Angebote für Studierenden

Ausgeschriebene Abschlussarbeiten und Hiwi-Stellenangebote

Offene Themen (Bachelor-, Master-, Studienarbeit)

Bachelor-/Masterarbeit, am IABP

Aufgabenstellung

Der DFG-Sonderforschungsbereich 1244 erforscht adaptive Gebäudehüllen und -strukturen zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs beim Bau und im Betrieb. Membrankissenkonstruktionen gelten als geeignete Fassadenkonstruktionen, da Sie sehr leicht, rezyklierbar und großflächig ausgeführt werden können. Durch die Adaption der Lagenabstände werden multi-bauphysikalische Wechselwirkungen innerhalb der thermischen, tageslicht-technischen und akustischen Domäne bewirkt. Dabei wird auch das Schalldämm-Maß der Fassade beeinflusst. Um einen akustischen Komfort einzuhalten und gleichzeitig Überdimensionierung zu vermeiden, soll das Schalldämm-Maß an eine zeitvariante externe Geräuschkulisse angepasst werden. Aufgrund der Komplexität der akustischen Funktion und des Mangels an einfachen analytischen Zusammenhängen soll die Anwendung von KI-Modellen zur Prognose des Schalldämm-Maßes untersucht werden. Dazu sind die erforderlichen Eingabe- bzw. Lerndaten und das geeignete KI-Modell zu bestimmen sowie Möglichkeiten der Einbindung in eine domänenübergreifende Simulation zu untersuchen.

Durchführung

Eine Literaturrecherche zu Beginn der Arbeit gibt Überblick über bisherige Arbeiten, in denen KI-Modelle in dynamische Simulationen eingebunden werden. Hierbei sollen bisherige Ansätze der hybriden Modellierung, die sogenannten neuralen DGL (NeuralODE) oder physikalisch-informierte Neuronale Netzwerke (PINNs) (NeuroMANCER, FMI.jl), mit einbezogen werden. Als Ergebnis liegt eine tabellarische Übersicht vor, die als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl einer geeigneten Entwicklungsumgebung, Programmiersprache und KI-Bibliothek dient.

Auf der Basis ausgewählter Materialkennwerte und Messdaten des Schalldämm-Maßes wird ein KI-Modell aufgesetzt. Die akustischen Messdaten stehen für verschiedene Membrankonstruktionen (Lagenanzahl und -abstände) zur Verfügung. Das KI-Modell simuliert das Schalldämm-Maß frequenzabhängig. Der Einzahlwert des bewerteten Schalldämm-Maßes und Schallpegel an Positionen in der Membrankonstruktion können daraus über entsprechende Normen (ISO 717) abgeleitet werden.

Abschließend folgt die Verknüpfung der akustischen Simulation mit bestehenden Modellen der thermischen und lichttechnischen Domäne, um die Wirkung einer Adaption der Lagenabstände auf die Komfortzustände ganzheitlich zu untersuchen.

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Bachelor-/Masterarbeit, am IABP - GaBi

Aufgabenstellung

Verpackungen schützen Lebensmittel vor einer Vielzahl von Einflüssen über die gesamte Wertschöpfungskette und vermeiden somit effektiv Lebensmittelverluste. Andererseits entstehen durch sie ausschlaggebende Umweltwirkungen, die es zu minimieren gilt. Im laufenden Projekt Sustainable Packaging Assessment wird dazu eine neue Bewertungsmethode entwickelt, die die ganzheitliche Nachhaltigkeit (ökologisch, sozial, ökonomisch) von Verpackungen unter Einbezug der entstehenden bzw. vermiedenen Lebensmittelverluste betrachtet. In der ausgeschriebenen Abschlussarbeit wird in Kooperation mit den Projektpartnern eine funktionale Methode mit holistischem Ansatz auf Basis der Methode der Ökobilanz entwickelt. Die Methode wird anhand von Fallstudien validiert und gegebenenfalls iterativ weiterentwickelt und angepasst. Eine begleitende Hiwi- Tätigkeit ist möglich.

Beginn:

Anfang 2024

Ihr Profil:

  • Interesse an Nachhaltigkeitsanalysen
  • Verständnis Verpackungsfunktionen, Ökobilanz, Lebensmitteltechnologie
    und Kreislaufwirtschaft von Vorteil aber nicht obligatorisch
  • Sicherer Umgang mit MS Office
  • Studierende der Fachrichtungen
    • Umweltschutztechnik
    • Verpackungs-/Materialwissenschaften
    • Lebensmitteltechnologie
    • ...

