Stellenangebote

Das Forschungslaboratorium Holz der Technischen Universität München und die angeschlossenen Professuren fördern durch Forschung, Lehre und Dienstleistungsprojekte die innovative und nachhaltige Nutzung von Holz und Holzbauprodukten.

Für das für Materialprüflabor - Brandverhalten von Baustoffen - suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt einen

Techniker / Facharbeiter (w/m/d)
(Bereiche Bau, Holz / Kunststoff, Metall oder Maschinenbau)

Aufgaben:

  • Ermittlung des Brandverhaltens von Baustoffen an Prüfgeräten
  • Probenvorbereitung und Versuchsdokumentation
  • Erstellen von Prüfberichten, tw. in englischer Sprache, inkl. Auftragsadministration
  • Prüfgeräte-Instandhaltung und -Kalibrierungen

Anforderungen:

  • Technisches Verständnis und Geschick
  • Arbeitssorgfalt
  • gute oder befriedigende Deutschkenntnisse (Rechtschreibung und Ausdruck)
  • gute oder befriedigende schriftliche Englischkenntnisse
  • gute oder befriedigende Kenntnisse in MS Office

Weitere Angaben:

  • Bezahlung nach TV-L
  • Anstellungsdauer zunächst auf 2 Jahre befristet
  • Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung und Qualifikation bevorzugt eingestellt
  • Frauen werden entsprechend Art. 7 Abs. 3 BayGlG besonders aufgefordert, sich zu bewerben
  • Der Arbeitsort ist München Schwabing-West (Nähe U-Bahn Hohenzollernplatz)
  • Arbeitsbeginn frühestmöglich

 

Bewerbung:
Bewerbungen mit Anschreiben gern elektronisch, Lebenslauf, relevanten Zeugnissen bis 21. November 2021 an folgende Adresse:


Holzforschung München der Technischen Universität München
Leiter Brandabteilung
Winzererstr. 45, 80797 München,
Tel.: +49 89 2180 6480
E-mail: brand@hfm.tum.de
homepage: www.hfm.tum.de

 

Im Rahmen Ihrer Bewerbung um eine Stelle an der Technischen Universität München (TUM) übermitteln Sie personenbezogene Daten. Beachten Sie bitte hierzu unsere Datenschutzhinweise gemäß Art. 13 Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) zur Erhebung und Verarbeitung von personenbezogenen Daten im Rahmen Ihrer Bewerbung http://go.tum.de/554159. Durch die Übermittlung Ihrer Bewerbung bestätigen Sie, dass Sie die Datenschutzhinweise der TUM zur Kenntnis genommen haben.

 

Wir suchen für unser Team ab sofort, in Teilzeit (75%), TV-L 13, eine/n

Wissenschaftliche/n Mitarbeiter/in (Doktorand/in) (m/w/d)
für das Verbundprojekt
"Vorbereitung einer Bayerischen Biomasse-Ressourcenstrategie -
wissenschaftliche Grundlagen und Empfehlungen (BioReSt)"
Schwerpunkt „Stoffstromanalysen und Ökobilanzierung von Holzprodukten“

Über uns
Das Forschungslaboratorium Holz der Technischen Universität München und die angeschlossenen Professuren fördern durch Forschung, Lehre und Entwicklungsprojekte die innovative und nachhaltige Nutzung holzbasierter Materialien und Produkte.

Anforderung

  • Überdurchschnittlich abgeschlossenes Hochschulstudium im Bereich Forst- und Holzwirtschaft, Umweltwissenschaften, Umwelttechnik, Ressourcenmanagement, Bioökonomie o.ä.
  • Bereitschaft zur Verfassung einer Dissertation auf Basis wissenschaftlicher Publikationen
  • Kenntnisse der holzverarbeitenden Wertschöpfungsketten und/oder in den Bereichen Ökobilanzen (LCA), Stoffstromanalysen (MFA), Systemmodellierungen sowie entsprechender Softwareanwendungen
  • Selbständiges Arbeiten und Bereitschaft zur Teamarbeit am Lehrstuhl, mit Projektpartnern und Stakeholdern
  • Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Aufgaben

  • Wissenschaftliche Bearbeitung des Teilprojektes über die Analyse und Bewertung der Holznutzung
  • Unterstützung der administrativen Koordination des Teilprojektes und der Gesamtkoordination
  • Erstellung von wissenschaftlichen (englischen) Publikationen und (deutschen) Berichten
  • Betreuung von Studierenden (Seminar-, Bachelor-, Masterarbeiten), Unterstützung der Lehre
  • Vorstellung der Projektergebnisse im Rahmen von Tagungen, Konferenzen, Workshops

