Portfolio

Werdegang

Ich bin promovierter Maschinenbauingenieur mit einer klaren Leidenschaft für funktionierende Praxis. Nach meiner Promotion im Bereich Thermofluiddynamik an der TU Bergakademie Freiberg war ich rund zehn Jahre als Entwicklungsingenieur in der industriellen Forschung und Entwicklung tätig.

Die echte Optimierung neuer Systeme passiert für mich nicht nur am Bildschirm, sondern im realen Einsatz. Mein mobiles Wasseraufbereitungssystem für Expeditionen und die Notversorgung habe ich beispielsweise im echten Feldtest erprobt.

Erst diese Praxiserfahrungen decken die echten Schwachstellen auf, die anschließend mittels FEM-Festigkeitsanalysen und CFD-Strömungssimulationen im Detail validiert werden.

Zu meiner Dissertation →

CFD-Simulationen

Hochtemperatur-Mehrphasenströmungen für das aluminothermische Schweißen bei weit über 2000 °C, experimentell validiert, siehe Dissertation

Wärmeübergang in Rekuperatorbrennern: Einphasenströmung mit überlagertem Wärmetransport durch Konvektion, Leitung und Strahlung

Stromerwärmung und konvektiver Wärmetransport an Stromschienen für den Automobilsektor

Gekoppelte Felder für die Lagrange’sche Partikelbewegung in Mehrphasenströmungen oder zur Bestimmung der UV-C-Dosis in Desinfektionsanlagen.

FEM-Simulationen

Statische Festigkeitsanalyse: Untersuchung der Spannungen in Schraubverbindungen und am Aluminiumrahmen von Lüftungsgeräten

Dynamische Festigkeitsanalyse: Untersuchung von Spannungen in Schraubverbindungen bei Beschleunigungen

Joule’sche Erwärmung: Analyse der Stromtragfähigkeit und Erwärmung von Stromschienen durch stationäre und dynamische Belastungsprofile für den Automobilsektor

Modalanalyse: Bestimmung der Eigenfrequenzen einer Baugruppe

Random Vibrations: Untersuchung der Wirkung von Vibrationen auf Stromschienen-Baugruppen

Emtwicklung von Speziallösern

phaseFieldFoam: Phasenfeld-Löser (Cahn-Hilliard/Navier-Stokes) für OpenFOAM in C++. Auf Basis des Codes von A. Donaldson portiert, korrigiert und erweitert, u. a. um adaptive Zeitschrittweite und Netzverfeinerung an der Grenzfläche — Quellcode auf GitHub

Die Thermitreaktion läuft bei Temperaturen über 2000 °C ab und dauert nur wenige Sekunden. Danach liegen Stahl und Schlacke als flüssiges Gemisch vor, das aus dem Tiegel in die darunterliegende Gussform fließt. Für eine gute Schweißverbindung müssen sich beide Phasen dabei rasch trennen: Der schwere Stahl füllt die Form, die leichtere Schlacke soll nach oben aufschwimmen und darf nicht in die Naht gelangen.

Um diesen Vorgang mit einer CFD-Simulation zu beschreiben, brauchte es ein passendes physikalisches und numerisches Modell. Ich nutze dafür die sogenannte Uphill-Diffusion: Normalerweise gleichen sich Konzentrationsunterschiede durch Diffusion aus, die Stoffe vermischen sich. Bei der Uphill-Diffusion läuft der Vorgang umgekehrt, die Stoffe wandern dorthin, wo sie bereits angereichert sind, und die beiden Phasen entmischen sich. Genau diese Eigenschaft beschreibt die Trennung von Stahl und Schlacke nach der Reaktion.

So lässt sich vorhersagen, wie schnell sich die Phasen trennen und wie der Separationsprozess erfolgt.

App-Entwicklung & Programmierung

Trip Planner: Eigenentwickelte App zur Overlanding-Reiseplanung — Zur Reiseplanungs-App

Interne Auftragsabwicklung: Django-Anwendung zur internen Auftragsabwicklung in der Schalldämpferproduktion

Erfahrung in C#, C++ und Python

Konstruktion

Bauteil- und Baugruppenkonstruktion von der Konzeptidee bis zur fertigungsgerechten Zeichnung. Erfahrung mit Blechkonstruktion, Schweißbaugruppen und der Auswahl geeigneter Normteile und Verbindungstechnik.

So arbeite ich

Entwickeln. Ich rechne, bevor ich baue. Auslegung für einen dedizierten Anwendungsfall, Pumpen- und Filterauslegung mit einem Puffer einkalkuliert. Hochwertige Materialien und mit dem Fokus auf Reparierbarkeit.

Testen. Danach geht das Gerät in den echten Einsatz, nicht auf den Prüfstand allein. Die Wasseraufbereitung ist aus eigenem Bedarf entstanden: mehrere Wochen autark unterwegs, mit Wasser aus Bächen und Flüssen.

Verbessern. Was dabei versagt, wird optimiert. Von Revision A auf B waren das die Steckverbinder und die separate Steuereinheit für die UV-Einheit; Revision C ist bereits in Arbeit. Diesen Weg dokumentiere ich offen.