Themen für Abschlussarbeiten

Stichworte: Die Luftgeschwindigkeit im Zwischenraum von Außenwand und Grünfassade VertiKKA (Standort Coudraystraße) ist experimentell zu untersuchen. Hierfür soll ein Messaufbau konzipiert und umgesetzt werden.

Betreuung: Theresa Paskert M.Sc., Dr. Hayder Alsaad

Bearbeitung: Deutsch oder Englisch

Zielgruppe: Bachelor, Studienarbeit/ Special project

Keywords: The air velocity in the space between the outer wall and the VertiKKA green façade (Coudraystraße) is to be investigated by experimental and numerical means. For this, a measurement setup shall be designed and implemented. For the numerical investigation, the environment shall be geometrically mapped. Subsequently, the flow shall be calculated using various models with the ANSYS Fluent software. To validate the models, a comparison of the numerical and experimental results shall be made, drawing conclusions on the fit of the calculation model.

Stichworte: Die Luftgeschwindigkeit im Zwischenraum von Außenwand und Grünfassade VertiKKA (Coudraystraße) ist experimentell und numerisch zu untersuchen. Hierfür soll ein Messaufbau konzipiert und umgesetzt werden. Für die numerische Untersuchung wird die Umgebung geometrisch abgebildet und die Strömung unter Verwendung verschiedener Modelle mit der Software ANSYS Fluent berechnet. Für die Validierung der Modelle werden numerische und experimentelle Ergebnisse verglichen und entsprechende Rückschlüsse gezogen.

Betreuung: Theresa Paskert M.Sc., Dr. Hayder Alsaad

Bearbeitung: Deutsch oder Englisch

Zielgruppe: Studienarbeit/ Special project, Master

Keywords: The microclimate in front of a green facade can be described by factors such as air temperature and relative humidity. However, these measurements are influenced by weather conditions, plant irrigation, and plant vitality. Already collected data from long-term monitoring shall be classified, correlated, and analyzed using machine learning.

Supervision: Theresa Paskert M.Sc., Dr. Hayder Alsaad

English or German

Zielgruppe: Special project (Studienarbeit), Master

Grünfassaden sollten nicht nur bei Neubauvorhaben berücksichtigt werden, sondern auch im Bestand Anwendung finden. Daher soll diese Arbeit folgende Schritte abhandeln:

1. Generierung eines 3D-Modells des Bestands, bspw. durch Einlesen und Umwandeln einer 3dm-Datei, wobei die Schwierigkeit darin besteht, dass die zu erzeugenden thermischen Zonen keine Wandstärken haben dürfen, oder durch Einlesen und Zusammenfügen von Ansichten im DWG-Format, etc. 
   Hier sind Ideen und passende Lösungen für verschiedene Datensätze gefragt! 
2. Automatisches „Erkennen“ verfügbarer Flächen für Grünfassaden und automatisierte Begrünung unter verschiedenen Randbedingungen (bspw. Bedeckungsgrad, Himmelsrichtung).
3.  Zuweisung weiterer Randbedingungen, wie Bauteilaufbauten, Soll-Raumtemperaturen, Luftwechselrate, etc.
4. Energetische Simulationen und Vergleich der Auswirkungen von Grünfassaden an verschiedenen Beispielgebäuden mit unterschiedlichen Konstruktionsweisen.

Wesentliche „Learnings“: Arbeiten mit Rhino, insbesondere Grasshopper, Kenntnisse zur energetischen Gebäudemodellierung und welche Aspekte dabei relevant sind, wie Grünfassaden sich auf den Gebäudeenergiebedarf Sommer wie Winter auswirken können.

Sprachen: Deutsch, Englisch
Betreuung: Maria Hartmann M.Sc., Dr. Hayder Alsaad
Zielgruppe: Bachelorarbeit, Masterarbeit

The climate of Europe exhibits substantial variability across the decades at interannual and seasonal timescales, yet the mechanisms driving this variability are not always local atmospheric dynamics alone. A growing body of evidence suggests that remote ocean-atmosphere interactions, most notably the El Niño Southern oscillation (ENSO), exert a measurable influence on European temperature and humidity regimes through large scale teleconnection patterns. 

This thesis proposes a systematic, long-term analysis of outdoor thermal comfort variability over Europe, using ERA5 reanalysis dataset for its spatial coverage and high resolution. The work spans multiple timescales from seasonal diagnostics to interannual trend decomposition and will assess the statistical relationship between different ENSO phases and spatially resolved thermal stress indicators. This is an opportunity to conduct rigorous, interdisciplinary research at the interface of climate science and the built environment. 

Language: English
Target audience: Bachelor's or Master's students
Supervision: Dr. Jennyfer Karam, Dr.-Ing. Hayder Alsaad

Urban air pollution is caused by a variety of human activities, such as transportation, industries, agriculture, and construction, which lead to the release and spread of particulate matter in the urban environment, threatening air quality and population health. Hence, there is a need to identify and characterize the sources of such contamination, knowing the map of pollution spread, to enable the design and implementation of appropriate risk assessment and response strategies. However, several factors make the characterization of the source of an emission event a challenging task: the ill-posed nature of the inverse problem, the non-uniqueness of the solutions that can fit the available observation, the uncertainties of the observations, and the complexity of the physical dispersion mechanisms relating the source parameters to the observations. 