Wir bieten

  • Anstellung zum 01.11.2021, befristet für 36 Monate
  • Bezahlung nach TV-L 13 (75 %-Stelle)
  • Arbeitsort TUM School of Life Sciences Freising-Weihenstephan
  • Arbeit im motivierten und engagierten Team der Forschungsgruppe Stoffstrommanagement
  • Schwerbehinderte Bewerberinnen und Bewerber werden bei ansonsten im Wesentlichen gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Die Technische Universität München strebt eine Erhöhung des Frauenanteils an.
    Bewerbungen von Frauen werden daher ausdrücklich begrüßt.

Bewerbung
Bewerbungsschreiben und Anlagen auf Deutsch inklusive eines englischen Motivationsschreibens bitte
bis 29.08.2021 an Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke: weber-blaschke@hfm.tum.de
Technische Universität München, TUM School of Life Sciences,
Lehrstuhl für Holzwissenschaft, Forschungsbereich Stoffstrommanagement
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2, 85354 Freising
Telefon +49 (0)8161 71 5635, weber-blaschke@hfm.tum.de; www.hfm.tum.de

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Die Holzforschung München sucht regelmäßig nach neuen studentischen Hilfskräften zur Mitarbeit bei Forschungsprojekten. Bei Interesse und Fragen wenden Sie sich bitte an Frau Tania Simon.

Abschlussarbeiten

Rohstoff- und Produktchemie

Hintergrund:

Im Rahmen eines aktuellen Projektes zur Förderung des landwirtschaftlichen Holzbaus, werden verschiedene Holzprodukte im Hinblick auf Veränderungen, hervorgerufen durch die sie umgebende Stallatmosphäre untersucht. In Worst-case Szenarien werden die Holzproben im Labor gesättigter NH3 Atmosphäre ausgesetzt, um so die Auswirkungen langfristiger Einwirkung zu simulieren.

Im Stallbau kommen neben Vollholz auch Holzprodukte wie Brettschichtholz und verschiedene Holzwerkstoffe zum Einsatz. Somit sind geklebte Verbindung im Einsatz, deren Reaktion auf die in der Atmosphäre vorhanden Gase nicht untersucht sind.

Zielsetzung:

  • Die Interaktion Holz-Klebfuge-aggressives Gas soll untersucht werden.
  • Es soll geklärt werden, ob und wie sich die Klebverbindung durch die aggressive Atmosphäre verhält und ob Unterschiede in der Freisetzung volatiler organischer Verbindungen (VOC) festgestellt werden können.

Bearbeitungschwerpunkte:

  • Beaufschlagung von Proben mit geklebten Verbindungen mit aggressiver Atmosphäre
  • Untersuchung der geklebten Verbindung hinsichtlich möglicher Schäden durch die Ammoniakbelastung
  • VOC-Messungen der belasteten Proben mittels Thermodesorptions-GC/MS
  • Charakterisierung der Oberflächen mittels ATR- Messungen, Oberflächen-pH Messungen

 

Wissenschaftliche Betreuung:

Regina Wanschura, Elisabeth Windeisen-Holzhauser

Stoffstrommanagement

Wir vergeben kontinuierlich spannende Themen für BSc- und MSc-Arbeiten mit den Schwerpunkten Stoffstromanalysen, Ökobilanzierung, Nachhaltigkeitsbewertung von nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere Holz/Holzprodukte.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke

Problemstellung und Zielsetzung:

Die Verwendung von Holz im landwirtschaftlichen Bauen steht in einer sehr langen Tradition. Landwirte sind oft im Besitz von (kleinen) Privatwäldern, die für den Eigenbedarf Holzvorräte bereitstellen können. In den letzten zwei Jahrzehnten ging die Holzbauquote jedoch zurück. In den aktuellen Strukturen gibt es nur wenige Anreize dieses Potenzial für eigene Bauten zu nutzen. Die Nutzung von heimischen Holzrohstoffen ist jedoch wichtig um regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen zu stärken.

In dieser Arbeit sollen bestehende Wertschöpfungsketten von zwei Milchviehstall-Bauprojekten in Holzbauweise hinsichtlich Struktur und Erfolgsfaktoren analysiert und mittels ökonomischer (u.a. Wertschöpfung) und sozialer Indikatoren bewertet werden. Dadurch sollen Erkenntnisse generiert werden, wie das Bauen mit Holz insbesondere durch die Einbindung regionaler Akteure gestärkt werden kann.

