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Lehrstuhl für Operations Management,
Fakultät für Wirtschafts-wissenschaften,
RWTH Aachen University,

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Liste offener Abschlussarbeitsthemen

Art	Titel	Betreuer
MA	Carsharing-Strategien im betrieblichen Umfeld	Frank, L.	+
	Die zunehmende Fahrleistung im Personenverkehr trägt vor allem in Ballungsräumen maßgeblich zu Verkehrsstaus und Parkplatzmangel bei und wirkt sich erheblich auf den Ausstoß von Treibhausgasen aus. Vor diesem Hintergrund besteht zunehmender Bedarf an alternativen Mobilitätskonzepten, die nachhaltig gestaltet sind und die Flexibilität der Nutzer erhalten. Einen Lösungsansatz stellt das Konzept des Carsharings dar: Carsharing ermöglicht es, jederzeit mobil zu sein und führt zur Reduktion des Fahrzeugbestandes und somit zur Verbesserung der Verkehrssituation. Nicht nur private, sondern auch betriebliche Nutzer können vom flexiblen Zugriff auf geteilte Fahrzeugflotten und den damit verbundenen Einsparungspotentialen profitieren. Betriebliche Carsharing-Startegien umfassen beispielsweise neben dem Einsatz unternehmensinterner Fahrzeugpools auch die Nutzung von öffentlichem Carsharing, um Mobilitätsspitzen abzufangen und ineffiziente Dienstwagen zu ersetzen. In diesem Zusammenhang besteht die Aufgabe der Abschlussarbeit darin, verschiedene Strategien zur Nutzung von Carsharing-Konzepten im betrieblichen Umfeld zu entwickeln und zu bewerten.
MA	Consequential Life Cycle Assessment von Plastic Recycling	Simon, B. Schleier, J.	+
	Nordrhein-Westfalen ist einer der führenden Industriestandorte Europas. Um diese Position im Rahmen der Zielsetzung des Pariser Klimaschutzabkommen auszubauen, sind systematische Transformationskonzepte in Produktwertschöpfungsketten unerlässlich. Unter anderem sollen die detaillierte Planung und Implementierung kreislaufwirtschaftlicher Maßnahmen eine Senkung der Treibhaushgasemissionen wirtschaftlich herbeiführen. Die anzufertigende Arbeit trägt zu dem Bestreben bei, indem sie das Ziel verfolgt, eine vollständige Übersicht ökonomisch und ökologisch sinnvoller Technologieoptionen für werkstoffliche sowie rohstoffliche Verwertung von Kunststoffabfällen in NRW zu erstellen. Wesentlicher Punkt der Arbeit ist die Durchführung einer sog. ‚consequential life cycle assessment‘ und einer ‚life cycle cost assessment‘, um die Konsequenzen der Intensivierung von Recycling in NRW quantitativ zu beschreiben. Die Anfertigung in englischer Sprache wird bevorzugt.
BA/MA	Feature Engineering - Methoden und State-of-the-Art	Pfeiffer, C.
BA/MA	Handschrifterkennung mittels Machine Learning	Pfeiffer, C.
BA	Methoden zur Bewertung von exogenen Faktoren in Prognosealgorithmen	Pfeiffer, C.
BA/MA	Netzwerkanalyse Kunststoffrecycling NRW	Simon, B. Schleier, J.	+
	Nordrhein-Westfalen ist einer der führenden Industriestandorte Europas. Um diese Position im Sinne des Pariser Klimaschutzabkommens bei der Umsetzung von Maßnahmen zur Minderung der Treibhausgasemissionen beibehalten zu können, steht die ganze Technologielandschaft vor einer erheblichen Transition. Eine ausführliche Planung und Implementierung kreislaufwirtschaftlicher Maßnahmen in alle industriellen Sektoren ist dabei unerlässlich. Die anzufertigende Arbeit trägt zu dem Bestreben bei, indem sie das Ziel verfolgt, eine vollständige Übersicht bestehender Recyclinglösungen in NRW zu erstellen. Daneben sollen weitere Industriesektoren, die mit der Kunststoffindustrie verknüpft sind, untersucht werden, um potentielle Wechselwirkungen zu ermitteln. Mit der Unterstützung von Netzwerkanalysetools, wie bspw. Gephi, sollen die Beziehungen graphisch dargestellt und untersucht werden. Die Analyse des Netzwerks hilft dabei, ein optimales Technologieportfolio für Kunststoffrecycling in NRW zu entwickeln. Die Anfertigung der Abschlussarbeit in englischer Sprache wird bevorzugt.