Main areas of work:

• Use a probabilistic approach that, unlike the deterministic one, characterizes a distribution of possible source parameter configurations.
• Use a Markov Chain Monte Carlo (MCMC) algorithm for stochastic sampling to fully assess the possible combinations of source parameters, hence, quantifying their relative uncertainties.
• Use a high-resolution Lagrangian dispersion model such as GRAMM-GRAL to provide microscale wind computations as well as pollution concentration values in the presence of urban features with high complexity.
• Obtain robust estimates of the pollution emission parameters: the source location, the emission rate, and the emission duration.

Language: English
Target audience: Bachelor's or Master's students
Supervision: Dr. Jennyfer Karam, Dr.-Ing. Hayder Alsaad

CFD simulation of airflow requires well validated models e.g. for turbulence generation. Using experimental data of mechanical ventilation, several turbulence models shall be validated. This requires modelling and simulation of the experimental setup and in-depth comparison of numerical and experimental results using scientific approaches.

Betreuung: Theresa Paskert M.Sc., Dr. Hayder Alsaad

Bearbeitung: Deutsch oder Englisch

Zielgruppe: Bachelorarbeit, Studienarbeit (Special project)

Stichworte:
Messung des Schalldämm-Maßes von Innenwänden; Messung des Normtrittschallpegels in Innenräumen; Bewertung des Schallschutzes hinsichtlich der Vertraulichkeit; Lokalisierung von Schallbrücken mit einer Akustischen Kamera; Messung der Nachhallzeit in Büroräumen und qualitative Bewertung

Betreuer: Dr. Albert Vogel
Zielgruppe: Bachelor, ggf. erweiterbar zu Master

An einem vorhandenen akustischen Modelprüfstand sollen verschiedene Körperschallquellen installiert und der resultierende Schalldruckpegel gemessen werden. Weiterhin sollen Übertragungsfunktionen in der Modellstruktur ermittelt werden. Die Ergebnisse werden dann mit Prognosewerten verglichen.

Die Arbeit hat zum Ziel, Aussagen zur Anwendbarkeit und Genauigkeit der normativen Schalldruckpegelprognose im Modellmaßstab machen zu können.

Betreuer: Dr. Albert Vogel

Zielgruppe: Bachelor, Master

Aktuell bilden im Holz- und Holzleichtbau die Verbindungen, Stoßstellen und Verbindungsmittel zwischen den Bauelementen bei der schwingungstechnischen Modellierung und Simulation eine große Herausforderung.

In dieser Arbeit sollen verschiedene Verbindungsmittel (z.B. Schrauben, Nagelbleche, Stöße etc.) zum Einen gebaut und experimentelle Modalanalysen durchgeführt werden. Zum Anderen sollen die gewählten Verbindungen mit ANSYS modelliert und simuliert werden und mit den Messungen so abgeglichen werden, dass echte digitale Zwillinge der Verbindungen das Ergebnis dieser Arbeit sind.

(ANSYS-Kenntnisse sind hilfreich, Einarbeitung in das Simulationsprogramm ANSYS erforderlich)

Betreuer: Dr. Albert Vogel

Zielgruppe: Bachelor, Master

Stichworte:
Direkte Messung; Two-stage method (leichte und schwere Empfangsplatte); Substitutionsmethode (Ersatzschallquelle); Quantifizierung des Einflusses der Modendichte auf die Leistungsmessung bei tiefen Frequenzen

Betreuer: Dr. Albert Vogel
Zielgruppe: Master

Stichworte: Körperschalleinleitung; Schallweiterleitung im Gebäude; Schallprognose; Körperschall im Leichtbau

Betreuer: Dr. Albert Vogel
Zielgruppe: Master

Stichworte: Schallprognose; Unsicherheiten Prognoserechnung; Körperschalleinleitung; Schallweiterleitung im Gebäude; Körperschall im Leichtbau

Betreuer: Dr. Albert Vogel
Zielgruppe: Bachelorarbeit; Masterarbeit

Stichworte:

Ein vorhandener Miniatur-Akustik-Wandprüfstand soll in Ansys modelliert und das Schwingverhalten simuliert werden. Weiterhin soll das Luftschallfeld im Prüfstand simuliert werden. Dazu sind umfangreiche Vorkenntnisse in ANSYS sind zwingend erforderlich.

Betreuer: Dr. Albert Vogel

Zielgruppe: Master

Stichworte:

Messung von Schalllaufzeiten mit Mikrofonen, Bestimmung von kleinen Luftströmungsgeschwindigkeiten, Bestimmung der Messgrenzen, Systemoptimierung

(äußerst anspruchsvoll und umfangreiche Einarbeitung erforderlich, Matlab-Kenntnisse ggf. erforderlich)

Betreuer: Dr. Albert Vogel

Zielgruppe: Master