamtarbeitsaufwand | 540 Stunden | 18 Leistungspunkte |
davon | ||
Konsultationen | 0,5 Semesterwochenstunden | |
Bericht/Dokumentation | 450 Stunden |
Im Sommer- und Wintersemester
(ab 4. Semester M.Sc.)
Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen)
Die Studierenden weisen nach, dass sie fähig sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine bestimmte Aufgabe unter Anleitung selbständig und erfolgreich zu bearbeiten und wissenschaftlich begründet theoretische und praktische Kenntnisse zur Lösung eines Problems beitragen können.
Lehrinhalt
Die Aufgabenstellung kann sowohl praktischer als auch theoretischer Natur sein. Sie soll dem fortgeschrittenen Wissensstand in der Fachdisziplin entsprechen und in der Regel die im Berufsleben auftretenden Problemstellungen behandeln. Die Master-Arbeit besteht aus der schriftlichen Arbeit (die gegebenenfalls auch Hardware- und/oder Software-Komponenten sowie experimentelle Aufgaben enthält) und dem Kolloquium.
Zuordnung zu Curricula
- Master Maschinenbau
Empfohlene Teilnahmevoraussetzung
Kenntnisse entsprechend der Module:
- Grundlagen der Strömungsmechanik
- Aerodynamik und Hydrodynamik (Strömungsphysik)
- Angewandte Strömungssimulation (Strömungstechnechnische Entwurfs- und Simulationsverfahren)
- Numerische Strömungsmeachnik (Numersiche Fluidmechanik)
- Experimentelle Strömungsmechanik
- Nichtnewtonsche Fluidmechanik
Dauer, Termin und Prüfungsleistung sowie Arbeitsaufwand für Studierende
Dauer | ein Semester | |
---|---|---|
Termin | jedes Semester | |
Prüfungsvorleistung | keine | |
1. Prüfungsleistung | Abschlussarbeit | 750 Stunden |
2. Prüfungsleistung |
Kolloquium: • Präsentation • Disputation | 20 Minuten 20 Minuten |
Gesamtarbeitsaufwand | 900 Stunden | 30 Leistungspunkte |
davon | ||
Konsultationen | 0,5 Semesterwochenstunden | |
Abschlussarbeit | 750 Stunden |
Themen
Wir haben immer diverse Aufgaben für Ihre studentischen Arbeiten im Rahmen unserer Forschungsaktivitäten anzubieten. Nicht alle denkbaren Aufgabenstellungen sind konkret ausformuliert. Wenn Sie Interesse haben, sprechen Sie uns an und wir finden für Ihre persönlichen Interessen einen Aufgabenbereich für Sie. Sprechen Sie uns einfach an.
Für Ihre studentische Arbeiten bieten wir Ihnen beispielsweise folgende Themen zur Bearbeitung an:
Kühlkonzepten für die nächste Generation konventioneller und elektrischer Antriebe
Themenvorschlag Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

In Zusammenarbeit mit Forschern der University of Minnesota werden wir neue Konzepte für prall- und filmgekühlte Bauteile entwerfen und mit verschiedenen experimentellen und numerischen Methoden untersuchen. Die Hauptuntersuchungsmethode in Rostock ist die Magnetresonanz-tomographie. Als studentische Hilfskraft oder im Rahmen einer Abschlussarbeit könnt ihr an folgenden Themen mitarbeiten:
- Konzeption & Konstruktion
- Modellbau mit Selektiven Lasersintern und anderen Techniken
- Assistenz bei den Messungen am MRT-Scanner
- Zusammenarbeit mit Studierenden der University of Minnesota
Kontakt: Dr. M. Bruschewski
Strömung durch permeable Strukturen
Themenvorschlag Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

In Zusammenarbeit mit Forschern der University of Canterbury forschen wir an den strömungsphysikalischen Eigenschaften von poröse Medien, wie beispielsweise Schwämme, Filtern und Katalysatoren. Ähnliche Strukturen treten auch in Natur und Medizin auf. Während unsere Partner in Neuseeland die Strömung simulieren, arbeiten wir in Rostock mit der Magnetresonanztomographie. Wir bieten euch folgende Tätigkeitsfelder:
- Konzeption & Konstruktion
- Modellbau mit Selektiven Lasersintern und anderen Techniken
- Assistenz bei den Messungen am MRT-Scanner
- Zusammenarbeit mit Studierenden der University of Canterbury
Kontakt: Dr. M. Bruschewski
Messungen in blutähnlichen Strömungen
Themenvorschlag Bachelorarbeit
Beim Entwurf von medizinischen Implantaten kommen numerische Simulationen zum Einsatz. Um diese Vorhersagemethoden zu validieren, werden experimentelle Daten benötigt. Ein relativ neuer Ansatz zur Bereitstellung dieser Daten ist die MRV.
Das ausgeschriebene Thema umfasst unter anderem:
- Eine umfangreiche Literaturrecherche zu den Eigenschaften von Blut und der Herstellung von Blutersatzflüssigkeiten sowie zur Messtechnik
- MRV Messungen an einem bekannten Benchmark der U.S. Food and Drug Administration (FDA)
- Auswertung und Vergleich der Messergebnisse mit bereits vorhandenen Datensätzen
Kontakt: K. John, M.Sc.
Nukleare Reaktorsicherheit
Themenvorschlag Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

