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

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Art	Titel	Betreuer
BA	Analyse der Unsicherheitsquellen von Wertschöpfungsketten der erneuerbaren Energien in Afrika	Zardoshti, M. Karbassi, V.	+
	Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, die Quellen der Unsicherheit für die Wertschöpfungsnetzwerke erneuerbarer Kraftstoffe im afrikanischen Kontinent zu analysieren. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Identifizierung signifikanter Unsicherheitsquellen (z. B. bezüglich der Angebots- und Nachfrageseite, der technologischen Entwicklung usw.), der Bewertung ihrer nachteiligen Folgen und dem Vorschlag von Maßnahmen zur Absicherung gegen Unsicherheit. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse soll eine Untersuchung der unsicheren Parameter durchgeführt werden, wobei die Einzelheiten dieser Untersuchung von der Verfügbarkeit von Daten und den Herausforderungen bei der Prognose einiger der Parameter in der Supply Chain abhängen werden. Die erwarteten Ergebnisse werden Angaben zu Unsicherheitsspannen und Wahrscheinlichkeiten in den Wertschöpfungsnetzwerken beinhalten.
BA/MA	Auslegung und Bewertung von Recyclingsystemen für Matratzen in Deutschland	Schleier, J.	+
	Matratzen werden in Deutschland nach einer durchschnittlichen Lebensdauer von 10 Jahren entsorgt. Dabei werden wertvolle Ressourcen verschwendet, die durch die Etablierung geeigneter kreislaufwirtschaftlicher Systeme, den Bedarf an fossilen Ressourcen in der Matratzenproduktion reduzieren könnten. Die Umsetzung geeigneter (chemischer) Recyclingverfahren setzt den Aufbau eines geeigneter Rückführlogistiksysteme, welche die effiziente Sammlung, Sortierung und ggf. Aufbereitung der dezentral anfallenden Abfallmassen beinhalten, voraus. Im Rahmen einer techno-ökonomischen Analyse sollen die Umsetzungspotenziale und die ökonomische Effizienz möglicher Systemauslegungen in Deutschland untersucht werden.
BA/MA	Hidden Champions: Ein Literaturüberblick über vergessene Optimierungsprobleme	Stadnichuk, V.	+
	In der modernen Literatur gibt es viele Optimierungsprobleme, welche zwar ausführlich in theoretischen Artikeln analysiert werden, jedoch kaum auf "realle" Praxisprobleme Anwendung finden. Beispiele dafür sind das Multicommodity Flow Problem oder Bin Packing with Conflicts. Dieses Thema ist als eine Serie von Bachelorarbeiten angedacht, wobei jede Abschlussarbeit sich ausführlich mit einem Optimierungsproblem beschäftigt. Ziel dabei ist neben der präzisen Einordnung in die Literatur auch die Identifizierung möglicher Anwendungsfälle und/oder Limitationen für das betrachtete Optimierungsproblem. Gegebenenfalls kann es sich auch anbieten einige der Algorithmen aus der Literatur zu implementieren und diese zu vergleichen. Das Thema kann auf Wunsch auch als Masterarbeit vergeben werden.
BA/MA	Modelling/Analysing steel production and waste streams in North Rhine-Westphalia	Abdelshafy, A.
MA	Analysen für den Ladepark der Zukunft – Hochvoltsysteme für Elektro-PKW/LKW (extern)	Stadnichuk, V.	+
	Externe Arbeit in Kooperation mit der FEV Consulting Batterieelektrisch betriebene PKW und LKW gewinnen im Rahmen der Dekarbonisierung des Verkehrssektors zunehmend an Relevanz. Für die nächsten Jahre haben viele Hersteller neue Modelle angekündigt oder bereits vorgestellt. Dabei werden unter anderem unterschiedliche Hochvolt-Systemspannungen verwendet (z. B. 400V/800V). Im Zuge dessen stellt sich für diverse Stakeholder (z. B. Hersteller, Ladeinfrastrukturbetreiber) die Frage, welche Systemspannung für welchen Anwendungsbereich geeignet ist. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Masterarbeit darin, Handlungsempfehlungen für die unterschiedliche Stakeholder, beispielsweise mithilfe einer Nutzwertanalyse/mathematischer Optimierung zu entwickeln und dabei anhand von Szenarien die Profitabilität für diese zu berechnen.
