Abschlussarbeiten

Abschlussarbeiten am IIB

Am Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen (IIB) bieten wir zahlreiche Möglichkeiten für Studien- und Abschlussarbeiten (Bachelor-/Masterthesis). Neben den auf dieser Seite aufgelisteten Themen können zudem gern eigene Vorschläge in Bezug zu unseren Forschungsbereichen eingebracht werden. Bitte wenden Sie sich dafür ebenso wie für externe Arbeiten und Kooperationen an uns. Ansprechpartner für die jeweiligen Themenfelder können der untenstehenden Übersicht sowie den Detailseiten unserer Mitarbeiter entnommen werden.

Gerne können Sie sich auch an Prof. Dr.-Ing. Uwe Rüppel wenden. Abschlussarbeiten können in Deutsch und nach Absprache in Englisch bearbeitet und verfasst werden.

  • 13.11.2018

    Verwendung von IoT-Daten in BIM

    Mit BIM verknüpfte IoT-Daten bieten neue Möglichkeiten
    Mit BIM verknüpfte IoT-Daten bieten neue Möglichkeiten

    Internet of Things, Building Information Modeling, Big Data

    Bachelorarbeit, Masterarbeit

    Aufgrund der starken Verbreitung von Internet of Things(IOT)-Geräten und Anwendungen stehen neuartige Möglichkeiten und Datensätze zur Verfügung. Die Anzahl an „smarten“ Geräten im Haushalt sowie in der Gebäudetechnik steigt stetig. Diese Vielzahl an unterschiedlichen Informationen soll sinnvoll geordnet, ausgewertet und mit einem BIM verknüpft werden. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Tim Huyeng, M.Sc.

  • 25.10.2018

    Computergestützte Öffentlichkeitsarbeit am FB13

    Zusammenführen relevanter Informationen für Öffentlichkeitsarbeit am FB13
    Zusammenführen relevanter Informationen für Öffentlichkeitsarbeit am FB13

    Filtern und Zusammenführen von Informationen, Textverarbeitung & -generierung

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi)

    Eine zentrale Aufgabe der Öffentlichkeitsarbeit am Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften ist es, aktuelle Neuigkeiten, relevante Vorgänge, neue Forschungsvorhaben und anderweitige Informationen der zugehörigen Institute und Fachgebiete, aber auch des Fachbereichs oder der Universität selbst, über Medien wie Webauftritte, Newsletter oder sogar Videos zur Verfügung zu stellen. Durch die Vielzahl an Informationen, die oftmals aus verteilten Quellen stammen, ist ein nicht unwesentlicher Teil der Arbeit, diese Daten zu sichten, zu sammeln und zielgerichtet aufzubereiten. Dieser Prozess ist geprägt von sich oftmals wiederholenden Teilschritten, die aufgrund der primär textbasierten Ausrichtung gut anhand digitaler Methoden unterstützt beziehungsweise (teil-)automatisiert werden könnten. Ziel dieser Thesis ist es daher, zunächst entsprechende Möglichkeiten und Grundlagen zu recherchieren und anschließend ein Konzept zu entwickeln, mit dem die Öffentlichkeitsarbeit weiter verbessert werden kann. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Christian Thiele, M.Sc.

  • 12.10.2018

    Austauschprotokolle zur dezentralen Datenhaltung von Gebäudebauteilen

    Dezentrales System (Pixabay)
    Dezentrales System (Pixabay)

    Integration verteilter Datenressourcen, Building Information Modeling

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi)

    Der Austausch von Bauteildaten zwischen Hersteller und Fachplaner ist eine wesentliche Voraussetzung zur erfolgreichen Projektplanung. Fachplaner möchten Bauteildaten aus verschiedenen Quellen beziehen und diese miteinander vergleichen, um die günstigste und beste Lösung herauszufinden. Traditionell wird die Vergleich- und Durchsuchbarkeit durch ein einheitliches Datenschema und Ablage der Daten an einem zentralen Speicherort gewährleistet. Allerdings steht dies dem natürlichen Interesse des Herstellers nach Datenhoheit entgegen. Das IIB untersucht daher Methoden, mit welchen die traditionell zentrale Datenhaltung durch eine verteilte Datenhaltung auf herstellereigenen Servern ersetzt werden kann, ohne dabei Funktionalitäten einzubüßen. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , André Hoffmann, M.Sc.