BA/MA	Prognose mittels neuronaler Netze	Pfeiffer, C.
BA/MA	Scalierungsproblemen in der Ökoblianz	Simon, B.	+
	Life cycle assessment (LCA) is a scientifically established tool to analyse and track environmental impacts in the value-chain of products, of product systems or of services. It is also commonly used in industry and policy to define and shape new tasks or statutes in order to implement/urge environmentally sound actions. LCA is also broadly deployed in the early development phase of product and projects to detect future environmental problems. Here, the LCA practitioner easily face the problem of different scales of the process or system analysed. The bachelor or master work will focus on these issues had been already analysed and written down in international literature (review part). After the extensive and deep going investigation of the state of the art a new solution will be developed and proposed through an attributional LCA example of plastic recycling technology in early development phase (practical part). The work can be done in German and English language (however, English is favoured – for the text)
BA/MA	Stand der Technik und die Zukunft des Kunststoffrecyclings mit Hinblick auf CO2 Einsparung	Simon, B. Schleier, J.	+
	Nordrhein-Westfalen ist einer der führenden Industriestandorte Europas. Um diese Position im Rahmen der Zielsetzung des Pariser Klimaschutzabkommen auszubauen, sind systematische Transformationskonzepte in Produktwertschöpfungsketten unerlässlich. Unter anderem sollen die detaillierte Planung und Implementierung kreislaufwirtschaftlicher Maßnahmen eine Senkung der Treibhaushgasemissionen wirtschaftlich herbeiführen. Die anzufertigende Arbeit trägt zu diesem Bestreben bei, indem sie das Ziel verfolgt, eine vollständige Übersicht ökonomisch sowie ökologisch sinnvoller Technologieoptionen für die werkstoffliche und rohstoffliche Verwertung von Kunststoffabfällen in NRW zu erstellen. Entscheidend ist, dass bei der Auswertung das CO2-Einsparungspotential der unterschiedlichen Verwertungswege anhand bestehender Ökobilanzen (life cycle assessment) mitberücksichtigt werden muss (Meta-Analyse). Zu diesem Zweck sollen Projektionen auf die Zeitspanne 2020-2050 vollzogen werden. Die Anfertigung in englischer Sprache wird bevorzugt. Je nach Arbeit (BA/MA) liegt der Fokus auf der Erarbeitung des Technologieüberblicks (BA) oder der Durchführung einer Ökobilanz (environmental life cycle assessment) (MA).
BA/MA	Technische und logistische Herausforderungen: Phosphorrückgewinnung	Sommer, V.	+
	Phosphor ist ein für Menschen, Tiere und Pflanzen lebenswichtiger Nährstoff, der nicht durch andere Stoffe ersetzt werden kann und nicht unbegrenzt verfügbar ist. Eine nachhaltige Bewirtschaftung ist daher unerlässlich. Einen relevanten Phosphorstrom stellen kommunale Klärschlämme dar. Diese sollten aufgrund der darin enthaltenen persistenten Schadstoffe nicht mehr bodenbezogen verwertet, sondern weitestgehend verbrannt werden. Zur weiteren Verwendung des in der Klärschlammverbrennungsasche enthaltenen Phosphors müssen geeignete Phosphorrückgewinnungsverfahren eingesetzt werden. Aufgrund der Novellierung der Klärschlammverordnung auf Bundesebene ergibt sich aktuell eine hohe politische Relevanz. Die geplanten Änderungen der Entsorgung von Klärschlamm erfordern frühzeitig technologische und planerische Anstrengungen, um bis spätestens 2029 eine funktionsfähige Infrastruktur zur Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammverbrennungsaschen zu errichten. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Abschlussarbeit, eine techno-ökonomische Analyse für etablierte und potentielle Verwertungswege für Klärschlamm, unter Berücksichtigung einer möglichen Rückgewinnung von Phosphor, aufzustellen. Je nach Abschlussarbeit können (Bachelor) bzw. sollen (Master) Ansätze zur Errichtung einer funktionsfähigen Infrastruktur aus dem Bereich der mathematischen Optimierung eingebracht und anhand einer selbst erstellten Fallstudie analysiert werden.