Die Masterarbeit ist eingebunden in das Verbundprojekt “Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)“, welches das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer, ökologischer, ökonomischer und sozialer Fragestellungen zu erhöhen.

(https://www.hfm.tum.de/lehrstuhl-fuer-holzwissenschaft/fb-stoffstrommanagement/forschung)

Ihre Aufgaben/Arbeitsschritte:

  • Festlegung geeigneter Indikatoren zur Quantifizierung der Wertschöpfungskette (ökonomisch und sozial)
  • Eigenständige Datenerhebung in zwei landwirtschaftlichen Betrieben und bei den zu identifizierenden Akteuren der Wertschöpfungskette
  • Analyse der jeweiligen Stoffströme und Wertschöpfungsketten von der Holzbereitstellung über die Holz-Bauproduktherstellung bis zum Bau des Holzstalles über die vorher festgelegten Indikatoren
  • Identifizierung von Unterschieden und Einflussfaktoren der zwei Holz-Milchviehstall-Projekte
  • Ableitung von Optimierungspotenzialen sowie Optimierungsmaßnahmen

Voraussetzungen:

  • Studiengang Forst-/Holz- oder Agrarwissenschaften, Sustainable Resource Management, oder anderer Studiengang im Bereich der Umweltwissenschaften
  • Kenntnisse der Holz-Wertschöpfungskette
  • Ausgeprägte analytische und selbständige Arbeitsweise
  • Sehr gute Deutschkenntnisse

Wissenschaftliche Betreuung:

Sabine Helm, Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2, 85354 Freising

helm@hfm.tum.de, www.hfm.tum.de, Tel. 08161/71 4344

Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke, Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2, 85354 Freising

weber-blaschke@hfm.tum.de, www.hfm.tum.de, Tel. 08161/71 5635

In der Arbeitsgruppe Stoffstrommanagement am Lehrstuhl für Holzwissenschaft ist eine Masterarbeit zu vergeben. Wir suchen eine/n interessierte/n Kandidaten/in für die Durchführung von Parameterstudien zu dem Einfluss von inhärenten Holzeigenschaften wie Rohdichte, Feuchte und biogener Kohlenstoff auf die Ergebnisse von LCA Studien. Die Masterarbeit wird in engem Zusammenhang zu dem aktuell laufenden Forschungsprojekt „Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie“ (LauBiOek) angesetzt. Die/der Masterand/in erhält direkte Einblicke in die Arbeit im Forschungsprojekt LauBiOek:
https://www.hfm.tum.de/lehrstuhl-fuer-holzwissenschaft/fb-stoffstrommanagement/forschung/

Ziele und Aufgaben

  • Identifikation von relevanten, inhärenten Holzeigenschaften auf Ebene der Baumart sowie zwischen Laub- und Nadelhölzern, die in LCA Studien beeinflussen könnten
  • Literaturauswertung zur Berücksichtigung der identifizierten Holzeigenschaften und damit verbundenen Konvertierungsfaktoren in LCA Studien von holzbasierten Produkten
  • Definition und Modellierung von LCA Systemen für verschiedene Holzprodukte (Massivholzprodukte, Holzwerkstoffprodukte) mit der LCA Software openLCA
  • Parameterstudie zur Beurteilung des Einflusses der ausgewählten Holzeigenschaften auf die LCA Ergebnisse
  • Ableitung von Empfehlungen zur Berücksichtigung der untersuchten Holzeigenschaften in LCA Studien

Voraussetzungen

  • Basiskenntnisse über Holzkunde und/oder Ökobilanzierung
  • Interesse am Modellieren
  • Arbeiten im Team

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Anna Sander-Titgemeyer (sander-titgemeyer@hfm.tum.de).