MA	Designing a logistics system for collecting, transporting and storing biomass in NRW	Abdelshafy, A.
MA	Designing a robust supply network for the defossilized transport sector, considering evolving policy frameworks	Zardoshti, M.	+
	A global warming limit of 1.5 degrees Celsius requires immediate, far-reaching, and unprecedented changes in all aspects of society. In this context, various policies and regulations have been developed in Europe and worldwide. Regional and cross-border solutions are needed simultaneously to reduce greenhouse gas emissions. Broadly speaking, effective decarbonization policies and climate mitigation pillars must be consistent with regional and/or national ambitions. This policy framework can support the development of roadmaps and measures for net-zero emissions in all energy, industry, transport, and building sectors. Against this background, this master thesis aims to evaluate a robust design of optimal fuel supply chain networks under an evolving policy framework. Policies may affect elements of a supply network, the supply side, the demand side, and the import decision; therefore, designing a flexible and robust network helps to find a transition to a more sustainable transport sector. A case study in European countries with import option from MENA and South America regions will be used to examine the EU's transition to sustainable defossilization, taking into account both the policies already established and those likely to come. The scope of the work should cover passenger cars for transport sector in the EU.
MA	Designing/Analysing circular economy models for construction sector in NRW	Abdelshafy, A.
MA	Effect of economic incentives on renewable fuel supply chain network design	Amiri, M.	+
	Alternative fuels can substitute fossil fuels in transportation without requiring major infrastructure changes since they are compatible with existing vehicles. As such, renewable fuels are important to achieving the Paris agreement goals. It is necessary, however, that the cost of renewable fuels be competitive with the cost of fossil fuels in order to become commercially feasible. Incentives and government actions can help renewable fuel supply chains to become more efficient and sustainable. Against this background, this Master's Thesis seeks to assess the economic impact of incentives based on a supply chain model for renewable fuels. The first step in this analysis is to conduct a literature review of the renewable fuel supply chain, which includes different resources, production methods, transportation methods, and storage technologies. As a next step, incentives and regulations will be reviewed. Here, the emphasis should be on the different incentives that are effective at the various stages of the supply chain. This analysis will be used to develop a renewable fuel supply chain model. Economic metrics should be considered as objective function. The impact of different incentives on this network will be analyzed. If time allows, the model can also be extended to include sustainability aspects. To gain insight into effective incentives, the model should be applied to a case study for the EU or Germany.
MA	Investigating the environmental impact and material intensity of cement products in NRW	Abdelshafy, A.
MA	Ist High-Tech synthetisches Papier umweltfreundlich?	Walther, G.	+
	In 1969, two Japanese companies, Mitsubishi Chemical Corporation and Oji Paper Co. Ltd., had a shared vision of generating and producing paper entirely out of synthetic raw materials. Using synthetic polymers, they developed papers which are unparalleled for their combination of superior functionality and unique aesthetic appeal. Today the joint-venture business – the YUPO Corporation – ranks among the global market leaders with a product range of more than 50 synthetic papers and annual production capacity of more than 40.000 tons. YUPO paper is 100% recyclable, waterproof, tree-free synthetic paper with attributes and properties that make it the perfect solution for a variety of marketing, design, packaging, and labeling needs. These characteristics make this product environmentally friendly, but only under certain circumstances. Recycling and repurposing, eliminating waste and toxins from the manufacturing process and using revolutionary environmentally sound materials are just a few examples of how YUPO fosters resource saving and reduction of environmental impacts. But plastic has obtained a bad reputation in the last decade. Accordingly, we need science-based evidence whether synthetic paper is an environmentally sound solution for the above-mentioned aims. The results will help decision makers to find environmental improvement options. Master student will get an insight of everyday life of a worldwide top 10 chemical company and learn what decision makers are interested in and how to translate science to sustainable business. The following tasks have to be fulfilled during this master thesis: • Motivation, research challenge and target of the thesis • Literature research regarding production processes of different papers, critical evaluation of state of information (data quality, availability) • Development of an own data inventory together with Tokyo HQ • Model the production system in GaBi software • Scenarios and sensitivity analyses, and robustness check of the model • Evaluation of the environmental impacts, hot-spot analysis, contribution of different system elements • Summary and Outlook
MA	Multi-criteria decision-making for evaluating sustainability in bio-hybrid fuel supply chains under uncertain conditions	Hendiani, S.