BA/MA	Technische und logistische Herausforderungen: rBeton	Sommer, V.	+
	Urban Mining ist die Identifizierung anthropogener Lagerstätten und der darin enthaltenen Sekundärrohstoffe sowie die Wirtschaflichkeitsbetrachtung der mit den Sekundärrohstoffen möglichen Transformationsprozesse. Der Gesamtbestand des anthropogenen Lagers langlebiger Güter liegt in Deutschland bei 28 Milliarden Tonnen. Darunter fallen 27,8 Milliarden Tonnen in den Hoch- und Tiefbau, wobei Wohn- und Nichtwohngebäude bei ca. 16 Milliarden Tonnen liegen. Demnach liegen große Mengen an Sekundärroh-stoffen in gebundener Form im Gebäudebestand vor. Hierbei ist der überwiegende Anteil mineralischem Ursprungs und stellt die mit Abstand größte Abfallfraktion dar. Bislang werden – aus dem Abfallstrom aufbereitete – Werkstoffe für nicht gleichwertige Anwendungen wie z. B. im Tief- und Wegebau eingesetzt. Hierbei wird das Potenzial zur Herstellung hochwertiger Werkstoffe wie z. B. Beton nicht genutzt, sondern ein Downcycling betrieben. Die Nutzung der mineralischen Bauabfälle als Rohstofflager für hochwertige Werkstoffe kann in erheblichem Maße zu einer Schonung der natürlichen Ressourcen beitragen und eine Kreislaufwirtschaft anstelle eines Downcyclings ermöglichen. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Abschlussarbeit, eine techno-ökonomische Analyse für die Verwendung des innovativen Werkstoffes rBeton (rezyklierter Beton) aufzustellen. Je nach Abschlussarbeit können (Bachelor) bzw. sollen (Master) Ansätze zur Errichtung einer funktionsfähigen Infrastruktur aus dem Bereich der mathematischen Optimierung eingebracht und anhand einer selbst erstellten Fallstudie analysiert werden.
BA/MA	Techno-ökonomische Bewertung chemisches Recyclings	Simon, B. Schleier, J.	+
	Nordrhein-Westfalen ist einer der führenden Industriestandorte Europas. Um diese Position im Rahmen der Zielsetzung des Pariser Klimaschutzabkommen auszubauen, sind systematische Transformationskonzepte in der Grundstoffindustrie unerlässlich. Unter anderem sollen die detaillierte Planung und Implementierung kreislaufwirtschaftlicher Maßnahmen eine Senkung der Treibhaushgasemissionen wirtschaftlich herbeiführen. Entlang der Wertschöpfungskette von Kunststoffen werden neben den Prozessemissionen der Produktion bei der Behandlung von Abfallkunststoffen materialimmanente CO2-Emissionen freigesetzt. Zur Steigerung der Materialeffizienz und zur Entlastung von Primärrohstoffen spielt die Kreislaufführung von Kunststoffen am Ende ihrer Nutzungsphase daher eine bedeutsame Rolle. Das chemische Recycling zur Wiedergewinnung von Rohstoffen, stellt dabei einen notwendigen Bestandteil einer ganzheitlichen Strategie für mechanisch nicht-rezyklierbare Kunststoffabfälle dar. Für die Umsetzung in industriellem Maßstab bedarf es der Analyse ökonomisch und ökologisch vorteilhafter Einsatzfelder. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Abschlussarbeit darin potentielle Entwicklungspfade des chemischen Recyclings von Kunststoffen in Europa bis 2050 aufzuzeigen und ihr Potential techno-ökonomisch zu bewerten.