  • 05.09.2018

    Kontextbasierte Spracheingabe zur Beschleunigung und Vereinfachung von Wartungsarbeiten

    Sprachbasierte Unterstützung von Wartungsrundgängen im Brandschutz
    Sprachbasierte Unterstützung von Wartungsrundgängen im Brandschutz

    Spracheingabe, Texterkennung

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi)

    Zur Beschleunigung von Wartungsarbeiten, beispielsweise im Rahmen der Brandmeldeanlage und Brandbekämpfung, kann an vielen Stellen die Nutzung einer Spracheingabe sinnvoll sein. Die Eingabe von freiem Text und automatische Erkennung der Sprache sowie die Hinterlegung in Dokumenten wie z.B. Protokollen wird angestrebt. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Christian Eller, M.Sc.

  • 03.09.2018

    Kalibrierung Typologie-basierter energetischer Gebäudemodelle

    Partikelschwarmoptimierung (Wikipedia)
    Partikelschwarmoptimierung (Wikipedia)

    Energetische Bewertung, Optimierung

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi)

    Die energetische Modellierung von Bestandsgebäuden stellt einen oftmals zeitintensiven Prozess dar, welcher neben Fachkenntnis auch eine Vielzahl an detaillierten Nutzereingaben erfordert. Das Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen untersucht im Rahmen seiner Forschungsarbeit Ansätze zur Vereinfachung und Automatisierung der Modellgenerierung. Im Rahmen dieser Arbeit ist ein Softwarekonzept für die Kalibrierung der generierten Modelle zu entwickeln. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , André Hoffmann, M.Sc.

  • 29.08.2018

    Nutzung von Feature Detection zur automatisierten Sortierung und Zuordnung von Bild- und Rauminformationen

    Automatische Sortierung und Raumzuweisung von Fotos zu bzw. in einem Gebäudemodell
    Automatische Sortierung und Raumzuweisung von Fotos zu bzw. in einem Gebäudemodell

    Feature Detection, Computer Vision

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi)

    Eine Untersuchung von neuen Technologien der Computer Vision zur Klassifizierung und Objekterkennung von Fotos ist durchzuführen. Mittels Feature Detection, Nutzung von Metadaten sowie ggf. anderweitig relevanter Methoden ist ein Algorithmus zu entwickeln, welcher Fotos raumspezifisch sortiert. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Christian Eller, M.Sc.

  • 28.08.2018

    Anbindung von numerischen Simulationen zur interaktiven Nutzung von Rauminformationen in einer Spieleumgebung

    Darstellung und Nutzung von CFD-Simulationen im räumlichen Kontext
    Darstellung und Nutzung von CFD-Simulationen im räumlichen Kontext

    Serious Games, Computational Fluid Dynamics

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi)

    Nutzung von Simulationen im spielerischen Kontext, um Temperatur- oder Feuchtigkeitsverläufe interaktiv und verständlich zu gestalten. Einbindung von Computational Fluid Dynamics (CFD) in bestehende 3D-Anwendung sowie ggf. nötige Anpassungen. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Christian Eller, M.Sc.

  • 28.06.2018

    Analyse von LPWAN im Kontext des Serious Gaming

    Funktionsweise von LPWAN am Beispiel der Firma Sigfox (Atkinson, 2016)
    Funktionsweise von LPWAN am Beispiel der Firma Sigfox (Atkinson, 2016)

    Sensorik, IoT, Serious Games

    Bachelorarbeit

    Das Low Power Wide Area Network (LPWAN) gilt als das Netz für die Technologien des IoT(Internet of Things)-Sektors. Das Netz ermöglicht eine neuartige und energieeffiziente Weiterleitung der Sensordaten vom Sensor zum Speichermedium. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Tim Huyeng, M.Sc.