Nukleare Reaktoren werden weltweit zur Sicherung der Energieversorgung eingesetzt. Trotz des deutschen Atomausstiegs, besteht weiterhin ein großes Interesse am Kompetenzerhalt auf diesem Gebiet und der weiteren Erforschung und Gewährleistung der Reaktorsicherheit. Am Lehrstuhl Strömungsmechanik wird in enger Zusammenarbeit mit einem Industriepartner der Einsatz der MRV Messtechnik zur Bereitstellung von experimentellen Validierungsdaten untersucht.
Das ausgeschriebene Thema umfasst unter anderem:
- Eine umfangreiche Literaturrecherche zu den numerischen und experimentellen Verfahren im Bereich Reaktorsicherheit
- Begleitung von Messungen und/oder numerischen Simulationen
- Auswertung der experimentellen Daten und Vergleich mit numerischen Ergebnissen unter Anwendung automatisierter „data matching“-Prozesse.
Kontakt: K. John, M.Sc.
Aneurysmaforschung – Herstellung von Implantaten
Themenvorschlag Bachelor- oder Studienarbeit

Bei der Behandlung von intrakraniellen Aneurysmen kommen Flow Diverter zum Einsatz. Um die hämodynamischen Vorgänge besser verstehen zu können, werden in-vitro Untersuchungen mittels MRV-Messtechnik durchgeführt.
Das ausgeschriebene Thema umfasst unter anderem:
- Eine umfangreiche Literaturrecherche zu Aneurysmen und deren Behandlungsmethoden (insbesondere Flow Diverter), zu der Messtechnik und aktueller Forschung
- Fertigstellung einer Flechtmaschine und Herstellung von verschiedenen Flow Divertern
- Ggfls. MRV Messungen am Aneurysma mit den hergestellten Flow Divertern
Kontakt: C. Wüstenhagen, M.Sc.
Strömungen in Gasturbinenkomponenten
Themenvorschlag Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

Für die Optimierung der Effizienz von Gasturbinen ist insbesondere die Kühlung der Turbinenschaufeln bedeutend. Für die Visualisierung der Innenkühlungsströme wird die Messtechnik MRV angewandt.
Das ausgeschriebene Thema umfasst unter anderem:
- Eine umfangreiche Literaturrecherche zu Gasturbinen, Kühlstrategien von Turbinenschaufeln und aktueller Forschung
- Auswertung der experimentellen Daten einer MRV Messung einer Turbinenschaufelinnenkühlung
- Ggfls. Vergleich mit CFD Simulationen unter Anwendung automatisierter „data matching“-Prozesse
Hinweis:
Dieses Thema beinhaltet den Umgang mit proprietären Daten und wird folglich mit einem Sperrvermerk versehen.
Kontakt: C. Wüstenhagen, M.Sc.
Prüfstand zur Untersuchung von gasbeladenen Strömungen
Themenvorschlag Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

Die CFD-Validierung einer Zweiphasenströmung benötigt detaillierte Messdaten über die Geschwindigkeit und Turbulenz der kontinuierlichen Phase, sowie die Verteilung der dispersen Phase. Mittels MRV können alle Messgrößen erfasst werden ohne dabei die Strömung zu beeinflussen (nicht intrusiv).
Das ausgeschriebene Thema umfasst unter anderem:
- Eine umfangreiche Literaturrecherche zu Zweiphasenströmungen und zugehörige CFD-Benchmarks
- Konzeption und Konstruktion des Prüfstands
- Ggfls. Aufbau, Inbetriebnahme und MRV Messung
Kontakt: D. Frank, M.Sc.
LDA-Messung einer Turbulenten Rohrströmung
Themenvorschlag Bachelor- oder Studienarbeit
Um eine Aussage zu machen zur Qualität der MRV daten soll ein direkter Vergleich mit LDA-daten, die als Ground Truth benutzt werden, gemacht werden. Dabei soll das mittlere Geschwindigkeitsfeld sowie die Reynold'schen Spannungen ermittelt werden.
Das ausgeschriebene Thema umfasst unter anderem:
- Eine umfangreiche Literaturrecherche zu LDA und Turbulenzmessungen
- Konzeption und Planung der Messkampagne
- Durchführung der Messkampagne
- Auswertung
Kontakt: D. Frank, M.Sc.
Numerische Strömungssimulation eines Mikro-Dialysators für die Blutanalytik
Themenvorschlag Bachelor- oder Studienarbeit