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siehe Ausschreibung

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Bachelor-/Masterarbeit/Studienarbeit, am IABP - GaBi

Power-to-X (PtX) technologies are one of the promising solutions for defossilization of the transportation sector and the industry. There are various production routes and technologies investigated in the literature for producing hydrocarbons which can be used as fuel and/or chemical.

Assignment:

In the scope of this project, a systematic literature review shall be performed to present the state-of-the-art of PtX studies. Moreover, the key parameters affecting the Life Cycle Assessment (LCA) and costs of PtX products should be discussed as investigated in the literature. In a next step, an LCA model shall be built using an LCA software and the results shall be interpreted with respect to the identified key parameters.

Your profile:

  • Students of Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, WASTE/WAREM
  • Interest in LCA and chemical processes
  • Knowledge of Power-to-X technologies and GaBi software is an advantage, but not mandatory
  • Confident use of MS Office
  • Good knowledge of English and German

Start date:

now

Application:

If this advertisement has caught your interest or if you have any questions, please send your current application documents (CV, transcript of records, letter of motivation, ...) to: see Link below.

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Bachelor-/Masterarbeit in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik

Aufgabenstellung

Durch den Klimawandel nehmen auch in Deutschland die Temperaturen, die Anzahl heißer Tage und die Dauer sowie Häufigkeit der Hitzeperioden zu. Damit wächst die Bedeutung der Robustheit von Gebäuden gegenüber Hitze. Diese wird durch den sogenannten sommerlichen Wärmeschutz gewährleistet. Der sommerliche Wärmeschutz ist Bestandteil bauordnungsrechtlicher Anforderungen und der Anforderungen an die Energieeffizienz. Hierbei wird aktuell auf die Norm DIN 4108-2 in der Fassung 2013 verwiesen. Für das gegenüber einem einfachen Kennwerteverfahren an Bedeutung gewinnende Nachweisverfahren "dynamisch-thermische Gebäudesimulationen" sollen weitere Berechnungsdetails untersucht werden. Dazu soll der Markt der automatischen Sonnenschutzsteuerung analysiert werden, um die diesbezüglichen Berechnungsparameter zu plausibilisieren und zu schärfen.

Durchführung

Um abzugrenzen, inwieweit das Marktangebot an Sonnenschutzsteuerungen genutzt wird, sollen möglichst aktuelle Bauprojekte mit automatischen Sonnenschutzsteuerungen untersucht werden und einen Anhaltspunkt liefern, welcher Umfang üblich ist:

  • Systematische Erfassung von Beispielen ausgeführter automatisierter Sonnenschutzsteuerungen von mindestens 5 eigenständigen Bauvorhaben (unterschiedliche Bauherren, Planende).
  • Entwicklung einer Fallstudienvorlage zu Bauvorhaben, Sonnenschutzsystemen und Sonnenschutzsteuerungen und einem zusätzlichen freier Teil, in dem auch weitere Hintergründe abgefragt werden können wie generelle Erfahrungen bzgl. dynamisch thermischer Gebäudesimulation zur Bewertung des sommerlichen Wärmeschutzes, besondere Erfahrungen in der Ertüchtigung des Gebäudebestandes hinsichtlich Sonnenschutzsteuerungen usw.
  • Informationsbeschaffung entlang der Fallstudienvorlagen gemeinsam mit den Objektverantwortlichen durch Auswertung technischer Planungsunterlagen etc., begleitet durch Interviews (als online Meetings).
  • Fallstudiendokumentation: Systematische Aufbereitung nach gleichem Schema der Fallstudienvorlagen.

Beginn:

ab sofort

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Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Dr.-Ing. Jan de Boer

Bachelor-/Masterarbeit in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik

Aufgabenstellung

Durch den Klimawandel nehmen auch in Deutschland die Temperaturen, die Anzahl heißer Tage und die Dauer sowie Häufigkeit der Hitzeperioden zu. Damit wächst die Bedeutung der Robustheit von Gebäuden gegenüber Hitze. Diese wird durch den sogenannten sommerlichen Wärmeschutz gewährleistet. Der sommerliche Wärmeschutz ist Bestandteil bauordnungsrechtlicher Anforderungen und der Anforderungen an die Energieeffizienz. Hierbei wird aktuell auf die Norm DIN 4108-2 in der Fassung 2013 verwiesen. Für das gegenüber einem einfachen Kennwerteverfahren an Bedeutung gewinnende Nachweisverfahren "dynamisch-thermische Gebäudesimulationen" sollen weitere Berechnungsdetails untersucht werden. Dazu soll der Markt der automatischen Sonnenschutzsteuerung analysiert werden, um die diesbezüglichen Berechnungsparameter zu plausibilisieren und zu schärfen.

