Themen Abschlussarbeiten

Aktuelle Themen für Abschlussarbeiten

Themen für Masterarbeiten

  1. Life Cycle Assessment
  2. Beschreibung: Mit einer Ökobilanz (engl. Life cycle assessment, LCA) werden die Auswirkungen eines Produkts oder einer Technologie auf die Umwelt systematisch bestimmt. Erste Erfahrung mit der Methode sind hilfreich, aber nicht notwendig. Bei der Anfertigung einer Ökobilanz oder eines Literaturüberblicks besteht die Wahl zwischen den folgenden Themen:
    - Kreislaufwirtschaft und Bereitstellung sekundärer Rohstoffe
    - Neuartige Methoden der Zementherstellung
    - zukünftige Stromerzeugung in Deutschland
    - Substitutionsmethoden in der Ökobilanierung (nur als Literaturreview)
    Bei Fragen zu den Themen können Sie mich gerne vorab kontaktieren.
    Betreuer: Zacharopoulos

  3. Standortplanung des Rettungsdienstes unter Berücksichtigung von Elektro-Rettungswagen
  4. Beschreibung: Im Kontext des Rettungsdienstes kommt der Standortplanung eine große Bedeutung zu, um möglichst viele Notfalleinsätze eines Gebietes in kurzer Zeit zu erreichen. Gleichzeitig nimmt der Einsatz von Elektro-Autos immer weiter zu, um die Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors zu senken.
    Daher ist das Ziel der Arbeit, ein gegebenes Standortplanungsmodell durch die Berücksichtigung elektrisch betriebener Rettungswagen zu erweitern, indem beispielsweise die Ladedauer und Reichweite modelliert werden, dieses zu implementieren und anhand einer Fallstudie zu veranschaulichen.
    Betreuer: Wiemer

  5. Modellierung verschiedener Zonen bei der Standortplanung des Rettungsdienstes
  6. Beschreibung: Im Kontext des Rettungsdienstes kommt der Standortplanung eine große Bedeutung zu, um möglichst viele Notfalleinsätze eines Gebietes in kurzer Zeit zu erreichen. Gleichzeitig ist zu beachten, dass ein betrachtetes Gebiet in der Realität in verschiedene Zonen mit unterschiedlichen Anforderungen und Charakteristika aufgeteilt ist, wie eine Stadt mit Innenstadt, Wohnvierteln sowie dem Stadtrand.
    Daher ist das Ziel der Arbeit, ein gegebenes Standortplanungsmodell des Rettungsdienstes um die Berücksichtigung verschiedene Zonen zu erweitern, zu implementieren und anhand einer beispielhaften Fallstudie zu veranschaulichen.
    Betreuer: Wiemer

  7. Scenario-based life cycle assessment for evaluating future developments on onshore wind turbines in Germany
  8. Beschreibung: The performance of wind turbines depends on several parameters (i.e., hub height, operation range, rotor diameter, etc.) and their location, which affects their power output and environmental performance. This study proposes a scenario-based life cycle assessment of onshore wind turbines in Germany, considering future developments expected in 2030, 2040 and 2050, such as larger component sizes and nominal capacity, the effect of background processes evolution (steel and electricity mixes), and possible material replacements.
    The Institute of Energy and Climate Research - Systems Analysis and Technology Evaluation (IEK-STE) offers this master thesis in collaboration with the Chair of Business Administration and Production Management, University of Duisburg-Essen, Prof. Dr Jutta Geldermann.
    Betreuer: Benitez

  9. Robustheitsuntersuchungen für Präferenzerhebungen in der multikriteriellen Entscheidungsunterstützung
  10. Beschreibung: Die Erstellung von Ranglisten verschiedener Handlungsoptionen gehört zu den häufigsten praktischen Entscheidungsproblemen in Bereichen wie Management, Wirtschaft oder Technik. Die Rangliste soll dabei anhand der Ziele und Präferenzen einer oder mehreren Entscheidenden erstellt werden. Ein bekanntes methodisches Verfahren hierfür ist die Methode PROMETHEE. Dabei ist die Ermittlung der Präferenzen von großer Bedeutung für das Ergebnis, jedoch je nach verwendeten methodischen Ansatz nicht immer eindeutig. In dieser Masterarbeit soll mithilfe mathematischer Methoden untersucht werden wie robust, im Hinblick auf die korrekte Abbildung der Präferenzen des Entscheidungsträgers, mittels PROMTHEE ermittelte Rangfolgen sind. Hierzu wird im Auftaktgespräch entsprechende Einstiegsliteratur bereitgestellt. In Absprache kann die Arbeit zudem eine Implementierung mathematischer Modelle mittels der Programmiersprache Python beinhalten.
    Betreuer: Schär