Die Dialyse von Blut ist ein lebensrettender Vorgang für viele chronisch kranke Patienten. Bei diesem Vorgang erfolgt ein Austausch von unerwünschten Blutbestandteilen über eine Membran. In der Medizintechnik werden Dialysatoren als vom Blut des Patienten durchströmte Kapillarbündel konstruiert, welche im Gegenstrom axial vom Dialysefluid umströmt werden. Der Stoffaustausch erfolgt durch die semipermeable Wand der Kapillaren.
Eine Variante dieser Dialysatoren wird nun auch für die Blutanalyse erforscht, bei der eine Miniaturisierung des Dialysatoraufbaus durchgeführt wurde. In diesem Mikro-Dialysator strömt anstelle von Blut Blutplasma und anstelle der Dialyseflüssigkeit ein Testfluid. Die angestrebte Geometrie besteht in Anlehnung an einen humanmedizinischen Dialysator aus einem Zylinder mit 4 mm Durchmesser, der im mittleren Teil mit axial ausgerichteten Hohlfasern als Kapillaren gefüllt ist. Versorgungsanschlüsse und Dichtmasse sorgen für eine Trennung der Blutplasmaströmung durch die Hohlfasern von der Umspülung mit Testfluid.
In der hier geplanten Arbeit soll eine numerische Strömungssimulation für beide Strömungsbereiche eines vorgegebenen Mikro-Dialysators durchgeführt werden. Das Ziel ist es, die Strömungsgeschwindigkeitsfelder im Blutplasmastrom und im Testfluid zu ermitteln. Dabei werde die Membraneigenschaften der Hohlfasern und die ggf. noch vorhandenen nichtnewtonschen Eigenschaften des Blutes im Blutplasma vernachlässigt.
Teilaufgaben:
- Literaturrecherche zur Geometrie vom humanmedizinischen und Mikro-Dialysatoren
- Übernahme der existierenden Fraunhofer-IZI Geometrie für den Mikro-Dialysator, Erstellung der numerischen Gitter für die Konvergenzstudie und die finale Rechnung
- numerische Simulation der stationären Geschwindigkeitsfelder im Mikro-Dialysator bei verschiedenen Randbedingungen
- Vergleich der Ergebnisse mit den experimentellen Daten und Ergebnissen aus bisherigen Dialysatoruntersuchungen.
- Auswertung und Darstellung der Messdaten
Literatur:
- M. Dabaghi, N. Rochow, N. Saraei et al., Miniaturization of Artificial Lungs toward Portability, Adv. Mater. Technol., 2020
- S. Geberth, R. Nowack, Praxis der Dialyse, 2011
- H. Krüsemann 1, P. Töllner, E. Westphal, J. Hofrichter and H. Seitz, Design and 3D printing of miniaturized dialyzers for laboratory use, Additive Manufacturing Meets Medicine 2021 DOI: 10.18416/AMMM.2021.2109xxx
Kontakt: Dr. M . Brede
Strömungsvisualisierung an patientenspezifischen, vaskulären Geometrien

Mithilfe der medizinischen Bildgebung können berührungslos Geometriedaten von Blutgefäßen unterschiedlicher pathologischer Anomalien gewonnen werden. Zur Identifikation der optimalen Behandlungsmethode oder der Auswahl des optimalen Implantats können im Voraus numerische Simulationen oder experimentelle Versuche an diesen Geometrien durchgeführt werden. Mithilfe der Analyse der ermittelten Strömungsvorgänge innerhalb der Gefäße können biomedizinische Vorgänge analysiert und vorhergesagt werden.
Konkret soll ein bereits bestehendes Modell eines Aneurysmas durchströmt und mittels der MRT-Technik strömungsmechanisch untersucht werden (MRV – magnetic resonance velocimetry). Außerdem sollen verschiedene generische Implantate konstruiert und deren Einfluss auf die Strömungsvorgänge innerhalb des Aneurysmas analysiert werden.
Studentische Arbeiten zu diesem Thema befassen sich mit der Recherche zu den Zusammenhängen von Strömungseffekten und den biomedizinischen Vorgängen in vaskulären Gefäßstrukturen, der Konstruktion generischer Implantate und der Durchführung und Analyse von MRV Messungen sowie dem Vergleich der Auswirkungen der verschiedenen Implantate.
Kontakt: Dr. M. Brede, C. Wüstenhagen, M.Sc.
Von medizinischen Bilddaten zur Strömungsvisualisierung