MA	Optimale Allokation von mittelfristigen Produktionskapazitäten zu realen Bestellungen in der Automobilindustrie unter Berücksichtigung von verschiedenen Zielstellungen	Walther, G.	+
	Externe Arbeit in Kooperation mit der Ford-Werke GmbH, Abteilung Global Data Insight & Analytics (GDIA) Im Kontext von Lieferkettenproblemen und Chipmangel stellt die optimale Allokation von Kundenbestellungen zu Produktionsslots ein reales Problem in der Automobilindustrie dar. Dabei ist nicht nur die kurzfristige Allokation (Scheduling), sondern auch die mittelfristige Allokation von Relevanz, um abschätzen zu können, inwieweit Kundenbestellungen zeitnah realisiert werden können. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Abschlussarbeit darin, ein Optimierungsmodel zu erstellen, welches die optimale Allokation von Kundenbestellungen zu Produktionsslots mittelfristig unter Berücksichtigung von Produktionskapazitäten bestimmt. Hierbei soll der Einfluss verschiedener Zielsetzungen (z.B. Alter der Bestellung, Art der Bestellung, …) auf die optimale Lösung untersucht werden und eine geeignete Methode der multikriteriellen Optimierung ausgewählt und implementiert (Python) werden. Neben der Erstellung und Implementierung des Optimierungsmodels werden die Aufbereitung / Beschaffung der Inputdaten in Kooperation mit dem Ford Forschungszentrum sowie die Visualisierung der Ergebnisse ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit sein. Ein weiterer wichtiger Aspekt besteht im Abgleich der realen Bestellungen mit den Vorhersagen des Verkaufsplans.
MA	Regionale Transformation zur Klimaneutralität – Konzeption und Planung von Klimaneutralitätsszenarien am Beispiel einer Region in Nordrhein-Westfalen	Walther, G.	+
	Die Transformation zur Klimaneutralität stellt für Deutschland die größte Herausforderung der letzten Jahrzehnte dar. Die politischen Ziele hierfür sind vorgegeben und geeignete Technologien mit einem ausreichenden Technology-Readiness-Level (TRL) vorhanden. Notwendig ist nun aber die konkrete Umsetzung, d.h. die Entwicklung konkreter Konzepte zur Klimaneutralität auf regionaler Ebene. Hierbei gilt es zunächst, die regionalen Rahmenbedingungen zu analysieren, zum Beispiel die Potenziale erneuerbarer Energien sowie aktuelle CO2-Quellen und vorhandene bzw. erweiterbare (Pipeline-)Infrastrukturen. Darauf aufbauen müssen für energiebedingte CO2-Quellen geeignete Minderungsmaßnahmen bzw. für prozessbedingte CO2-Emissionen geeignete Maßnahmen zur Abscheidung und Nutzung bzw. Speicherung (CCU/CCS) erarbeitet werden. Diese sind in eine geeignete Logistik und Infrastruktur (CO2-Pipelines, H2-Pipelines) einzubinden. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel dieser Masterarbeit in der Entwicklung eines Konzepts zur Klimaneutralität für eine konkrete Region in Nordrhein-Westfalen. Hierbei erfolgt die Analyse und Bewertung der erneuerbaren Energiepotenziale der Region sowie die Entwicklung und kapazitative Auslegung konkreter Minderungs- und CCU/CCS-Maßnahmen für die regionalen Punktquellen. Die Konzepte und Szenarien werden im Dialog mit den Entscheidungsträgern vor Ort entwickelt. Auf Basis dieser Analysen werden Aussagen zum Einsatz von Technologien für die Nutzung erneuerbarer Energien, zur Minderung von CO2-Emmissionen mit entsprechenden Kapazitäten sowie zu potenziellen H2-/CO2-Infrastrukturen für die betreffende Region erarbeitet und Strategien für die Transformation zur Klimaneutralität für die Region und für die optimale Auslegung von Klimaschutzmaßnehmen abgeleitet. Für die Abschlussarbeit