Durchführung

Zur Plausibilisierung und Schärfung der Berechnungsparameter für die „dynamisch-thermische Gebäudesimulation“, erfolgt eine systematisch in Bezug Setzung am Markt real genutzter Sonnenschutzsteuerungen zu der heutigen Modellierung von Sonnenschutzlösungen in dynamischen Gebäudesimulationsprogrammen wie Trnsys / IDA ICE, ESP-R, Rhino / Grashopper, aber auch schon fortgeschritteneren Ansätzen der Beachtung des sommerlichen Wärmeschutzes von Programmen im GEG Kontext. Dies beinhaltet eine Betrachtung inwieweit diese Werkzeuge die identifizierten markgängigen Systeme bereits abbilden können und inwieweit erforderliche Daten verfügbar sind. Z.B. erfordert die Berücksichtigung winkelabhängiger g-Werte implementierte Algorithmen zur Verrechnung räumlich aufgelöster Fassaden- und Einstrahlungsdaten (vgl. ISO 15099, ISO DIS 10916) mit hinterlegten Steuerungskurven. An Beispielgebäuden werden Simulationen mit den unterschiedlichen Werkzeugen durchgeführt und miteinander verglichen. Die Arbeit kann in der Folge als Ausblick und auch Empfehlung für Softwarehersteller gesehen werden, Ihre Produkte – dort wo noch Defizite bestehen – zielgenau auf die Bewertung des sommerlichen Wärmeschutzes abzustimmen.

Beginn:

ab sofort

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Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Dr.-Ing. Jan de Boer

Masterarbeit, am IABP

Im Rahmen des Zukunft Bau Projektes Green Follows Function Attribute - Verbesserung der Datengrundlage für die Vertikal- und Extensivdach-Begrünung - sollen Untersuchungen zur Bestimmung wichtiger Attribute von Begrünungspflanzen durchgeführt werden.

Aufgabenstellung:

Untersuchungen zum Gaswechsel: CO2 / O2 / Photosyntheseleistung für bis zu 25 verschiedene Pflanzenarten, bei denen dieses Attribut fehlt, inklusive „Referenzpflanzen“, bei denen bereits Messwerte vorliegen. Durch Erfassung des Gaswechsels bzw. der Photosyntheseleistung von Pflanzen im Begrünungssystem (bodengebundene Fassadenbegrünung werden neue Grundlagen geschaffen zur Abschätzung der Kohlenstoffaufnahme.

Methodik – Arbeitspakete:

Recherche und Diskussion der Grundlagen zur Erfassung des Gaswechsels: CO2 / O2 / Photosyntheseleistung von Pflanzen, die in der bodengebundenen Fassadenbegrünung Verwendung finden. Überprüfung der bestehenden Konzeption mit Schwerpunkt der pflanzlichen CO2 Assimilation.

Anpassung und Ausbau einer spezialisierten Methodik sowie Datenauswertung zum Gaswechsel: CO2 / O2 / Photosyntheseleistung unterschiedlicher Pflanzenarten, die bei bodengebundener Vertikalbegrünung verwendet werden. Wünschenswert ist auch die mithilfe bei der Pflege der Pflanzen und der Prüfgefäße.

Darstellung, Auswertung und Diskussion der Ergebnisse. Dateneingabe in bestehende Datenbank.

Anforderungen:

  • Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • Technisches Verständnis
  • Botanisches Grundkenntnisse sowie Kenntnisse der Physiologie von Pflanzen wünschenswert
  • Softwarekenntnisse MS-Office, insbesondere Textverarbeitung und Datenverarbeitung (Excel)

Beginn:

in Absprache

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Masterarbeit, am IABP

Im Rahmen des Zukunft Bau Projektes Green Follows Function Attribute - Verbesserung der Datengrundlage für die Vertikal- und Extensivdach-Begrünung - sollen Untersuchungen zur Bestimmung wichtiger Attribute von Begrünungspflanzen durchgeführt werden.

