Themen Abschlussarbeiten

Aktuelle Themen für Abschlussarbeiten

Themen für Masterarbeiten

  1. Entwicklung und Implementierung eines Optimierungsmodells für die Energieversorgung von Entsalzungsanlagen.
  2. Beschreibung: Um einer Trinkwasserknappheit langfristig entgegenzuwirken und weniger abhängig von Regenfällen und unterirdischen Wasservorkommen zu sein, wird verstärkt auf das energieintensive Verfahren der Meerwasserentsalzung gesetzt. Die Bereitstellung der hierfür notwendigen Energie erfolgt in der Regel auf Basis fossiler Brennstoffe. Das Ziel dieser Abschlussarbeit ist die Entwicklung und Implementierung eines Optimierungsmodells, welches anhand einer Fallstudie die Einbindung von regenerativen Energiequellen für die Meerwasserentsalzung untersucht. Insbesondere sollen Möglichkeit zur kurzfristigen Speicherung von entsalztem Wasser oder Energie als Reaktion auf das volatile Dargebot erneuerbarer Energie untersucht werden. Die Implementierung wird mittels der Programmiersprache Python vorgenommen. Die Betreuung erfolgt in Kooperation mit der Universität Pisa; optional ist auch ein Auslandsaufenthalt im Rahmen des Erasmus-Programms möglich.
    Betreuer: Schär

  3. Literaturüberblick und Meta-Studie zur Nachhaltigkeitsbewertung der Aufbereitung von Müllverbrennungsschlacke für die Zementindustrie
  4. Beschreibung: In Deutschland fallen ca. 5 Mio. t Schlacke aus der Müllverbrennung an, die vorwiegend im Deponie- und Straßenbau eingesetzt werden. Wertvolle Metalle und Mineralien bleiben dabei ungenutzt. Mit neuartigen Methoden können diese als hochwertige Sekundärrohstoffe in der Zementindustrie eingesetzt werden. In der Masterarbeit soll der aktuelle Stand der Aufbereitung von Müllverbrennungsschlacke für die Zementindustrie zusammengefasst und beurteilt werden. Aufbauend auf den Ergebnissen des Reviews soll eine Meta-Studie durchgeführt werden, die einen direkten Vergleich der untersuchten Studien ermöglicht. Zur Umsetzung der Meta-LCA wird in der Masterarbeit die Python-basierte Software Brightway2 verwendet.
    Betreuer: Zacharopoulos

  5. Quantifizierung der Zielkonflikte bei der Nachhaltigkeitsbewertung der Deutschen Stromerzeugung
  6. Beschreibung: Die erneuerbaren Energieträger führen zu einer wachsenden Dynamisierung der Umweltwirkungen der bereitgestellten elektrischen Energie. In der Masterarbeit soll eine Nachhaltigkeitsbewertung der deutschen Stromerzeugung erstellt werden. Das Ziel der Masterarbeit ist es anhand der Ergebnisse der Nachhaltigkeitsbewertung eine Methode zu entwickeln, mit der die Zielkonflikte bei der Minimierung der Umweltwirkungen der Stromerzeugung quantifiziert werden können. Zur Umsetzung der dynamischen LCA wird in der Masterarbeit die Python-basierte Software Brightway2 verwendet.
    Betreuer: Zacharopoulos

  7. Literaturüberblick und Meta-Studie zur Nachhaltigkeitsbewertung von CO2-Minderungsmaßnahmen in der Zementindustrie
  8. Beschreibung: Die Zementindustrie ist für ca. 7 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Da bei der Umwandlung von Kalkstein zu Zementklinker nicht vermeidbare CO2-Emissionen freigesetzt werden, steht die Zementindustrie mit dem Ziel der Klimaneutralität vor großen Herausforderungen. In der Bachelorarbeit soll die wissenschaftliche Literatur zu CO2-Minderungsmaßnahmen in der Zementindustrie zusammengefasst und beurteilt werden. Aufbauend auf den Ergebnissen des Reviews soll eine Meta-Studie durchgeführt werden, die einen direkten Vergleich der untersuchten Studien ermöglicht. Zur Umsetzung der Meta-LCA wird in der Masterarbeit die Python-basierte Software Brightway2 verwendet.
    Betreuer: Zacharopoulos