können bestehende Daten von und Kontakte zu den Kommunen und Industriepartnern der Regionen genutzt werden. Die Ergebnisse werden in Kooperation mit dem Verein deutscher Zementwerke (VDZ) erarbeitet und mit den Vertretern des VDZ sowie mit den Entscheidungsträgern vor Ort diskutiert und reflektiert. Im Rahmen der Abschlussarbeit sind somit folgende Arbeitspunkte zu behandeln: • Motivation des Themas, Problemstellung und Zielsetzung • Analyse der regionalen Rahmenbedingungen: Potenzial erneuerbarer Energien, aktuelle energiebedingte und prozessbedingte CO2-Quellen • Analyse, Bewertung und Auslegung von Technologien zur Minderung der regionalen CO2-Emissionen • Entwicklung eines konkreten regionalen Transformationskonzeptes zur Klimaneutralität unter Berücksichtigung von erneuerbaren Energien, Minderungs- und CCU/CCS-Technologien sowie der hierfür erforderlichen Infrastrukturen • Iterative Erarbeitung und Diskussion des Konzeptes mit den Entscheidungsträgern vor Ort • Zusammenfassung, Ausblick und Schlussfolgerung
MA	Renewable fuel supply chain under uncertainty	Amiri, M.	+
	Renewable fuels are promising substitutes for fossil fuels to achieve emission neutrality in the transportation sector by 2050. Thus, many researchers are interested in designing a renewable fuel supply chain that integrates different technologies and resources. In reality, short-term and seasonal fluctuations as well as uncertainties affect supply, demand, and prices. Thus, these un-certainties and fluctuations must be considered when planning a supply chain. Against this background, the target of this Master Thesis is to identify the most critical uncertain-ties and develop a model that optimizes the renewable fuel supply chain. The first step will be to conduct a literature review on uncertainty in renewable fuel supply chains. The focus here should be on specifying uncertainty sources. Afterwards, an overview of the ap-proaches and methods to deal with uncertainty will be presented (sensitivity analysis, robustness, stochasticity, and hybrid method). Furthermore, renewable fuel supply chain classification and un-certainty characteristics should also be discussed and analyzed. Based on these analyses, a sim-ple renewable fuel supply chain model under uncertainty will be developed. An economic metric should be considered as the objective function. In order to gain insights into the model, it should be applied to a case study for the EU or Germany.
MA	Simultanes Vehicle und Crew Scheduling - Ein Dekompositionsansatz	Stadnichuk, V.	+
	In der operativen Planung einer Busflotte werden zwei separate Schritte durchgeführt: Zuerst wird das sogenannte Vehicle Scheduling abgewickelt, bei welchem einzelne Fahrzeuge zu Fahrten zugewiesen werden. Als zweites kommt dann das Crew Scheduling, wo vor allem ein Stundenplan für die Busfahrer erstellt wird. Da beide Planungsschritte jedoch stark voneinander abhängig sind, ist davon auszugehen, dass die simultane Optimierung beider Planungsschritte zu besseren Gesamtergebnissen führen kann. Um dieser Vermutung nachzugehen, soll im Rahmen der Masterarbeit ein Optimierungsmodell zur simultanen Lösung des Vehicle und Crew Scheduling auf Basis Mathematischer Optimierung entwickelt werden. Dazu soll ein Dekompositionsansatz, z.B. in Form von Benders Dekomposition oder Modellierung als Interdiction Game verwendet werden. Für die Masterarbeit werden sehr gute Kenntnisse im Bereich Ganzzahliger Linearer Programmierung und Grundkenntnisse in Gurobi (oder eines alternativen MIP Solvers) vorausgesetzt.