  • 15.05.2018

    Steigerung der Immersion in Serious Games

    Serious Games und VR am Beispiel der Brandbekämpfung
    Serious Games und VR am Beispiel der Brandbekämpfung

    Serious Games, Virtual Reality

    Bachelorarbeit, Masterarbeit

    Im Rahmen der Forschung in Verbindung mit Serious Games spielt die VR-Technik mittlerweile eine große Rolle. Die Immersion im virtuellen Raum ist dabei bereits weit fortgeschritten. Dennoch fehlen an vielen Stellen wesentliche Bestandteile, die zum Beispiel durch optisches oder haptisches Feedback sowie geeignete räumliche Geräuschentwicklung gegeben sein könnten. Aus diesem Grund sollen im Kontext dieser Arbeit sowohl bewährte als auch neuartige Techniken und Systeme untersucht werden, welche neue Möglichkeiten für die Immersion der virtuellen Umgebung im Zusammenhang mit Serious Games eröffnen könnten. Hierzu zählen moderne Lichtberechnungs- und Rendering-Verfahren, aber auch gängige Soundsysteme und –techniken, die auf Ihre Stärken und Schwächen sowie jeweilige Eignung hin geprüft werden sollen. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Christian Eller, M.Sc.

  • 14.05.2018

    Serialisierung und Dokumentation von mikroskopischen Entfluchtungsanalysen

    Wiederherstellung der Personenanfangsverteilung anhand der Dokumentation eines vorausgegangenen Durchlaufs (schematische Darstellung)
    Wiederherstellung der Personenanfangsverteilung anhand der Dokumentation eines vorausgegangenen Durchlaufs (schematische Darstellung)

    Serious Games, Civil Safety Engineering

    Masterarbeit

    Die Thematik mikroskopischer Analysen im Bereich der Sicherheitsforschung hat in der jüngeren Vergangenheit stark an Bedeutung gewonnen. Im Gegensatz zu den bisher verbreiteten Ansätzen makroskopischer Simulationen, beispielweise durch die Betrachtung von Massenströmen, werden hierbei einzelne Personen dargestellt, die über individuelle Eigenschaften verfügen. Das Verhalten im Evakuationsfall ist hierbei sehr von diesen Parametern abhängig, die z.B. Gehgeschwindigkeit, Reaktionszeiten u.v.m. umfassen. Um nachvollziehbare Ergebnisse zu erzielen, müssen einzelne Durchläufe entsprechend dokumentiert oder auch Möglichkeiten für die gezielte Wiederholung mit und ohne Parametervariation geschaffen werden. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Timo Bittner, M.Sc.

  • 11.05.2018

    Analyse von interaktiven Feedbacksystemen in Serious Games

    Auswertung von Serious Games in VR-Trainingsszenarien
    Auswertung von Serious Games in VR-Trainingsszenarien

    Serious Games, Virtual Reality

    Bachelorarbeit, Masterarbeit

    Im Rahmen der Forschung und Lehre mit Serious Games spielt die VR-Technik eine große Rolle. Ebenfalls werden durch den Computer automatische Auswertungen und Analysen unterstützt, die dem Nutzer Feedback zur Durchführung in z.B. Trainingsszenarien geben können. Im Rahmen dieser Arbeit könnten zur Laufzeit generierte Analysen und das direkte Feedback mittels VR oder erweiternder Technik untersucht werden. Welches optische Feedback hilft dem Nutzer und ist nötig, um den Lernfortschritt zu begünstigen, die Immersion aber nicht zu zerstören? Welche Arten von Feedback-Systemen gibt es und wie können Sie mit den Analysen verknüpft werden? Eine Validierung der untersuchten Feedback-Systeme und deren Akzeptanz wären durch Testläufe zu untersuchen und auszuwerten. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Christian Eller, M.Sc.