Aufgabenstellung:

Anpassung und Optimierung eines bestehenden Messkonzeptes zur Erfassung Feinstaub und NOx Aufnahme durch Pflanzen inklusive erster Referenzmessungen. Durch diese Abschlussarbeit soll ein breit anwendbares Messsystem zur Erfassung des Reduktionseffektes von Luftschadstoffen durch Pflanzen/Substrat im Begrünungssystem (bodengebundene Fassadenbegrünung) bereitgestellt werden.

Methodik – Arbeitspakete

Recherche und Diskussion der Grundlagen zur Erfassung der Reduktion von Luftschadstoffen durch Pflanzen, die in der bodengebundenen Fassadenbegrünung Verwendung finden. Überprüfung der bestehenden Konzeption mit Schwerpunkt der Luftschadstoffe Feinstaub und NOx.

Anpassung und Optimierung eines bestehenden Messkonzeptes, erste Referenzmessungen sowie Datenauswertung zur Reduktion der Luftschadstoffe Feinstaub und NOx durch unterschiedliche Pflanzenarten, die bei bodengebundener Vertikalbegrünung verwendet werden. Wünschenswert ist auch die mithilfe bei der Pflege der Pflanzen und der Prüfgefäße.

Darstellung, Auswertung und Diskussion der Ergebnisse. Dateneingabe in bestehende Datenbank.

Anforderungen:

  • Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • Technisches Verständnis
  • Botanisches Grundkenntnisse sowie Kenntnisse der Physiologie von Pflanzen wünschenswert
  • Softwarekenntnisse MS-Office, insbesondere Textverarbeitung und Datenverarbeitung (Excel)

Beginn:

in Absprache

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Bachelor-/Masterarbeit, am IABP

Aufgabenstellung:

Laut einem kürzlich veröffentlichten UN-Bericht trägt der Gebäudesektor mit 36 % zum weltweiten Energieverbrauch bei. Vor diesem Hintergrund erforscht der SFB 1244 adaptive Gebäudehüllen zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs von Gebäuden. Membrankissenkonstruktionen mit komplementären Bedruckungsmustern eignen sich hierzu im Besonderen, da sie ultra-leicht und rezyklierbar sind sowie eine mediale Interaktion und ein adaptiven Verschattungseffekt ermöglichen. Durch die Änderung der Lagenabstände wird der Wärmedurchgangskoeffizient, die solare Transmission sowie das akustische Schalldämmmaß beeinflusst. Dieses Prinzip könnte je nach Umgebungssituation vorteilhaft bezüglich der Energieeffizienz und des Innenraumkomforts ausgenutzt werden insofern ein multibauphysikalisches Simulationsmodell zur Verfügung stünde. Doch wie kann man domänenspezifische Simulationstools mit dem für die Regelung benötigten dynamischen Systemmodell koppeln? Und wie können hierfür klare und arbeitsteilende Schnittstellen zwischen Architekt, Bauphysiker und Regelungstechniker definiert werden?

Durchführung:

Eine Literaturrecherche schafft zu Beginn der Arbeit einen Überblick über bisherige Kopplungsansätze. Hierzu gehört zum einen die Integration über das standardisierte Schnittstellenformat, dem Funktional Mockup Interface. Des Weiteren besteht die Möglichkeit über die Schnittstelle SMARTIInt (https://github.com/xrg-simulation/SMArtIInt), welches für die Integration von feed-forward oder rekurrenten neuronalen Netzwerkmodellen geeignet ist. Abschließend besteht die Möglichkeit des „Einlesen“ von voraus berechneten Zeitverläufen oder algebraischen Zusammenhängen einzelner diskreter Schnittstellengrößen. Doch welche Vor- und Nachteile bieten die jeweiligen Integrationsmöglichkeiten? Und wie können Sie effizient in die bestehende Methodenkette aus CAD-Generierung, Formfindung und Ray-Tracing integriert werden? Diese Gegenüberstellung und die exemplarische Programmierung einer durchgehenden Methodenkette sind die Hauptgegenstände der vorliegenden Arbeit.

Beginn:

in Absprache

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Masterarbeit, am IABP

Im Rahmen des Zukunft Bau Projektes Green Follows Function Attribute - Verbesserung der Datengrundlage für die Vertikal- und Extensivdach-Begrünung - sollen Untersuchungen zur Bestimmung wichtiger Attribute von Begrünungspflanzen durchgeführt werden.