 

Hintergrund und Zielsetzung:

Durch die App “MYHERO“, die zurzeit durch die 360grad mensch gGmbH entwickelt wird, sollen für Konsumenten einzelproduktbezogene Informationen über die Treibhausgas (THG)- Emissionen von Konsumprodukten direkt beim Einkauf ermöglicht werden. Es soll dargestellt werden, welche Unterschiede zwischen den einzelnen Produkten bestehen, um einen wichtigen Beitrag einer nachhaltigen Kaufentscheidung direkt am Point of Sale treffen zu können. Darüber hinaus soll der Konsument sein eigenes Einkaufsverhalten auswerten und so die Auswirkungen von Veränderungen erkennen können. Generell stellt sich die Frage, welche Unterschiede zwischen den Produkten bestehen und welche Variablen diese Unterschiede verursachen. Mit dieser Masterarbeit soll dargestellt werden, welche Varianzen bei der Nutzung von Produkten im Bereich der Ernährung bestehen. Dabei soll zunächst auf Standarddaten aus den gängigen LCA-Datenbanken zurückgegriffen und diese Daten für die Nutzung in der APP “MYHERO“ aufbereitet werden. Die Bearbeitung erfolgt in Kooperation mit dem Wuppertal Institut und kann dort mit einem 3-monatigen Praktikum im Projekt „The Sustainable Lifestyles Accelerator - Catalyzing Change“ (http://suslife.info/de/) verbunden werden.

Ihre Aufgabe/Arbeitsschritte:

  • Entwicklung einer geeigneten Kategorisierung von Lebensmitteln und Anbindungsmöglichkeit an die APP “MYHERO“.
  • Datenerhebung mittels Literaturrecherche sowie Nutzung von LCA-Datenbanken
  • Ableitung von THG-Standarddaten für die festgelegten Produktkategorien
  • Analyse von Unterschieden und Einflussfaktoren

Voraussetzungen:

  • Grundkenntnisse in Umweltbewertung/Ökobilanzierung
  • Ausgeprägte analytische und strukturierte Arbeitsweise
  • Gute Deutschkenntnisse
  • Studiengang Sustainable Resource Management, Forst- oder Agrarwissenschaften, Lebensmitteltechnologie, Ernährungswissenschaften oder anderer Studiengang im Bereich der Umweltwissenschaften
  • Interesse an der Zusammenarbeit mit dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH und der 360grad mensch gGmbH

Wissenschaftliche Masterranden-Betreuung:

Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke, Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2, 85354 Freising

weber-blaschke@hfm.tum.de, www.hfm.tum.de, Tel. 08161/71 5635

Dr. Kathrin Greiff, Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH

kathrin.greiff@wupperinst.org, www.wupperinst.org

Projekt-Ansprechpartner:

Josef Winkler, 360grad mensch gGmbH, Traunreut

josef.winkler@360grad-mensch.de, www.360grad-mensch.org

Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie

Der Lehrstuhl für Holzwissenschaft (Prof. Richter) der Technischen Universität München bietet eine Bachelor- oder Masterarbeit zum oben genannten Thema an.

Weitere Informationen und Aufgabenbeschreibung:

Bei der Verklebung einiger Holzarten wie z. B. Buche oder Lärche mit einkomponentigem Polyurethanklebstoff (1K-PUR) werden Haftvermittler (Primer) zur Verbesserung der Verklebungsqualität eingesetzt. Im Verklebungsprozess wird zunächst Primer in flüssiger Form auf die zu verklebende Holzoberfläche aufgebracht. Nach Abtrocknen/Ablüften des Primers können der 1K-PUR-Klebstoff aufgetragen und die Holzquerschnitte verklebt werden. Obwohl die Wirksamkeit verschiedener Primer nachgewiesen ist und Primer industriell eingesetzt werden, sind die Mechanismen, die zu einer verbesserten Verklebungsqualität führen, nach wie vor nicht geklärt.

In manchen Arbeiten wurden chemische Bindungen zwischen Holz und Primer bzw. zwischen Primer und Klebstoff als Ursache für eine erhöhte Beständigkeit von Verkle-bungen vermutet. Andere Arbeiten weisen darauf hin, dass Primer die Oberfläche stabilisieren und das Quell- und Schwindverhalten reduzieren, sodass bei Holzfeuchte-änderungen geringere Spannungen in der Klebefuge erzeugt werden.

Mit dieser Arbeit sollen Primer, die zu einer verbesserten Qualität von 1K-PUR Verklebungenführen, chemisch untersucht werden. Zudem sollen geprimerte Oberflächenmechanisch untersucht werden.

Betreuung & Kontakt:

Thomas Böger

Holztechnologie

Die Holzforschung München der Technischen Universität München bietet eine Bachelor- / Masterarbeit zum folgenden Thema an.

