Offene Studienarbeiten

Einführung

Auf dieser Seite finden Sie eine Aufstellung von Themen für wissenschaftliche Arbeiten, die als als Beleg- bzw. Projektarbeiten oder Wissenschaftliche Arbeit oder als Diplom- bzw. Bachelor- oder Masterarbeiten bearbeitet werden können. Die hier vorgestellten Themen dienen zur Orientierung, konkrete Aufgabenstellungen werden entsprechend eigener Ideen und Interessen sowie dem Umfanges der Arbeit entsprechend angepasst.

Themen für Architekt:innen

Folgen

Themen für Bauingenieur:innen

Die nachfolgend aufgeführten Themen stellen Skizzen dar, welche nach Absprache mit den Studierenden auch angepasst werden können.
Bei Interesse an einem Theme wenden Sie sich bitte per E-Mail an: Dirk Weiß

Die Gebäudesimulation wird zukünftig eine immer größere Verbreitung finden. Dies zeigt der steigende Einsatz in der Praxis sowie die Forderungen von Normen. Die Gebäudesimulation kalkuliert den Energiebedarf des Gebäudes oder der Siedlung und lässt Rückschlüsse auf weitere Bereiche, so zum Beispiel die Kosten- und Lebenszyklusanalyse zu. Mit dem Planungswerkzeugen DesignBuilder und EnergyPlus wird die Gebäudesimulation umgesetzt. DesignBuilder ist am Institut für Bauklimatik als Studenten- und Lehrversion verfügbar. Es bildet eine Aufsatzmaske auf den Rechnenkern EnergyPlus und stellt ein schnelle Dateneigabe der Geometrie, Material- und Konstruktionszuweisung sicher. Die Entwicklung des Rechenkerns EnergyPlus wurde von der amerikanischen Energiebehörde (Department of Energy - DOE) gefördert und durch verschiedene Universitäten und Lehrstühle seit über 10 Jahren ständig weiterentwickelt. Weitere Informationen sind der Internetseite des DOE  zu entnehmen.

Aus dem Themenbereich der Gebäudesimulation werden verschiedene Unterthemen zur Bearbeitung angeboten, die Sie im Folgenden finden:

Anlagenvergleich

Im Rahmen der Arbeit sollen europäische und amerikanische Anlagentechnik (wassergeführt) verglichen werden. Daraus ergeben sich folgende Schwerpunkte:

Die Vergleiche sollen mit dem Planungswerkzeug EnergyPlus in Bezug auf praxisrelevante Anwendungen nachvollzogen und über die Simulation ausgewertet werden. Auftretende Probleme und Fehler sollen aufgezeigt und beschrieben werden. Lösungansätze für diese sind vorzuschlagen und soweit möglich umzusetzen.

• Wärmeübertragung in der Zone/im Raum -> Heizkörper, Flächenheizung
• Wärmeverteilung zu den Zonen/Räumen -> Steigleitung, Verteilerkreise, Rohrnetzanalyse und -dimensionierung
• Wärmeproduktion -> Erzeugerelemente wie Kessel, Fernwärmeübertragung, HKW

Validierungsszenarien

Mit Hilfe von EnergyPlus sollen bestehende Validierungsszenarien von ASHRAE, DIN, VDI und EN umgesetzt werden. Weiterhin sollen darauf fortführende Szenarien erstellt werden. Diese sind in geeigneter Form aufzuarbeiten und zu beschreiben. Die Auswertungsverfahren sollen einer automatisierten Abfolge entsprechen, eine automatische Nachsimulation bei Modelländerung soll sofort Fehlerquellen erkennen und anzeigen.

Transfer von Eingabedaten

Die Eingabe und Recherche (Produktdatenblätter) von Parametern für die Simulation (Modellparameter) gestaltet sich in der Regel zeitaufwändig. Hierbei werden nicht immer alle Modellparameter von den Herstellerangaben für das Objekt/Element mitgliefert. Geeignete Modelltransferformation und Vorgabewerte für diese Modelle und Parameter sollen gefunden und beschrieben werden. Auszuführen ist dies mit dem Simulationswerkzeug EnergyPlus.

Siedlungsabbildung

Mit dem Simulationswerkzeug EnergyPlus soll eine Siedlung abgebildet werden. Das Ergebnis ist eine energetische Bewertung der Siedlung. Verschiedene Anlagenschema sollen umgesetzt und untersucht werden. Die dazu nötigen Randbedingungen und Modelle sollen erstellt und dokumentiert werden.

"Graue Energie"

Die Einbindung der Grauen Energie soll in die Bewertung der energetischen Simulation mit einieÿen. Dazu müssen Modellerweiterungen gefunden und erstellt werden. Die Transformation ist in EnergyPlus umzusetzen.

Themen für Bauinformatiker:innen

Ausschreibung von Beleg- und Diplomarbeiten:

Erweiterung der Simulationsplattform SIM-VICUS

Ziel der Arbeit ist die Implementierung einer automatischen Qualitätsnorm für Materialdateien die zur Berechnung in der hygrothermischen Bauteilsimulation Anwendung finden. Neben der vom Betreuer gegebenen Norm soll eine wissenschaftliche Untersuchung möglicher anderer anwendbarer Qualitätsnormen/Qualitätsmetriken in die Arbeit einfließen. Für diese Arbeit werden Programmierkenntnisse in elementarem C++ notwendig sein.
Bei Interesse bitte Mail an: Stephan Hirth oder Hauke Hirsch