MA	Success factors and challenges of Product Carbon Footprint calculation including Scope 1, 2 & 3 emissions	Adam, K.	+
	What cannot be measured, cannot be minimized – in order to meet sustainability goals, set by the European Green Deal and Paris Agreement, companies need to calculate their carbon emissions. Product Carbon Footprint calculations offer great potentials but suffer from missing standards, lack of abilities and know-how as well as effort needed to set up the systems. More and more software companies offer expensive tools to get calculations done. Yet, it is not researched what exactly the main challenges are, where they occur and how-to success with this LCA analysis. • How does a PCF theoretically need to be calculated? • Which rules do companies need to follow? • What kind of emissions need to be included? • Which challenges come with PCF calculations? The main focus of the thesis will be to find out what needs to be done in order to calculate a product carbon footprint. PCF calculation will be compared to other LCA approaches, company carbon footprint calculation and ISO and GHG standards. After having reviewed the literature and compared the approaches, a business case will be obtained in order to link the analysis to practical implications. Subsequently, transferability to other industries and branches should be discussed. Die Arbeit wird in Kooperation mit Circular Tree erstellt, nähere Auskünfte erteilt Kathrin Adam (kathrin@circulartree.com).
MA	Sustainable supplier selection for construction industry	Hendiani, S.	+
	Sustainable supplier selection is known as a crucial objective of an enterprise due to its impact on profitability, adorability, flexibility, and agility of associated organization. As a result of the transition of traditional supply chains to sustainable supply chains, decision-makers and practitioners who are involved with choosing the best suppliers have to consider sustainability perspectives in their final decision. Moreover, developing methods which tend to integrate sustainable analysis in supplier selection calculations are still a challenging concept. On top of these motivations, the following thesis is aimed to develop new multi-criteria decision-making methods for choosing the most sustainable supplier among different alternatives according to their performance in sustainability criteria.
MA	Techno-economic analysis of different bio-based products	Abdelshafy, A.
MA	Verlagerung energieintensiver Industrien durch Carbon Leakage and Renewable Pull – Wertschöpfungs- und Beschäftigungsanalyse am Beispiel der Stahlindustrie	Walther, G.	+
	Nordrhein-Westfalen ist einer der führenden Industriestandorte Europas. Im Zuge der Verschärfung der EU-Klimaziele besteht insbesondere für energieintensive Wertschöpfungsprozesse, z.B. für Prozesse der Stahlherstellung, die Gefahr der Verlagerung ins Ausland aufgrund von Mechanismen wie Carbon Leakage und/oder Renewable Pull. Aus den damit einhergehenden Beschäftigungsverlagerungen können große strukturelle Herausforderungen für den Industriestandort NRW resultieren. Vor diesem Hintergrund besteht die Zielsetzung der Masterarbeit in der Analyse der potenziellen Verlagerung von Prozessstufen der Wertschöpfungskette von Stahl und der daraus resultierenden Beschäftigungsverlagerungen. Hierfür erfolgt zunächst eine Prozess- und Wertschöpfungsanalyse für die einzelnen Stufen der Stahlherstellung am Beispiel eines nordrhein-westfälischen Stahlunternehmens. Hierbei werden – ausgehend vom aktuellen Stand der Technik – die im Zuge der Transformation zu einer klimaneutralen Stahlproduktion 2045 erforderlichen Investitionen sowie die zukünftigen Energiebedarfe und -preise und daraus resultierenden operativen Produktionskosten ermittelt und mit Standortalternativen verglichen, die geringere CO2-Preise oder eine höhere Verfügbarkeit erneuerbarer Energien aufweisen. Darauf aufbauend werden die einzelnen Prozessschritte in Hinblick auf den jeweiligen Arbeitseinsatz bewertet. Die Ergebnisse der Prozess- und Wertschöpfungsanalyse und der Arbeitsanalyse werden abschließend kritisch hinsichtlich der Verlagerungspotenziale durch Carbon Leakage und Renewable Pull sowie der damit einhergehenden Beschäftigungswirkungen diskutiert.

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