  11. Modellierung und Optimierung von Energiesystemen mit Einbindung von Speichertechnologien in hoher zeitlicher Auflösung
  12. Beschreibung: Die Modellierung von Energiesystemen unterstützt Entscheidungsträger bei der Entwicklung von kurz- und langfristigen Technologie- und Investitionsentscheidungen. Die Methoden des Operations Research, wie unter anderem die mathematische Optimierung, können hierbei unterstützend angewendet werden. Ebenso werden zunehmend softwaregestützte Modellierungsprogramme, die zum Teil als Open-Source Lösungen zur Verfügung stehen, eingesetzt. Diese bieten sowohl eine Auswahl bereits vorgefertigter und rechenzeiteffizienter Simulations- und Optimierungsmodelle als auch Schnittstellen für Datenbanken und zahlreiche Möglichkeiten zur Visualisierung der Ergebnisse. Das Ziel dieser Arbeit ist die Identifikation und Modellierung kostenoptimaler Energiesysteme für gegebene Lastnachfragen. Dabei soll Fokus auf die notwendigen techno-ökonomischen Parameter für eine kosteneffiziente Einbindung von erneuerbaren Energietechnologien in das System, sowie die Auswirkungen verschiedener Speichertypen gelegt werden. Hierbei können bestehende Open-Source Umgebungen zur Energieystemmodellierung eingesetzt werden. Eine Möglichkeit hierzu bietet etwa das Projekt Python for Power System Analysis (PyPSA). Die Ergebnisse sollen anhand einer exemplarischen Fallstudie dargestellt werden.
    Betreuer: Schär

  13. Erarbeitung wirtschaftlicher Recyclingoptionen für Kohlenstofffaserprodukte mit Hilfe der multikriteriellen Entscheidungsanalyse / Multikriterielle Bewertung mehrstufiger Verfahren zur Wiedernutzung von Kohlenstofffasern
  14. Beschreibung: Die Kreislaufwirtschaft und damit das Recycling von Rohstoffen nimmt eine immer größer werdende Bedeutung für den Umweltschutz ein. Um dem gerecht zu werden, müssen Unternehmen ökonomische Lösungen finden, aus Nebenprodukten für den Markt interessante Recyclingprodukte zu entwickeln und in den Nutzungskreislauf zurückzuführen.
    In Zusammenarbeit mit der Teijin Carbon Europe GmbH aus Heinsberg, einem der weltweit führenden Hersteller für Kohlenstofffaserprodukte, können Sie an dieser Entwicklung im Rahmen einer Masterarbeit mitwirken. Die Aufgabe besteht darin, mit dem Unternehmen gemeinsam Bewertungskriterien aufzustellen, anhand derer Recyclingoptionen (Prozesse und Endprodukte) entlang eines mehrstufigen Produktionsprozesses bewertet werden. Hierbei müssen mehrere Entscheidungen entlang des Produktionsprozesses getroffen werden. Anschließend sollen diese Einzelentscheidungen zu einem präferierten Produktionsprozess aggregiert werden. Anhand der Ergebnisse generieren Sie eine präferierte Strategie zur Integration von Recyclingprodukten in den Produktionsprozess. Da jede Entscheidung sowohl den Präferenzen des Unternehmens als auch auf Basis mehrerer Kriterien getroffen werden soll, arbeiten Sie mit Hilfe der multikriteriellen Entscheidungsanalyse (MCDA), welche seit Jahren etabliert ist. Kenntnisse der MCDA werden nicht vorausgesetzt und können im Laufe der Arbeit erarbeitet werden.
    Betreuer: Schär/Teijin Carbon Europe GmbH

Themen für Bachelorarbeiten

  1. Life Cycle Assessment
  2. Beschreibung: Mit einer Ökobilanz (engl. Life cycle assessment, LCA) werden die Auswirkungen eines Produkts oder einer Technologie auf die Umwelt systematisch bestimmt. Erste Erfahrung mit der Methode sind hilfreich, aber nicht notwendig. Bei der Anfertigung einer Ökobilanz oder eines Literaturüberblicks besteht die Wahl zwischen den folgenden Themen:
    - Kreislaufwirtschaft und Bereitstellung sekundärer Rohstoffe
    - Neuartige Methoden der Zementherstellung
    - Substitutionsmethoden in der Ökobilanierung (nur als Literaturreview)
    Bei Fragen zu den Themen können Sie mich gerne vorab kontaktieren.
    Betreuer: Zacharopoulos