MA	Optimierung der Flottenstruktur für Corporate Carsharing	Frank, L.	+
	Die zunehmende Fahrleistung im Personenverkehr trägt vor allem in Ballungsräumen maßgeblich zu Verkehrsstaus und Parkplatzmangel bei und wirkt sich erheblich auf den Ausstoß von Treibhausgasen aus. Vor diesem Hintergrund besteht zunehmender Bedarf an alternativen Mobilitätskonzepten, die nachhaltig gestaltet sind und die Flexibilität der Nutzer erhalten. Einen Lösungsansatz stellt das Konzept des Carsharings dar: Carsharing ermöglicht es, jederzeit mobil zu sein und führt zur Reduktion des Fahrzeugbestandes und somit zur Verbesserung der Verkehrssituation. Nicht nur private, sondern auch betriebliche Nutzer können vom flexiblen Zugriff auf geteilte Fahrzeugflotten und den damit verbundenen Einsparungspotentialen profitieren. Corporate Carsharing umfasst neben dem Einsatz unternehmensinterner Fahrzeugpools auch die Nutzung von öffentlichem Carsharing, um Mobilitätsspitzen abzufangen und ineffiziente Dienstwagen zu ersetzen. In diesem Zusammenhang besteht die Aufgabe der Abschlussarbeit darin, ein Optimierungsmodell zur Bestimmung der optimalen Flottenstruktur für Betriebe, die auf Sharing-Konzepte zurückgreifen, zu entwickeln.
BA/MA	Supply Chain Optimierung für biohybride Kraftstoffe	Wolff, M.	+
	Im Einklang mit dem Pariser Klimaschutzabkommen sieht der Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung eine langfristige Reduktion der Treibhausgasemissionen (THG¬Emissionen) um 80 bis 95 % für das Jahr 2050 vor. Um dieses ambitionierte THG-Minderungsziel zu erreichen, müssen entsprechende THG-Minderungen simultan in den Sektoren Energie, Verkehr, Haushalte und GHD sowie der Industrie erfolgen. Besonders der Verkehrssektor steht dabei mit einem hohen Verbrauch fossiler Rohstoffe vor einer großen Herausforderung. Durch zukunftsfähige Technologien und innovative Ansätze sollen sowohl die Einhaltung der THG-Minderungsziele als auch eine Wirtschaftlichkeitssteigerung erreicht werden. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Arbeit im Vergleich von mathematischen Modellierungsansätzen zur Optimierung von Supply Chains biohybrider Kraftstoffe. Nach einer Analyse der technologischen Rahmenbedingungen werden zunächst verschiedene Modellierungs- bzw. Optimierungsansätze aus der Literatur vergleichend analysiert. Anschließend erfolgt die Implementierung eines Modells für die oben beschriebene Problemstellung sowie die Analyse und Validierung des implementierten Ansatzes anhand einer Fallstudie. Komplexität/Umfang der Problemstellung kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit ausgelegt werden.