  • 10.05.2018

    Android-basierte Digitalisierung der Einsatzmittelvisitenkarten für den Katastrophenschutz

    Beispiel einer Einsatzmittelvisitenkarte (Quelle: Feuerwehr Darmstadt)
    Beispiel einer Einsatzmittelvisitenkarte (Quelle: Feuerwehr Darmstadt)

    Kritische Infrastrukturen, Civil Safety Engineering

    Bachelorarbeit, Studienarbeit (WiBi)

    Ähnlich wie die Visitenkarten von Personen werden bei der Feuerwehr und anderen Organisationen des Katastrophenschutzes immer häufiger sog. Einsatzmittelvisitenkarten eingesetzt. Diese DIN-A5 bzw. DIN-A4 großen Informationsblätter werden in Fahrzeugen deponiert und enthalten neben den Fahrzeug-Basisdaten, wie dem Namen und dem Typ, auch Informationen über die verfügbare Ausrüstung und die Kompetenzen der Einsatzkräfte des Fahrzeugs. Bisher erfolgt die Erfassung und Verteilung dieser Informationen in Schadenslagen durch manuelles Abschreiben oder die Weitergabe der Visitenkarte. Dieser Prozess soll zukünftig durch die Digitalisierung der Einsatzmittelvisitenkarte beschleunigt und die Verknüpfung mit anderen Informationen ermöglicht werden. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr.-Ing. Uwe Rüppel , Marcus Dombois, M.Sc.

  • 09.05.2018

    Digitales Campusgebäudemodell an der TU Darmstadt

    Digitales Gebäudemodell des Instituts für Informatik im Bauwesen in Autodesk Revit
    Digitales Gebäudemodell des Instituts für Informatik im Bauwesen in Autodesk Revit

    Building Information Modeling

    Bachelorarbeit

    Modelliere deinen Campus! Methoden des Building Information Modeling (BIM) gewinnen zusammen mit anderen Aspekten der Informatik im Bauwesen stetig an Bedeutung im Alltag eines Ingenieurs. Ob Planung oder Betrieb eines Bauwerks, Neu- oder Umbau, Erweiterung der technischen Gebäudeausrüstung oder energetische Optimierung – fast alle Prozesse laufen heutzutage parallel am Computer, um die Auswirkungen bestimmter Bauteile und Materialien oder auch ganzheitlicher Maßnahmen beurteilen zu können. In diesem Zusammenhang sind BIM-Methoden unersetzlich, sie benötigen allerdings geeignete Modelle als Grundlage. Zu diesem Zweck sollen im Rahmen einer Arbeit grundlegende Recherchen zusammen mit der Modellierung von Teilen des TUDa-Campus durchgeführt werden. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Timo Bittner, M.Sc.

  • 08.05.2018

    Entwicklung einer Office-Erweiterung für den Krisen- und Verwaltungsstab im Katastrophenschutz

    Exemplarischer Lagebericht an den Krisenstab
    Exemplarischer Lagebericht an den Krisenstab

    Kritische Infrastrukturen, Civil Safety Engineering

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi), Diplomarbeit

    Zur erfolgreichen Bewältigung von Katastrophenereignissen wird in Krisenstäben der Feuerwehren und Kommunen, aber auch in Regierungsbezirken sowie auf Länder- und auf Bundesebene im Allgemeinen auf komplexe Software zurückgegriffen. Da diese auf die Bedürfnisse des Stabs zugeschnittene Systeme in der Regel nur bei Großschadenslagen oder unregelmäßig stattfindenden Übungen zum Einsatz kommen, ist die Hemmschwelle der Mitarbeiter in Krisen- und Verwaltungsstäben bedingt durch Unsicherheiten oder Unerfahrenheit bei der Nutzung sehr hoch. In einigen Fällen greifen Krisenstäbe daher auf Alltagslösungen wie Office-Anwendungen zurück, die jedoch von Haus aus keine Spezialfunktionen bieten, beispielsweise für die Einsatzdokumentation. Hier gilt es, Abhilfe zu schaffen und über die Erweiterung, zum Beispiel im Rahmen einer Outlook-Anwendung, ein Mindestmaß an Eignung sicherzustellen. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Marcus Dombois, M.Sc.