  3. Unsicherheit im Kontext der Standortplanung des Rettungsdienstes – Probleme, Herausforderungen und Lösungsansätze
  4. Beschreibung: Im Kontext des Rettungsdienstes kommt der Standortplanung eine große Bedeutung zu, um möglichst viele Notfalleinsätze eines Gebietes in kurzer Zeit zu erreichen. In der Realität wird die Auswahl der Standorte der Rettungswachen sowie der Zuteilung der Rettungswagen durch verschiedene Aspekte der Unsicherheit erschwert, wie die Nachfrage oder die Verfügbarkeit der Rettungswachen.
    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 und Herausforderungen sowie möglicher Lösungsansätze in Bezug auf die Berücksichtigung von Unsicherheit bei der Standortplanung des Rettungsdienstes.
    Betreuer: Wiemer

  5. Standortplanung des Rettungsdienstes unter Berücksichtigung von Elektro-Rettungswagen
  6. Beschreibung: Im Kontext des Rettungsdienstes kommt der Standortplanung eine große Bedeutung zu, um möglichst viele Notfalleinsätze eines Gebietes in kurzer Zeit zu erreichen. Gleichzeitig nimmt der Einsatz von Elektro-Autos immer weiter zu, um die Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors zu senken.
    Daher ist das Ziel der Arbeit, ein gegebenes Standortplanungsmodell durch die Berücksichtigung elektrisch betriebener Rettungswagen zu erweitern, indem beispielsweise die Ladedauer und Reichweite modelliert werden, dieses zu implementieren und anhand einer Fallstudie zu veranschaulichen.
    Betreuer: Wiemer

  7. Literaturüberblick zur methodischen Berücksichtigung von Unsicherheiten in den Verfahren der multikriteriellen Entscheidungsunterstützung.
  8. Beschreibung: Die Verfahren der multikriteriellen Entscheidungsunterstützung (multiple criteria decision analysis, MCDA) ermöglichen die Bewertung von Entscheidungsalternativen und Aufdeckung von Präferenzen. Insbesondere bei komplexen Entscheidungsproblemen, wie man sie im Umwelt- und Ressourcenmanagment häufig vorfindet, eignet sich der Einsatz von MCDA Methoden. Entscheidungen können komplex sein, weil Entscheider mehrere, teils konfliktäre, Ziele erreichen möchten oder aber mehrere Entscheider und Interessengruppen mit jweils unterschiedlichen Interessen involviert sind. Diese Komplexität kann durch Vorliegen von Unsicherheit erhöht werden, zum Beispiel weil die längerfristigen Konsequenzen einer Entscheidung unklar sind oder Entscheider ihre Ziele und Präferenzen nur unklar oder unvollständig benennen können. In dieser Arbeit sollen deshalb strukturiert verschiedene Ansätze zur methodischen Berücksichtigung von Unsicherheiten in den gängigen Methoden der MCDA erarbeitet und dargelegt werden. Hierzu wird in einem Auftaktgespräch das Thema konkretisiert und Einstiegsliteratur ausgehändigt.
    Betreuer: Schär

  9. Modellierung und Optimierung von Energiesystemen mit Einbindung von Speichertechnologien in hoher zeitlicher Auflösung
  10. Beschreibung: Die Modellierung von Energiesystemen unterstützt Entscheidungsträger bei der Entwicklung von kurz- und langfristigen Technologie- und Investitionsentscheidungen. Die Methoden des Operations Research, wie unter anderem die mathematische Optimierung, können hierbei unterstützend angewendet werden. Ebenso werden zunehmend softwaregestützte Modellierungsprogramme, die zum Teil als Open-Source Lösungen zur Verfügung stehen, eingesetzt. Diese bieten sowohl eine Auswahl bereits vorgefertigter und rechenzeiteffizienter Simulations- und Optimierungsmodelle als auch Schnittstellen für Datenbanken und zahlreiche Möglichkeiten zur Visualisierung der Ergebnisse. Das Ziel dieser Arbeit ist die Identifikation und Modellierung kostenoptimaler Energiesysteme für gegebene Lastnachfragen. Dabei soll Fokus auf die notwendigen techno-ökonomischen Parameter für eine kosteneffiziente Einbindung von erneuerbaren Energietechnologien in das System, sowie die Auswirkungen verschiedener Speichertypen gelegt werden. Hierbei können bestehende Open-Source Umgebungen zur Energieystemmodellierung eingesetzt werden. Eine Möglichkeit hierzu bietet etwa das Projekt Python for Power System Analysis (PyPSA). Die Ergebnisse sollen anhand einer exemplarischen Fallstudie dargestellt werden.
    Betreuer: Schär