Aufgabenstellung:

Untersuchungen zur (Evapo-)Transpiration mittels zweier unterschiedlicher Methoden für bis zu 25 verschiedene Pflanzenarten, bei denen dieses Attribut fehlt, inklusive „Referenzpflanzen“, bei denen bereits Messwerte vorliegen. Durch Erfassung der (Evapo-)Transpiration von Pflanzen/Substrat im Begrünungssystem (bodengebundene Fassadenbegrünung werden neue Grundlagen geschaffen zur Abschätzung des Kühleffektes.

Methodik - Arbeitspakete:

Recherche und Diskussion der Grundlagen zur Erfassung der Evapotranspiration von Pflanzen, die in der bodengebundenen Fassadenbegrünung Verwendung finden. Überprüfung der bestehenden Konzeption mit Schwerpunkt der pflanzlichen Transpiration.

Anpassung und Ausbau von zwei unterschiedlichen Methoden sowie Datenauswertung zum (Evapo-)Transpiration unterschiedlicher Pflanzenarten, die bei bodengebundener Vertikalbegrünung verwendet werden. Wünschenswert ist auch die mithilfe bei der Pflege der Pflanzen und der Prüfgefäße.

Darstellung, Auswertung und Diskussion der Ergebnisse. Dateneingabe in bestehende Datenbank.

Anforderungen:

  • Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • Technisches Verständnis
  • Botanisches Grundkenntnisse sowie Kenntnisse der Physiologie von Pflanzen wünschenswert
  • Softwarekenntnisse MS-Office, insbesondere Textverarbeitung und Datenverarbeitung (Excel)

Beginn:

in Absprache

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Bachelor-/Master-/Studienarbeit, am IABP

Laut dem kürzlich veröffentlichten UN-Bericht über den globalen Zustand von Gebäuden und Bauwesen im Jahr 2021 trägt der Gebäudesektor mit 36 % zum weltweiten Energieverbrauch bei. Davon entfallen jährlich 5 % auf die Gebäudekühlung. Dieser Anteil wird voraussichtlich bis 2050 um 29 % bis 157 % steigen. Dies könnte mit einem Anstieg des Risikos von Stromausfällen einhergehen, zum einen durch die gleichzeitige Deckung des steigenden Kühlbedarfs und zum anderen durch die trockenheitsbedingte Abschaltung von Kraftwerken. Vor diesem Hintergrund erforscht der Sonderforschungsbereich 1244 adaptive Gebäudehüllen und -strukturen zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs beim Bau und im Betrieb. Das neuartige fassadenintegrierte Adsorptionskühlsystem, das in dieser Arbeit untersucht wird stellt die Kühlenergie nahezu klimaneutral und dezentral bereit und adressiert damit gleich mehrere Herausforderungen. Doch wie muss die rauminterne Systemkomponente, der Verdampfer, ausgeführt sein um eine möglichst effiziente Kühlleistung zu ermöglichen und das Risiko von Kalkluftabfällen und Kondensatbildungen zu vermeiden.

Aufgabenstellung:

Innerhalb der Literaturrecherche werden bestehende Deckenkühlungskonzepte und -geometrien untersucht. Daraus werden zuerst parametrische Geometriemodelle (z.B. Rhino/ Grasshopper) und Platzierungen im Büroraum abgeleitet. Durch die Anwendung geeigneter detaillierter CFD-Programme (z.B. OpenFOAM, COMSOL) und / oder reduzierter CFD-Programme in Modelica (Fraunhofer IBP IESS, XRG Simulation HumanComfort) werden nun Simulationen des Raumvolumens durchgeführt. Nach der Definition geeigneter KPIs steht der Bewertung unterschiedlicher Geometrievarianten bezüglich deren Energieeffizienz sowie den Risiken der Kalkluft- und Kondensatbildung nichts mehr im Wege.

Anforderungen:

Sie besitzen idealerweise Vorkenntnisse und Erfahrungen im Umgang mit CFD-Programmen (z.B.: COMOSOL, OpenFOAM, Modelica, …) oder sind alternativ motiviert sich intensiv damit auseinanderzusetzen.