Beschreibung

Im Zuge des Klimawandels rücken unterschiedliche einheimische Laubholzarten immer mehr in den Fokus. Eine solche Holzart, die eine breite Verwendung in nordeuropäischen Ländern hat, ist die Birke. Bis jetzt sind die mechanischen Kennwerte der Birke aus Deutschland kaum untersucht worden. Zudem ist das Potenzial unterschiedlicher Sortierverfahren, die als Voraussetzung für die erfolgreiche Verwendung von Holz im Bauwesen dienen, unbekannt. Bei der Sortierung von Holz nach der Tragfähigkeit wird der Zusammenhang zwischen den Sortierparametern auf einer Seite und den mechanischen Eigenschaften auf der anderen Seite dazu verwendet, das Holz in Klassen mit definierten mechanischen Eigenschaften einzustufen.

Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, das Potenzial der Holzart Birke für die Verwendung in Bauwesen zu ermitteln. Im Besonderen soll der Zusammenhang zwischen den visuellen bzw. maschinellen Sortierparametern (dynamischen Elastizitätsmodul, Ästigkeit, Faserabweichung) und den mechanischen Eigenschaften analysiert werden. Die Arbeit beschränkt sich ausschließlich auf die Auswertung von bereits erhobenen Daten.

Im Einzelnen sind folgende Punkte zu bearbeiten (Zielsetzung)

  • Ausarbeitung des aktuellen Kenntnisstandes
  • Auswertung der mechanischen Versuche
  • Anwendung der Regressionsanalyse zur Untersuchung der Zusammenhänge
  • Ermittlung der mechanischen Kennwerte vom Birkenholz
  • Diskussion und Präsentation der Ergebnisse

Die Ergebnisse der Arbeit sind in einem ca. 30-minütigen Vortrag im Rahmen des Holzwissenschaftlichen Seminars der Holzforschung München zu präsentieren und auf einem Poster darzustellen.

Betreuung und weitere Informationen

Andriy Kovryga, Andreas Rais

Die Holzforschung München der Technischen Universität München bietet eine Bachelor- / Masterarbeit zu folgendem Thema an.

Beschreibung:

Festigkeitsvorhersage bietet eine wichtige Grundlage, um das anisotrope und heterogene Naturprodukt Schnittholz in Festigkeitsklassen mit definierten Eigenschaften zu unterteilen. Die jeweiligen Klassifizierungen sind für das Laubholz und speziell für Buche kaum ausgearbeitet worden. Sie sind jedoch eine wichtige Voraussetzung für die Verwendung von Holz im Allgemeinen und Buche im Speziellen.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Zusammenhang zwischen den unterschiedlichen visuellen und maschinellen Sortierparametern (Ästigkeit, dynamischen Elastizitätsmodul) auf der einen Seite und den mechanischen Eigenschaften (Festigkeit und Steifigkeit) auf der anderen zu untersuchen und auf diese Weise eine Klassifizierungsgrundlage zu schaffen. Die Ergebnisse sind mit den bereits erhobenen Daten aus anderen Untersuchungen und unter Einbeziehung der bereits existierenden Sortierregeln zu vergleichen. Die Arbeit beinhaltet sowohl die Aufnahme der einzelnen Sortierparameter im Labor als auch die Auswertung der mechanischen Versuche.

Im Einzelnen sind folgende Punkte zu bearbeiten (Zielsetzung):

  • Aufnahme der visuellen Sortierparameter
  • Ausarbeitung des aktuellen Kenntnisstandes
  • Auswertung der mechanischen Versuche
  • Anwendung der Regressionsanalyse zur Untersuchung der Zusammenhänge
  • Ermittlung der mechanischen Kennwerte vom untersuchten Buchenholz
  • Diskussion und Präsentation der Ergebnisse

Die Ergebnisse der Arbeit sind in einem ca. 30-minütigen Vortrag im Rahmen des Holzwissenschaftlichen Seminars der Holzforschung München zu präsentieren und auf einem Poster darzustellen.

Betreuung und weitere Informationen

Andriy Kovryga, Andreas Rais

 

 

Die Holzforschung München der Technischen Universität München bietet eine Abschlussarbeit zum oben genannten Thema an.

Hintergrund

In einem aktuellen Forschungsprojekt an der Holzforschung München werden weitspannende Holz-Stahl-Hybridelemente für die Anwendung als biegebeanspruchte Deckenelemente entwickelt. Die Elemente bestehen aus einem Stahltrapezblech-Kern, der beidseitig mit Furnierschichtholz beplankt ist. Vor allem in den Auflagerbereichen können hohe Druckkräfte quer zur Plattenebene wirken, die u.a. zu einem Beulen des Stahltrapezblechs als ausschlaggebenden Versagensmechanismus führen können. In der ausgeschriebenen Masterarbeit soll im Zuge einer experimentellen Parameterstudie das Querdruckverhalten der Hybridelemente untersucht werden.