BA/MA	Carbonfaser(kunststoff) (CFK) und Glasfaser(kunststoff) (GFK): Netzwerkanalyse	Sommer, V.	+
	Aufgrund der positiven physikalischen Eigenschaften ist der Einsatz von CFK- und GFK-Produkten hoch interessant für unterschiedliche Industriezweige. Besonders in der Luft- und Raumfahrt, dem Automotive, der Windenergie und dem Bauwesen werden stetig größere Mengen dieser Werkstoffe eingesetzt. Eine wesentliche Schwachstelle besteht jedoch in der Weiterverarbeitung/Wiederverwendung nach der Nutzungsphase von CFK- und GFK Produkten. Um eine ressourceneffiziente Nutzung sicher stellen zu können, wird nicht nur an Recycling- und Verwertungsmöglichkeiten geforscht, sondern ebenfalls stoffstrombasierte Netzwerkoptimierungen für CFK- und GFK-Produkte in Betracht gezogen. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Abschlussarbeit den Grundstein für eine globale Marktanalyse zu schaffen. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt einerseits auf der Erstellung einer Akteursübersicht aus den Bereichen Produktion und Recycling für CFK- und GFK-Produkte für eine der Industrien. Hierunter fallen insbesondere Lokation und Größe sowie technische Möglichkeiten einzelner Akteure. Aus ersterem ergeben sich zusätzlich Länder charakteristische Unterschiede in identischen Techniken sowie ökologisch motivierte politische Regularien. Eine vertiefende Forschungsfrage ergibt sich im Laufe der Marktanalyse durch eine Auseinandersetzung des Studenten mit den branchenspezifischen Herausforderungen. In diesem Rahmen finden regelmäßig gemeinsame Vorbesprechungen und Zwischenstandpräsentationen statt. In Abhängigkeit des Studiengangs und Interessengebiet des Bewerbers, kann die Erstbetreuung über die betreuenden Institute (ITA, OM, TEER) entsprechend angepasst werden.
MA	Exakte Verfahren für das Vehicle Routing Problem mit Zeitfenstern	Schaap, H.	+
	Das Vehicle Routing Problem ist eines der zentralen Probleme im Fuhrparkmanagement von Logistikunternehmen. Um die Kosten der in Betrieb befindlichen Flotte zu überwachen und zu steuern, muss der Disponent ständig darüber Entscheidungen treffen, womit und wie stark ein Fahrzeug beladen wird und in welcher Reihenfolge die Ladung ausgeliefert werden soll. Im Zuge wachsender Ansprüche der zu beliefernden Warenhäuser, Händler und/oder Kunden an Liefertermine ergeben sich weitere Einschränkungen in Form von Zeitfenstern. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Masterarbeit in dem Vergleich von exakten Verfahren zur Lösung des Vehicle Routing Problems mit einem Zeitfenster pro Abnehmer und einer Beurteilung ihrer Anwendbarkeit auf komplexere Zeitfensterstrukturen (mehrere Zeitfenster, Zeitfensterunsicherheiten, etc.).
MA	Multikriterielle Optimierung: Gegenüberstellung von Modellierungsansätzen zur nachhaltigen Entscheidungsfindung	Sommer, V.	+
	Die zunehmende Globalisierung bewirkt einen Anstieg der Intensität an Distributionsprozessen weltweit. Im Fokus der Planung dieser Prozesse stehen neben Qualitätssicherstellung der Transporte oftmals kostentechnische Aspekte. Vor dem Hintergrund neuer Anforderungen aus dem Umweltschutz müssen Transporte zudem umweltgerecht durchgeführt werden. In der Planung ist dies zu berücksichtigen. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Masterarbeit in der Entwicklung eines multikriteriellen Modellierungsansatzes für ein Transportnetzwerk. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Modellierung der diametralen Zielsetzungen mithilfe der multikriteriellen Optimierung mit Fokus auf den Bereich des Multi-Objective-Decision Making (MODM).
BA	Vergleich von problemspezifischen Heuristiken für das Vehicle Routing Problem	Schaap, H.	+
	Das Vehicle Routing Problem ist eines der zentralen Probleme im Fuhrparkmanagement von Logistikunternehmen. Um die Kosten der in Betrieb befindlichen Flotte zu überwachen und zu steuern, muss der Disponent ständig Entscheidungen darüber treffen, womit und wie stark ein Fahrzeug beladen wird und in welcher Reihenfolge die Ladung ausgeliefert werden soll. Aufgrund der Komplexität der Planungsaufgabe ist das finden einer optimalen Planung selbst mit Optimierungstools oft nicht möglich. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Bachelorarbeit in der vergleichenden Darstellung von verschiedenen heuristischen Verfahren für das Vehicle Routing Problem.

Die Universität RWTH Aachen benutzt die Simio simulation software unter der Lizenz der Simio LLC (www.simio.com).