Die studentische Arbeit befasst sich mit der Gewinnung der Geometriedaten aus Patientendaten, der Weiterverarbeitung der Daten in einem CAD Programm. Anschließend kann per Rapid Prototyping ein reales vergrößertes Modell hergestellt werden, welches mit im MRI Flow Lab gemessen und analysiert wird. Alternativ kann statt der Experimente eine strömungsmechanische Simulation in der erhaltenen Geometrie mit anschließender Analyse durchgeführt werden.
Aufgabenbereiche:
- Konvertierung medizinischer Bilddaten in CAD Daten mithilfe einer Open-Source Software
- Bearbeitung des CAD Modelles zur Vorbereitung von Computersimulationen
- Bearbeitung des CAD Modelles zur Herstellung eines vergrößerten Modells
- Simulationen oder MRT Messungen, je nach Wunsch
Mithilfe der medizinischen Bildgebung können berührungslos Geometriedaten von Blutgefäßen unterschiedlicher pathologischer Anomalien gewonnen werden. Neben der visuellen Bewertung durch den Arzt kann die aus den Bilddaten auch ein Computermodell des Gefäßes gewonnen werden, welches im Anschluss für experimentelle oder numerische Untersuchungen verwendet werden kann.
Im neuen MRI Flow Lab des Lehrstuhles Strömungsmechanik werden in-vitro Untersuchungsmethoden für Blutströmungen entwickelt. Dabei werden Strömungen durch stark vergrößerte Modelle von Blutgefäßen mit Pathologien mit einem Kernspintomographen vermessen. Dafür ist die Verwendung eines speziellen Fluides nötig, um trotz der Vergrößerung dieselbe Strömung zu erhalten.
Die studentische Arbeit befasst sich mit der Gewinnung der Geometriedaten aus Patientendaten, der Weiterverarbeitung der Daten in einem CAD Programm. Anschließend kann per Rapid Prototyping ein reales vergrößertes Modell hergestellt werden, welches mit im MRI Flow Lab gemessen und analysiert wird. Alternativ kann statt der Experimente eine strömungsmechanische Simulation in der erhaltenen Geometrie mit anschließender Analyse durchgeführt werden.
Zu verwendende Software:
- 3DSlicer für die Konvertierung medizinischer Bilddaten in CAD Daten
- PTC Creo als CAD Programm
- ggf. Ansys CFX zur Strömungssimulation
Experimente geschehen in enger Zusammenarbeit mit dem MRI Team des Lehrstuhles.
Kontakt: Dr. M . Brede
Instationäre Aerodynamik in einem Wasserschleppkanal

Hochpräzise Kraftmessungen durchführen zu können, gehört zu den Kernkompetenzen eines Wasserschleppkanals. Moderne Fragestellungen und präzisere Entwicklungsverfahren in der Aerodynamik und Hydrodynamik erfordern zusätzlich die Möglichkeit, instationäre Strömungseffekte untersuchen zu können. Dazu müssen u.a. zeitabhängige Kräfte gemessen werden können.
Kontakt: Prof. S. Grundmann
Flow Control mit fluidischen Oszillatoren an einem Schiffsrudermodell zur Auftriebssteigerung
- Konstruktion des Versuchsaufbaus
- Selbstständige Durchführung von Versuchen mit einzelnen fluidischen Oszillatoren und dem fertigen Ruder
- Messung mit piezoelektrischen Kraftsensoren und Drucksensoren
- Programmierung der Versuchsauswertung
Kontakt: M. Fromm, M.Sc.
Inbetriebnahme und Evaluation einer Messtrecke zur Reynoldsähnlichen Durchströmung vergrößerter Stentmodelle

- Aufbau und Inbetriebnahme der Messtrecke
- Aufnahme der Pumpenkennlinien für Wasser und Glyzerin
- Auswertung von MRV-Geschwindigkeitsdaten aus der leeren Messstrecke
- Auswertung von MRV-Geschwindigkeitsdaten aus einem skalierten Stentmodell
- Vergleich mit vorhandenen numerischen und experimentellen Daten
Kontakt: Dr. M. Brede, Dr. M. Bruschewski