Aufgabenstellung

  • Umfassende Literaturstudie zum Querdruckverhalten von Furnierschichtholz sowie zum Tragverhalten von Stahltrapezblechen
  • Herstellung der Prüfkörper und Einrichten des Prüfstands
  • Planung und Durchführung von Experimenten zur Ermittlung von Tragfähigkeiten und Steifigkeiten des Holz-Stahl-Holz-Gesamtsystems unter Querdruckbeanspruchung
  • Statistische Analyse der Versuchsdaten und Entwicklung von Berechnungsmodellen zur Beschreibung des Trag- und Verformungsverhaltens
  • Abgleich der experimentellen Ergebnisse mit Modelldaten der FE-Analyse

Anforderungen

Sehr hohe Einsatzbereitschaft und Teamfähigkeit, Kreativität, gutes mechanisches und materialtechnologisches Verständnis, Kenntnisse in statistischer Datenanalyse, handwerkliches Geschick.

Termin

Nach Vereinbarung.

Kontakt

Maximilian Westermayr: westermayr@hfm.tum.de

 

Wood Technology department of the Technical University of Munich is providing the named subject in the form of a master thesis.

Description

Wood is a bio-material with anisotropic and non-homogenous material properties. Damage in wood can happen due to several reasons, including the drying effects, and accumulation of the stresses on the location of joints. Due to orthotropy of this material, different damage parameters should be considered for wood to cover failure of this material both under tension as well as under compression. Damage of wood is ductile under compression and brittle or quasi-brittle under tension and shear. The purpose of this thesis is to enhance failure modes for damage initiation. Different criteria need to be taken into consideration, implemented as user-defined material models in the computational software Abaqus to be investigated on specific benchmark problems.

The following points should be satisfied during the thesis:

  • Literature review on different failure criteria for damage initiation in the composite materials and wood
  • Implementation and further developement of user-defined material models (UMATs) in Abaqus
  • Investigation of UMATs on benchmark problems
  • Damage propagation

Language: English, Thesis available from September 2021

Supervision and further information: Franziska Seeber, Ani Khaloian, Prof. van de Kuilen

Wood Technology department of the Technical University of Munich is providing the named subject in the form of a master thesis.Wood Technology department of the Technical University of Munich is providing the named subject in the form of a master thesis.

Description

Glued laminated timber is a type of structural engineered wood product or a wooden composite comprising a number of layers of dimensioned lumber bonded together with durable adhesives. This product can be provided in different dimensions and shapes for different applications. Nowadays, curved wooden glulams are being used under varrying environmental conditions. The main purpose of this thesis is to analyse the moisture movement and consequently the residual stresses developed between the layers during manufacturing and service life, considering the influences including adhesive properties, fiber deviations, beam curvatures, etc. By developing an orthotropic viscoelastic mechano-sorptive material model, the influence of the residual stress on the long-term behavior of the structures shall be studied.

The following points should be satisfied during the thesis:

  • Literature work to find out moisture-related properties of adhesives and wood
  • Further developing the orthotropic viscoelastic mechano-sorptive material model using UMAT of ABAQUS
  • FE simulation of moisture transfer in composite member  and coupled moisture-stress analysis
  • Parametric study on geometrical and material varriation

Language: English

Supervision: Taoyi Yu, Ani Khaloian

Beech (fagus sylvatica) stock in German forests is increasing [1] while the use of beech wood for construction purposes is not popular yet. Beech glued laminated timber offers high compression strength and stiffness which makes it favourable to be used in load bearing columns. Beside possible material failure due to increase in stresses, these columns may face stability issues, such as buckling as well.

Buckling behaviour of columns can be studied and be modelled by means of Finite Element method. Finite element models, in general need to be validated for their extended use in application. Experimental testing of the buckling behaviour of beech glulam columns has been performed at Holzforschung München without considering structural imperfections in single layers [2]. However, the dynamic material properties of the applied lamellas in the beech glulam are available. Dynamic properties of these lamellas exhibit a correlation with strength and stiffness properties [3]. It was also shown that material heterogeneities and imperfections are influencing the strength properties of beech lamellas. Therefore, after studying the influence of these lamella imperfections on stability of the glulam and by further developing the method for modelling of buckling, setups need to be suggested for glulam beams based on the available dynamic properties of single lamellas in this thesis. In the end, some experimental testing on beech glulam columns will be performed where dynamic properties as well as locations and sizes of the knots in the single layers are known.