Beginn:

ab sofort

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Bachelor-/Master-/Studienarbeit, am IABP

Laut dem kürzlich veröffentlichten UN-Bericht über den globalen Zustand von Gebäuden und Bauwesen im Jahr 2021 trägt der Gebäudesektor mit 36 % zum weltweiten Energieverbrauch bei. Vor diesem Hintergrund erforscht der Sonderforschungsbereich 1244 adaptive Gebäudehüllen und -strukturen zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs beim Bau und im Betrieb. Membrankissenkonstruktionen gelten als geeignete Fassadenkonstruktionen, da Sie sehr leicht, rezyklier fähig und großflächig ausgeführt werden. Anhand komplementärer Bedruckungsmuster über die äußersten Folienlagen kann zudem ein individueller architektonischer Spielraum, eine mediale Interaktion und ein adaptiver Verschattungseffekt ermöglicht werden. Für das bestehende Schachbrettmuster verringert sich der Lichtdurchgang insofern die äußersten beiden Lagen aneinandergelagert sind und erhöht sich durch die Erhöhung des Abstandes. Doch wie wirken sich neuartige, inhomogene Muster (z.B. Streifen) und die darin enthaltenen Parameter (z.B. Streifenanzahl und -neigung) auf den optischen Komfort z.B. die Helligkeit, Blendung und den Energieeintrag (g-Wert) aus? Und wie breit ist diese Wechselwirkung zwischen dem geschlossenen und dem offenen Zustand?

Aufgabenstellung:
Anhand einer Literaturrecherche werden zuerst aus bestehenden Bedruckungsmustern neue Ansätze abgeleitet. Anschließend wird der Frage nachgegangen, wie ein definiertes Muster bewertet werden kann. Sollte die Adaption / Änderung der Folienlagen zu einer möglichst starken oder schwachen Wechselwirkung führen? Wie werden gegebenenfalls andere Metriken / Wechselwirkungen dadurch beeinflusst? Nach der Aufstellung des Zielkriteriums wird jenes bezüglich der im Bedruckungsmuster enthaltenen Parameter optimiert. Hierzu soll wahlweise einer der Optimierungssolver Galapagos / Opposum angewendet werden.

Anforderungen:

Sie besitzen idealerweise Vorkenntnisse und Erfahrungen im Umgang mit dem parametrischen Designtool Rhino3D oder sind alternativ motiviert sich intensiv damit auseinanderzusetzen.

Beginn:

ab sofort

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Bachelor-/Master-/Studienarbeit, am IABP

Laut dem kürzlich veröffentlichten UN-Bericht über den globalen Zustand von Gebäuden und Bauwesen im Jahr 2021 trägt der Gebäudesektor mit 36 % zum weltweiten Energieverbrauch bei. Vor diesem Hintergrund erforscht der Sonderforschungsbereich 1244 adaptive Gebäudehüllen und -strukturen zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs beim Bau und im Betrieb. Membrankissenkonstruktionen gelten als geeignete Fassadenkonstruktionen, da Sie sehr leicht, rezyklier fähig und großflächig ausgeführt werden. Sie verfügen jedoch aufgrund ihrer geringen Masse über eine geringe Schalldämmung. Doch welche Maßnahmen können die Schalldämmung entscheidend verbessern? Wie ändert sich die Schalldämmung mit der Lagenanzahl und den Lagenabständen? Wie groß ist der Einfluss der gekrümmten Oberfläche auf das Dämmverhalten? Besteht die Möglichkeit einer aktiven Vibrationsstrategie? Und welche festen oder gasförmigen Füllungen erhöhen die Schalldämmung?

Aufgabenstellung:

Eine Literaturrecherche schafft zu Beginn der Arbeit einen Überblick über bisherige aktive und passive Strategien der Schalldämmungsverbesserung und arbeitet bestehende Modelle zu den obigen Einflüssen heraus. Hieraus werden die vielversprechendsten Ansätze abgeleitet. Innerhalb eines geeigneten Finite-Elemente-Programms (z.B. Siemens NX) werden nun Modelle mehrlagiger Kissenkonstruktionen in Fensterabmaßen erstellt. Durch detaillierte FEM-Simulationen werden die ausgewählten Strategien des verbesserten Schallschutzes gegenübergestellt, um daraus Handlungsanweisungen abzuleiten.

Anforderungen:

Sie besitzen idealerweise Vorkenntnisse und Erfahrungen im Umgang mit FEMProgrammen
(z.B. Siemens NX, COMOSOL, Ansys, ...) oder sind alternativ motiviert sich
intensiv damit auseinanderzusetzen.