  9. Vergleichende Nachhaltigkeitsbewertung verschiedener Zementherstellungsszenarien
  10. Beschreibung: Die Zementindustrie ist für ca. 7 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Da bei der Umwandlung von Kalkstein zu Zementklinker nicht vermeidbare CO2-Emissionen freigesetzt werden, steht die Zementindustrie mit dem Ziel der Klimaneutralität vor großen Herausforderungen. In der Abschlussarbeit sollen, basierend auf der wissenschaftlichen Literatur, ausgewählte Szenarien der Zementherstellung erstellt und ökologisch bewertet werden. Zur Umsetzung der LCA wird in der Bachelorarbeit die Python-basierte Software Brightway2 verwendet.
    Betreuer: Zacharopoulos

  11. Einfluss unterschiedlicher Lastprofile auf die Wirtschaftlichkeit von Mini-Fotovoltaikanlagen
  12. Beschreibung: Sogenannte Mini-Fotovoltaikanlagen können ohne großen Aufwand an einem Geländer oder am Balkon betrieben werden und speisen den erzeugten Strom über einen Wechselrichter direkt in das Stromnetz eines Hauses oder Wohnung. Je nach Lage, Ausrichtung und Volllaststunden kann sich eine Investition in eine solche Anlage lohnen. Darüber hinaus beeinflusst das Lastprofil eines Haushalts die Wirtschaftlichkeit von Mini-Fotovoltaikanlagen stark. In dieser Arbeit soll, aufbauen auf vorhanden Daten, die Wirtschaftlichkeit dieser Kraftwerke untersucht werden. Ein Beispiel für einen einfachen Rechner kann hier gefunden werden https://apps.htw-berlin.de/stecker-solar-simulator/. Das Ziel der Arbeit ist die wirtschaftliche Untersuchung dieser Anlagen auf Basis verschiedener Lastprofile und evtl. die Entwicklung eines Webtools zur schnellen Berechnung.
    Betreuer: Dumeier

  13. Optimierte Standorte von Lade- und Rückgabestationen für elektrische Carsharing Systeme unter Berücksichtigung von Unsicherheit
  14. Beschreibung: Der Elektroantrieb wird immer häufiger im Zusammenhang mit dem Konzept des Car-Sharings genannt. Denn das Car-Sharing wird vor allem in Großstädten immer beliebter. In Kombination mit den Elektroautos kann so die Mobilität und Flexibilität aufrecht erhalten bleiben, aber die Emissionen können verringert und die Nachhaltigkeit erhöht werden. Die Vorteile von Elektroautos werden genutzt, ohne die hohen Anschaffungskosten selbst tragen zu müssen. Sowohl für die Ladestationen als auch für die Rückgabe der Elektroautos müssen geeignete Standorte ausgewählt werden. Dabei ergeben sich verschiedene Herausforderungen. Falls One-Way Fahrten erlaubt sind, ist die kurzfristige Verfügbarkeit eines freien Elektroautos zu gewährleisten. Außerdem sind verschiedene unsichere Aspekte, wie die Nachfrage, bei der Auswahl der Standorte zu berücksichtigen. Deshalb ist das Ziel der Arbeit, ein geeignetes Optimierungsmodell zur Standortplanung des elektrisches Car-Sharings unter Berücksichtigung der Unsicherheit sowie der One-Way Fahrten darzustellen und anhand einer beispielhaften Fallstudie zu veranschaulichen.
    Betreuer: Wiemer

  15. Analyse und Übersicht zur Kompensation bei MCDA-Verfahren, insbesondere ELECTRE und PROMETHEE
  16. Beschreibung: Bei der multikriteriellen Entscheidungsunterstützung (MCDA) im Rahmen der Nachhaltigkeit oder bei der Entwicklung sog. Nachhaltigkeitsindikatoren wird oft argumentiert, dass viele Methode durch Kompensationseffekte keine zuverlässigen Ergebnisse produzieren. Unter Kompensation versteht man das Ausgleichen von schlechten Kriterienausprägungen einer Alternative unter einem Kriterium durch gute Kriterienausprägungen unter einem anderen Kriterium. Praktisch gesprochen können Alternativen, die z. B. ökonomisch vorteilhaft sind, so weniger vorteilhafte Ausprägungen unter ökologischen Kriterien ausgleichen oder andersherum. Die Folge ist, dass die Kriteriengewichtungen bei solchen Methoden als Trade-Off zwischen den Kriterien betrachtet werden müssen, was vor allem bei ökologischen Fallstudien nicht möglich ist. Man unterscheidet hier auch zwischen starker und schwacher Nachhaltigkeit. Viele bekannte MCDA-Verfahren erlauben die Kompensation. Hierzu gehören MAVT/MAUT-Verfahren und AHP. Bei einigen Verfahren ist Kompensation nicht möglich: zum Beispiel bei ELECTRE. Bei der Methode PROMETHEE ist die Kompensation nicht klar. Ziel dieser Arbeit ist es, durch eine ausführliche Literaturrecherche und eigene Analyse der Methode, die Kompensationseigenschaften von PROMETHEE zu charakterisieren.
    Betreuer: Pohl