Tasks of the thesis are:

  • Studying of orthotropic and heterogeneous behaviour of wood and its influence on stability problems.
  • Suggesting setups for beech glulam, based on the available strength and stiffness properties of single lamellas from tension tests.
  • Further developing the provided approach for simulation of buckling behaviour.
  • Performing small set of experiments on beech glulam columns (where the information about imperfections in single lamellas are known) for validation of the model.

Required knowledge:

  • Background in modelling and simulations

Date: WS 20/21

Supervisor: Franziska Seeber, Ani Khaloian Sarnaghi

[1]     Federal Ministry of Food and Agriculture (2015): The forests in Germany. Selected results of the third national forest inventory.

[2]     Zeilhofer, M. (2019): Mechanical behaviour of beech glued laminated timber columns subjected to compression loading. Master’s Thesis, Holzforschung München.

[3]     Westermayr, M.; Stapel, P.; van de Kuilen, J.W. (2018): Tensile strength and stiffness of low quality beech (Fagus sylvatica) sawn timber. WCTE.

 

Die Holzforschung München der Technischen Universität München bietet eine Masterarbeit zum o. a. Thema an.

Beschreibung:

Holz ist ein anisotropes Material, dessen Eigenschaften auf unterschiedlichen Ebenen (Baum-Bestand-Wuchsgebiet) variieren. Die Variation der Schnittholzeigenschaften wird durch Einstufung in Klassen begrenzt. Diese Einstufung wird aktuell nach geo-politischen Kriterien, meistens für ein Land oder eine Kombination von Ländern, geregelt. Holzeigenschaften variieren jedoch bereits innerhalb eines Landes. Im Rahmen der zur erstellenden Arbeit sollen die mechanischen Eigenschaften von Bauholz und ihre Beziehungen zueinander am Beispiel von Fichtenholz aus zwei Regionen in Deutschland verglichen werden. Dabei soll untersucht werden, ob Qualitätsunterschiede vorliegen und ob diese bei der Schnittholzsortierung berücksichtigt werden können. Die Arbeit umfasst sowohl Messungen im Labor als auch die Auswertung der Daten mit statistischen Programmen.

Im Einzelnen sind folgende Punkte zu bearbeiten (Zielsetzung):

  • Aktueller Kenntnisstand zum Einfluss der Herkunft auf mechanischen Holzeigenschaften
  • Bestimmung von Holzeigenschaften an zwei Prüfkörperkollektiven.
  • Vergleich der Holzeigenschaften zwischen den untersuchten Wuchsgebieten.
  • Bewertung der Ergebnisse unter Berücksichtigung von Daten europäischer Wuchsgebiete.

Die Ergebnisse der Arbeit sind in einem ca. 30-minütigen Vortrag im Rahmen des Holzwissenschaftlichen Seminars der Holzforschung München zu präsentieren und auf einem Poster darzustellen.

Betreuung & Kontakt:

Andriy Kovryga

 

Die Holzforschung München der Technischen Universität München bietet eine Abschlussarbeit zum oben genannten Thema an.  

Mechanische Eigenschaften von Schnittholz sind abhängig von vielen Faktoren wie Baumart, Waldbau oder technische Prozessierung. Einen bedeutenden Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften besitzen die Abmessungen von Holz. Bei Nadelholz sind die Zusammenhänge zwischen Holzvolumen und Festigkeit weitestgehend erforscht, bei Laubholz dagegen bestehen noch Wissenslücken.

Die vorliegende Arbeit untersucht den Volumeneffekt bei Laubholz. Hierzu werden Festigkeiten von Prüfkörpern unterschiedlicher Längen und Qualitäten analysiert und ein mathematisches Modell entwickelt.

Im Einzelnen sind folgende Punkte zu bearbeiten:

  • Einarbeitung in die relevante Literatur.
  • Auswertung der Versuchsergebnisse.
  • Übersichtliche Darstellung und Diskussion der Ergebnisse.

Bachelor- oder Masterarbeit

Die Ergebnisse der Arbeit sind in einem ca. 30-minütigen Vortrag im Rahmen des Holzwissenschaftlichen Seminars der Holzforschung München darzustellen.

Betreuung & Kontakt:

Andriy Kovryga, Andreas Rais

Pilzbiotechnologie in der Holzwissenschaft

Wir vergeben kontinuierlich spannende Themen für BSc- und MSc-Arbeiten mit den Schwerpunkten Mikrobiologie und Genetik der Pilze.