 

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Bachelor-/Master-/Studienarbeit, am IABP

Laut dem kürzlich veröffentlichten UN-Bericht über den globalen Zustand von Gebäuden und Bauwesen im Jahr 2021 trägt der Gebäudesektor mit 36 % zum weltweiten Energieverbrauch bei. Vor diesem Hintergrund erforscht der Sonderforschungsbereich 1244 adaptive Gebäudehüllen und -strukturen zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs beim Bau und im Betrieb. Membrankissenkonstruktionen gelten als geeignete Fassadenkonstruktionen, da Sie sehr leicht, rezyklier fähig und großflächig ausgeführt werden. Sie verfügen jedoch aufgrund ihrer geringen Masse über eine geringe Schalldämmung. Doch welche Maßnahmen können die Schalldämmung entscheidend verbessern? Wie ändert sich die Schalldämmung mit der Lagenanzahl und den Lagenabständen? Wie groß ist der Einfluss der gekrümmten Oberfläche auf das Dämmverhalten? Besteht die Möglichkeit einer aktiven Vibrationsstrategie? Und welche festen oder gasförmigen Füllungen erhöhen die Schalldämmung? Anhand der bestehenden Rahmenkonstruktion werden am Fensterprüfstand des Fraunhofer IBP die Schalldämmmaße unterschiedlicher Konfigurationen experimentell bestimmt. Zudem werden ausgewählte Strategien des verbesserten Schallschutzes gegenübergestellt, um daraus Handlungsanweisungen abzuleiten.

Aufgabenstellung:

Eine Literaturrecherche schafft zu Beginn der Arbeit einen Überblick über bisherige aktive und passive Strategien der Schalldämmungsverbesserung und arbeitet bestehende Modelle zu den obigen Einflüssen heraus. Hieraus werden die vielversprechendsten Ansätze abgeleitet.

Beginn:

ab sofort

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Bachelor-/Master-/Studienarbeit, am IABP

Laut dem kürzlich veröffentlichten UN-Bericht über den globalen Zustand von Gebäuden und Bauwesen im Jahr 2021 trägt der Gebäudesektor mit 36 % zum weltweiten Energieverbrauch bei. Vor diesem Hintergrund erforscht der Sonderforschungsbereich 1244 adaptive Gebäudehüllen und -strukturen zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs beim Bau und im Betrieb. Membrankissenkonstruktionen gelten als geeignete Fassadenkonstruktionen, da Sie sehr leicht sind, rezyklier und großflächig ausgeführt werden. Anhand komplementärer Bedruckungsmuster über die äußersten Folienlagen kann zudem ein individueller architektonischer Spielraum, eine mediale Interaktion und ein adaptiver Verschattungseffekt ermöglicht werden. Durch die Änderung der Abstände der Membranzwischenräume, der sog. Aktuierung, kann der Wärmedurchgangskoeffizient sowie der Gesamtenergiedurchlassgrad solcher Fassadenelemente anhand von Simulationsergebnissen über den Faktor 2 hinaus variiert werden. Dieses Prinzip könnte dafür genutzt werden, um je nach Wettersituation mehr oder weniger Wärme mit der Umgebung auszutauschen und so die aktiv hinzugefügte Kälte- bzw. Wärmeleistung zur Aufrechterhaltung des gesamten Innenraumkomforts zu reduzieren. Doch wie stark ändert sich der U- / g-Wert durch eine frei gewählte Aktuierungsstrategie? Wie könnten Aktuierungsstrategien / weitere Bauteile diese Abhängigkeiten weiter verbessern?

Aufgabenstellung:

Eine Literaturrecherche schafft zu Beginn der Arbeit einen Überblick über bisherige experimentelle Studien zu Membrankonstruktionen und Beschichtungsmustern. Anhand bestehender Rahmenkonstruktionen werden anschließend der Wärmedurchgangskoeffizient und der Gesamtenergiedurchlassgrad bei variablem Schichtabstand experimentell bestimmt. Zudem wird untersucht wie sich die Frequenz der Aktuierung auf die Übergangseigenschaften auswirken, um daraus Handlungsanweisungen abzuleiten. Dabei sollten die Betriebskosten durch die Aktuierung den Vorteilen gegenübergestellt werden.