  • 07.05.2018

    Entwicklung eines lehrreichen VR-Szenarios zur Verständnissteigerung am Beispiel von Lastverläufen

    Momenten- und Lastverläufe auf einen Einfeldträger (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Biegemoment)
    Momenten- und Lastverläufe auf einen Einfeldträger (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Biegemoment)

    Serious Games, Virtual Reality

    Bachelorarbeit, Masterarbeit

    Im Rahmen der Forschung des Serious Games spielt die VR-Technik eine große Rolle. Durch die virtuelle Realität wird ein digitaler Raum erzeugt, welcher nahezu keine Grenzen kennt. In diesem Raum ist fast alles umsetzbar und können Sachverhalte sichtbar gemacht werden, die in der Realität nicht sichtbar oder nur schwer fassbar sind. Deshalb bietet es sich an Sachverhalte und Problemstellungen die nur abstrakt vorstellbar oder erklärbar sind, in VR aufzubereiten und durch Serious Games Methoden interaktiv greifbar zu gestalten. Eins dieser Problemfelder kommt aus der Technischen Mechanik und so sollen Lastverläufe in VR interaktiv umgesetzt und Berechnungen direkt visualisiert werden. Die Auseinandersetzung und demonstrative Umsetzung dieser Aufgabe wäre Schwerpunkt dieser Abschlussarbeit. Eine Validierung des entwickelten Demonstrators mittels einer Testreihe bzw. Probanden ist erwünscht. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Christian Eller, M.Sc.

  • 04.05.2018

    Entwicklung eines Annotationsmodells für Textdokumente am Beispiel des Hessischen Katastrophenschutzes

    Textannotation am Beispiel eines Gedichts (https://hubpages.com/literature/How-to-Annotate-a-Poem-and-Why)
    Textannotation am Beispiel eines Gedichts (https://hubpages.com/literature/How-to-Annotate-a-Poem-and-Why)

    Kritische Infrastrukturen, Civil Safety Engineering

    Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit (WiBi), Diplomarbeit

    Textdokumente spielen im Bereich des Feuerwehr- und Rettungswesens sowie im Katastrophenschutz eine entscheidende Rolle. Angefangen bei gesetzlichen Regelungen, die die Grundlage der Einsatzarbeit bilden, werden u.a. Aufgaben, Materialien und Begrifflichkeiten oder auch ganzheitliche Dokumente in Textform festgehalten. Ein Beispiel hierfür ist das Katastrophenschutz-Konzept des hessischen Innenministeriums. Für die Verwendung und Verarbeitung von solchen „unstrukturierten Daten“, bei denen der Zugriff auf relevante Teile schwerfällt, können Annotationen auf vielfältige Art (z.B. durch verbesserte Visualisierung oder Filterung von Informationen) einen Mehrwert liefern. Dieser Mehrwert soll im Zuge der Thesis durch die Entwicklung eines Annotationsmodells für Textdokumente am Beispiel des Hessischen Katastrophenschutzes untersucht werden. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Marcus Dombois, M.Sc.

  • 03.05.2018

    Ablaufoptimierung für die Integration digitaler Gebäudemodelle in Spieleumgebungen

    Informationsübernahme aus digitalem Gebäudemodell (oben) in Unity3D (unten)
    Informationsübernahme aus digitalem Gebäudemodell (oben) in Unity3D (unten)

    Building Information Modeling, Serious Games, Virtual Reality

    Bachelorarbeit, Masterarbeit

    Während digitale Ingenieurmethoden und Spieleentwicklung auf den ersten Blick einige Überschneidungen aufweisen, sind die zugrundeliegenden Ansätze meist sehr verschieden. Das 3D-Gebäudemodell eines Ingenieurs verfügt so beispielsweise über eine große Menge an Informationen, die für Gamedesign uninteressant sind, wohingegen die Ästhetik im Spiel eine weitaus größere Rolle spielt als bei der Arbeit im Bauwesen. Hier gilt es, Arbeitsabläufe entsprechend anzupassen, damit bereits zur Verfügung stehende digitale Gebäudemodelle auch für Methoden des Serious Gaming oder auch im Bereich der Virtuellen Realität genutzt werden können. weiter

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Uwe Rüppel , Timo Bittner, M.Sc.