Beispielhafte Themen kommen aus den Bereichen:

  • Identifizierung und Charakterisierung von Pilzen aus Umweltproben
  • Physiologische Antwort auf unterschiedliche C-Quellen
  • Molekulare Regulationswege der Substraterkennung und –nutzung
  • Zuckertransportprozesse
  • Bioengineering des pilzlichen C-Metabolismus

Voraussetzungen:

  • Überdurchschnittlich abgeschlossenes Bachelorstudium im Bereich Biologie, Biotechnologie, Bioprozesstechnik o.ä. (auch andere nach Absprache)
  • Erfahrungen mit mikrobiologischen und genetischen Arbeitstechniken von Vorteil
  • Gute Englisch- und Deutschkenntnisse in Wort und Schrift

Sprechen Sie uns an:

Ansprechpartner:

Prof. Dr. J. Philipp Benz

We (Benz lab, Gagneur lab) are looking for a motivated student of biology/molecular biotechnology/bioprocess engineering/biochemistry to assist in developing and carrying out a large, multi-species investigation of regulatory genomics.

The Project

Deciphering the impact of variation in non-coding regulatory regions of the genome on gene expression is a central challenge in genetics. This goal has not been achieved for any organism but important progress has been made by leveraging genome-wide omics datasets (RNA-Seq, ChIP-Seq, ATAC-Seq and quantitative proteomics, see e.g. [1]) and artificial intelligence, particularly deep learning ([2–4], see [5] for a review). A key challenge, however, is the limited amount of available sequence data with high variation, as most omics experiments are done in the same few model organisms. As such, deep learning models are only aware of a tiny fraction of the vast space of possible gene regulatory sequences.

We propose to move beyond these limitations by collecting genome-wide multi-omics data (RNA-Seq, ATAC-Seq and Mass-spectrometry based proteomics) from diverse fungal species in a variety of growth conditions. Based on these experiments, we will train a deep learning model to predict these omics observations from sequence. By jointly training on many species, our model can leverage both conservation and variation between species, to better learn the effect of individual regulatory elements on gene expression. We will use existing data, which leverages expression differences between closely related yeast strains and massively parallel reporter assays, to evaluate the model’s ability to predict the impact of sequence changes on expression [6,7]. Our ultimate goal is to crack the regulatory code of simple eukaryotes.

Your Tasks

  • Growing cultures of diverse yeasts and filamentous fungi in the Benz lab
  • Preparation of samples for NGS (RNA/ATAC-Seq) and Mass-spectrometry assays
  • Depending on your interest and prior programming experience, contributing to the bioinformatics processing of the data, as well as the development, implementation and evaluation of the deep learning model (Gagneur lab)

Requirements

  • Currently studying biology, biochemistry or a related subject at the MSc level
  • Strong interest for regulatory genomics
  • Prior experience with bioinformatics methods and machine learning is helpful, but not required

For any questions, please do not hesitate to contact us:
benz@hfm.tum.de (Benz) jobs-gagneurlab@in.tum.de (Gagneur)

  1. ENCODE Project Consortium. An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome. Nature. 2012;489: 57–74.
  2. Zhou J, Troyanskaya OG. Predicting effects of noncoding variants with deep learning-based sequence model. Nat Methods. 2015;12: 931–934.
  3. Avsec Ž, Weilert M, Shrikumar A, Krueger S, Alexandari A, Dalal K, et al. Base-resolution models of transcription-factor binding reveal soft motif syntax. Nat Genet. 2021;53: 354–366.
  4. Avsec Ž, Agarwal V, Visentin D, Ledsam JR, Grabska-Barwinska A, Taylor KR, et al. Effective gene expression prediction from sequence by integrating long-range interactions. Nat Methods. 2021;18: 1196–1203.
  5. Eraslan G, Avsec Ž, Gagneur J, Theis FJ. Deep learning: new computational modelling techniques for genomics. Nat Rev Genet. 2019;20: 389–403.
  6. Renganaath K, Cheung R, Day L, Kosuri S, Kruglyak L, Albert FW. Systematic identification of -regulatory variants that cause gene expression differences in a yeast cross. Elife. 2020;9. doi:10.7554/eLife.62669
  7. Shih C-H, Fay J. Cis-regulatory variants affect gene expression dynamics in yeast. Elife. 2021;10. doi:10.7554/eLife.68469

Forschungslaboratorium Holz

Praktika