Beginn:

ab sofort

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Ausschreibung - Zur Bewerbung

Bachelor-/Masterarbeit in der Arbeitsgruppe Akustik, am Fraunhofer IBP

Einleitung:

Schallimmissionen sind allgegenwärtig. Vor Allem in bebauten Gebieten an stark befahrenen Straßen, Bahnlinien, Gewerbebetrieben, Flughäfen, etc. nimmt die Störwirkung durch die Geräuschbelastung ständig zu. Dieser Umstand verlangt, angefangen von der Schallquelle, über den Ausbreitungsweg der Geräusche, bis zum schützenswerten Immissionsort (z.B. Vorlesungssaal), innovative und wirksame Maßnahmen, um den Menschen zu schützen. Dafür ist es notwendig die psychoakustische Wirkung von Schall auf den Menschen in der individuellen Situation richtig zu bewerten. Erst dadurch können intelligente Modelle und zielgerichtete Lösungsansätze erarbeitet werden.

Ihre Aufgaben:

Mehrere Abschlussarbeiten sind diesen rechnerischen und auch messtechnischen Untersuchungen zum wahrnehmungsbezogenen Schallimmissionsschutz gewidmet.

Was wir erwarten:

  • Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • Teamfähigkeit
  • Spaß an Messungen, Auswertungen, praktischer Aufbauten sowie deren Erprobung, bei Recherchen und Studien, Computersimulation und akustischen Berechnungen, etc.

     

Beginn:

nach Vereinbarung

Interessenten wenden sich bitte an:

Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Bewerbung erfolgt über den untenstehenden Link.

Zur Beschreibung und Bewerbung der Abschlussarbeit

Bachelor-/Masterarbeit in der Arbeitsgruppe Akustik, am Fraunhofer IBP

Einleitung:

Auch in der Bau- und Raumakustik spielt Nachhaltigkeit eine zunehmende Rolle. Die Notwendigkeit Materialien ressourcenschonend einzusetzen und bereits in der Gebäudeplanung den Rückbau der gewählten Konstruktionen im Blick zu haben, bedingt es bereits in der Produktentwicklung die jeweiligen schallschutztechnischen Eigenschaften genau zu kennen. Um den Schallschutz im Gebäude prognostizieren zu können, müssen neue Materialkombinationen und Bauteilaufbauten schalltechnisch geplant und untersucht werden.

Ihre Aufgaben:

Mehrere Abschlussarbeiten sind diesen messtechnischen und auch rechnerischen Untersuchungen zur Entwicklung neuer Materialien und Bauteile mit Ziel des nachhaltigen Schallschutzes gewidmet.

Was wir erwarten:

  • Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • Teamfähigkeit
  • Spaß an Messungen, Auswertungen, praktischer Aufbauten sowie deren Erprobung, bei Recherchen und Studien, Computersimulation und akustischen Berechnungen, etc.

Beginn:

nach Vereinbarung

Interessenten wenden sich bitte an:

Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Bewerbung erfolgt über den untenstehenden Link.

Zur Beschreibung und Bewerbung der Abschlussarbeit

Bachelor-/Masterarbeit in der Arbeitsgruppe Akustik, am Fraunhofer IBP

Einleitung:

Die konkrete Schallentstehung, -übertragung und -abstrahlung von Geräuschen gebäudetechnischer Anlagen in Gebäuden hängt von jedem einzelnen Element der Installation, aber auch der Gebäudesubstanz sowie vom Zusammenspiel aus Quelle und Empfangsstruktur ab. Daher sind für eine zielgerichtete Planung, Auswahl und Ausführung die schall- und schwingungstechnischen Eigenschaften sowohl der beteiligten Elemente als auch des gesamten Aufbaus relevant. Die Eigenschaften gebäudetechnischer Anlagen gilt es experimentell zu bestimmen, aber auch modellhaft zu beschreiben, um Varianten und Kombinationen von Geräuschquelle und Gebäudesubstanz im Vorfeld möglichst sicher vorhersagen zu können.

Ihre Aufgaben:

Mehrere Abschlussarbeiten sind diesen messtechnischen und auch rechnerischen Untersuchungen zum Schall- und Schwingungsverhalten von gebäudetechnischen Anlagen in Gebäuden gewidmet.

Was wir erwarten:

  • Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • Teamfähigkeit
  • Spaß an Messungen, Auswertungen, praktischer Aufbauten sowie deren Erprobung, bei Recherchen und Studien, Computersimulation und akustischen Berechnungen, etc.

Beginn:

nach Vereinbarung

Interessenten wenden sich bitte an:

Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Bewerbung erfolgt über den untenstehenden Link.

Zur Beschreibung und Bewerbung der Abschlussarbeit

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