Themen für Bachelorarbeiten

  1. Literaturüberblick zu dynamischen Wasserbedarfs-Prognosemodellen
  2. Beschreibung: Möglichst akkurate kurz-, mittel- und langfristige Bedarfsprognosen liefern Wasserversorgern wertvolle Informationen für Entscheidungen, beispielweise in der Kapazitätserweiterungsplanung. Mithilfe einer strukturierten Literaturanalyse sollen in dieser Arbeit mögliche Modellierungsmöglichkeiten zur Erstellung solcher Bedarfsprognosen erstellt werden. Hierbei soll der Fokus insbesondere auf die Art der verwendeten Modelle und die benötigten Einflussgrößen gelegt werden.
    Betreuer: Schär

  3. Literaturüberblick zur ökobilanziellen Bewertung von Wasseraufbereitungs- und Wassertransferoptionen.
  4. Beschreibung: Bei der Bewertung verschiedener Kombinationen der Wasseraufbereitungs- und Wassertransferoptionen sind zahlreiche Aspekte wie die Energieeffizienz, die Wirtschaftlichkeit, die Auswirkungen auf Abwasserbewirtschaftung sowie die Umweltwirkungen von technischen Alternativen und Handlungsoptionen zu berücksichtigen. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll der aktuelle Stand der Forschung zur ökobilanziellen Bewertung (engl. LCA, Life Cycle Assessment) dieser Optionen mittels einer strukturierten Literaturanalyse herausgearbeitet werden.
    Betreuer: Schär

  5. Literaturüberblick zur Nachhaltigkeitsbewertung der Aufbereitung von Müllverbrennungsschlacke für die Zementindustrie
  6. Beschreibung: In Deutschland fallen ca. 5 Mio. t Schlacke aus der Müllverbrennung an, die vorwiegend im Deponie- und Straßenbau eingesetzt werden. Wertvolle Metalle und Mineralien bleiben dabei ungenutzt. Mit neuartigen Methoden können diese als hochwertige Sekundärrohstoffe in der Zementindustrie eingesetzt werden. In der Abschlussarbeit soll der aktuelle Stand der Aufbereitung von Müllverbrennungsschlacke für die Zementindustrie zusammengefasst und beurteilt werden. Insbesondere die Anwendung der Methode der Ökobilanzierung (engl. Life Cycle Assessment) soll anhand erarbeiteter Kriterien analysiert und bewertet werden.
    Betreuer: Zacharopoulos

  7. Literaturüberblick zur Nachhaltigkeitsbewertung von CO2-Minderungsmaßnahmen in der Zementindustrie
  8. Beschreibung: Die Zementindustrie ist für ca. 7 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Da bei der Umwandlung von Kalkstein zu Zementklinker nicht vermeidbare CO2-Emissionen freigesetzt werden, steht die Zementindustrie mit dem Ziel der Klimaneutralität vor großen Herausforderungen. In der Bachelorarbeit soll die wissenschaftliche Literatur zu CO2-Minderungsmaßnahmen in der Zementindustrie zusammengefasst und beurteilt werden. Insbesondere die Anwendung der Methode der Ökobilanzierung (engl. Life Cycle Assessment) soll anhand erarbeiteter Kriterien analysiert und bewertet werden.
    Betreuer: Zacharopoulos

  9. Vergleichende Nachhaltigkeitsbewertung verschiedener Zementherstellungsszenarien
  10. Beschreibung: Die Zementindustrie ist für ca. 7 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Da bei der Umwandlung von Kalkstein zu Zementklinker nicht vermeidbare CO2-Emissionen freigesetzt werden, steht die Zementindustrie mit dem Ziel der Klimaneutralität vor großen Herausforderungen. In der Abschlussarbeit sollen, basierend auf der wissenschaftlichen Literatur, ausgewählte Szenarien der Zementherstellung erstellt und ökologisch bewertet werden. Zur Umsetzung der LCA wird in der Bachelorarbeit die Python-basierte Software Brightway2 verwendet.
    Betreuer: Zacharopoulos

  11. Einfluss unterschiedlicher Lastprofile auf die Wirtschaftlichkeit von Mini-Fotovoltaikanlagen
  12. Beschreibung: Sogenannte Mini-Fotovoltaikanlagen können ohne großen Aufwand an einem Geländer oder am Balkon betrieben werden und speisen den erzeugten Strom über einen Wechselrichter direkt in das Stromnetz eines Hauses oder Wohnung. Je nach Lage, Ausrichtung und Volllaststunden kann sich eine Investition in eine solche Anlage lohnen. Darüber hinaus beeinflusst das Lastprofil eines Haushalts die Wirtschaftlichkeit von Mini-Fotovoltaikanlagen stark. In dieser Arbeit soll, aufbauen auf vorhanden Daten, die Wirtschaftlichkeit dieser Kraftwerke untersucht werden. Ein Beispiel für einen einfachen Rechner kann hier gefunden werden https://apps.htw-berlin.de/stecker-solar-simulator/. Das Ziel der Arbeit ist die wirtschaftliche Untersuchung dieser Anlagen auf Basis verschiedener Lastprofile und evtl. die Entwicklung eines Webtools zur schnellen Berechnung.
    Betreuer: Dumeier

  13. Optimale Ladestrategien für Elektrofahrzeuge auf Langstreckenfahrten
  14. Beschreibung: Durch eine begrenzte Reichweite müssen Elektrofahrzeuge auf längeren Strecken zwischengeladen werden. Die Ladeleistung des Fahrzeugs ist abhängig vom aktuellen Ladestand des Fahrzeugs. Gleichzeitig wird der Verbrauch des Fahrzeugs durch dessen Fahrtgeschwindigkeit beeinflusst. In dieser Arbeit sollen die Zusammenhänge zwischen Ladeleistung eines Elektrofahrzeugs und Energieverbrauchs methodisch, z.B. unter Zuhilfenahme eines Optimierungsmodells untersucht werden.
    Betreuer: Dumeier

  15. Literaturüberblick über Probleme, Herausforderungen und Lösungsansätze bei der Standortplanung für elektrische Car-Sharing Systeme
  16. Beschreibung: Der Elektroantrieb wird immer häufiger im Zusammenhang mit dem Konzept des Car-Sharings genannt. Denn das Car-Sharing wird vor allem in Großstädten immer beliebter. In Kombination mit den Elektroautos kann so die Mobilität und Flexibilität aufrecht erhalten bleiben, aber die Emissionen können verringert und die Nachhaltigkeit erhöht werden. Die Vorteile von Elektroautos werden genutzt, ohne die hohen Anschaffungskosten selbst tragen zu müssen. Sowohl für die Ladestationen als auch für die Rückgabe der Elektroautos müssen geeignete Standorte ausgewählt werden. Dabei ergeben sich verschiedene Herausforderungen. Zum Beispiel sind unsichere Aspekte, wie die Nachfrage, bei der Auswahl der Standorte zu berücksichtigen. Falls One-Way Fahrten erlaubt sind, ist außerdem die kurzfristige Verfügbarkeit eines freien Elektroautos zu gewährleisten. Deshalb ist das Ziel der Arbeit einen systematischen Literaturüberblick über den aktuellen Stand der Forschung aufzubereiten. Der Fokus liegt hierbei auf der Darstellung ausgewählter Probleme, Herausforderungen und möglichen Lösungsansätzen in Bezug auf die Standortplanung für elektrisches Car-Sharing.
    Betreuer: Wiemer

  17. Optimierte Standorte von Lade- und Rückgabestationen für elektrische Carsharing-Systeme
  18. Beschreibung: Der Elektroantrieb wird immer häufiger im Zusammenhang mit dem Konzept des Car-Sharings genannt. Denn das Car-Sharing wird vor allem in Großstädten immer beliebter. In Kombination mit den Elektroautos kann so die Mobilität und Flexibilität aufrecht erhalten bleiben, aber die Emissionen können verringert und die Nachhaltigkeit erhöht werden. Die Vorteile von Elektroautos werden genutzt, ohne die hohen Anschaffungskosten selbst tragen zu müssen. Sowohl für die Ladestationen als auch für die Rückgabe der Elektroautos müssen geeignete Standorte ausgewählt werden. Dabei ergeben sich verschiedene Herausforderungen. Falls beispielsweise One-Way Fahrten erlaubt sind, ist die kurzfristige Verfügbarkeit eines freien Elektroautos zu gewährleisten. Deshalb ist das Ziel der Arbeit, ein geeignetes Optimierungsmodell zur Standortplanung des elektrischen Car-Sharings unter Berücksichtigung der One-Way Fahrten darzustellen und anhand einer beispielhaften Fallstudie zu veranschaulichen.
    Betreuer: Wiemer