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ZHAW School of Engineering Bachelorarbeiten 2015

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Die Bachelorarbeit ist Abschluss und Höhepunkt des Studiums. Diplomandinnen und Diplomanden beweisen damit, dass sie eine anspruchsvolle Aufgabenstellung theoretisch fundiert bearbeiten können, um umsetzbare Lösungen zu erhalten. Ingenieurinnen und Ingenieure müssen sich heutzutage in komplexen, multidisziplinären Systemen zurechtfinden. Dies erfordert vielfältige Fähigkeiten. Neben Fach- und Methodenkompetenzen sind auch Sozial- und Selbstkompetenzen gefragt. Das, was den Beruf des Ingenieurs aber nach wie vor ausmacht, ist die Lust am Erforschen und Erfinden.

Text of ZHAW School of Engineering Bachelorarbeiten 2015

  • 1School of Engineering

    Ausgewhlte Bachelorarbeiten 2015

    Zrcher Fachhochschule www.zhaw.ch/engineering Studium

  • Impressum Herausgeberin/Redaktion: ZHAW School of EngineeringTitelsujet: Leichtbau-Flugzeugkonzept Wingcopter(Bachelorarbeiten auf Seite 44-45 und Seite 50-51)Gestaltung: Bureau Collective, St.GallenFotografie: Marcel Grubenmann, Stephan KnechtDruck: Druckerei Peter Gehring AG, Winterthur07.2015 1'000

  • Vorwort

    Die Bachelorarbeit ist Abschluss und Hhepunkt des Studiums. Diplomandinnen und Diplomanden beweisen damit, dass sie eine anspruchsvolle Aufgabenstellung theoretisch fundiert bearbeiten knnen, um umsetzbare Lsungen zu erhalten. Ingenieurinnen und Ingenieure mssen sich heutzutage in komplexen, multidiszi - plinren Systemen zurechtfinden. Dies erfordert vielfltige Fhigkeiten. Neben Fach- und Methodenkompetenzen sind auch Sozial- und Selbstkompetenzen gefragt. Das, was den Beruf des Ingenieurs aber nach wie vor ausmacht, ist die Lust am Erforschen und Erfinden. Die Bereitschaft, Bestehendes zu hinter - fragen und zu verbessern. Das Anliegen, Lsungen zu finden, die in der Praxis umsetzbar sind.

    Wir verabschieden dieses Jahr knapp 450 junge Ingenieurinnen und Ingenieure. Sie haben sich mit ihrem Studium alle Voraussetzungen erarbeitet, um den Beruf des Ingenieurs kompetent auszuben. Mit der Bachelorarbeit zeigen sie, dass sie in der Lage sind, komplexe Probleme selbstndig zu lsen.

    Die vorliegende Publikation beinhaltet eine kleine Auswahl der Abschlussarbeiten aus allen acht Bachelorstudiengngen der ZHAW School of Engineering. Sie zeigen die Bandbreite der Themen in Studium und Forschung und behandeln Fragestellungen aus der industriellen Praxis. Die meisten Bachelorarbeiten sind in Kooperation mit Wirtschaftspartnern entstanden. Eine bersicht smtlicher Arbeiten finden Sie online unter www.zhaw.ch/engineering/abschlussarbeiten Unsere Absolventinnen und Absolventen tragen mit ihren Leistungen im Beruf zum guten Ruf der ZHAW School of Engineering bei. Wir wnschen Ihnen viel Glck und Erfolg fr die Zukunft und hoffen, mit diesem Einblick in ausgewhlte Bachelorarbeiten weitere junge Mnner und Frauen fr ein technisches Studium zu begeistern.

    Prof. Dr. Martina HirayamaDirektorin ZHAW School of Engineering

    Bestens vorbereitet fr das Berufsleben

  • Inhaltsverzeichnis

    Aviatik Lastenmessung beim Kunstflug ........................................................................................ 10 Auf der Suche nach aerodynamischer Perfektion ............................................................... 12 Erkenntnisse aus Flugunfallanalysen knnen Leben retten .................................................. 14 Mit dem Dosimeter auf Reisen .......................................................................................... 16

    Elektrotechnik Ohne Sensor die richtige Rotorlage finden ......................................................................... 18 Wenn der Stahlbeton unter Spannung steht ....................................................................... 20 Den Neutronen auf der Spur ............................................................................................. 22

    Energie- und Umwelttechnik Heisses Wasser direkt aus dem Wandelement ................................................................... 24 Winterthur auf dem Weg zur 2000-Watt-Gesellschaft ......................................................... 26

    Informatik Weg eines Handlungsreisenden ........................................................................................ 28 Nicht auf die falsche Spur geraten .................................................................................... 30 Mit Google Glass wissen, wo man gerade ist ..................................................................... 32 Dem Computer beibringen, wer wann spricht .................................................................... 34

    Maschinentechnik Von der sperrigen PET-Flasche zum effizienten Schnipsel ................................................... 36 Ein Skateboard fast wie aus Zurck in die Zukunft .......................................................... 38 Lenkbar der vernetzte Velolenker ................................................................................... 40 Auf dem Weg hin zu effizienteren Klteanlagen .................................................................. 42 Wingcopter vom Konzept zur Prototypenreife .................................................................. 44

    Material- und Verfahrenstechnik Einfach zu reinigende Transportbnder .............................................................................. 46

    Systemtechnik Damit Gelb auch wirklich gelb ist ...................................................................................... 48 Schwenkbarer Antrieb fr den Wingcopter......................................................................... 50

    Verkehrssysteme Gebndelte Lieferungen fr weniger Gterverkehr .............................................................. 52

    Wirtschaftsingenieurwesen Damit dem Flughafen nicht die Container ausgehen ........................................................... 54 Das Ground Handling mit einer Software meistern .............................................................. 56 Wie legen Pensionskassen ihr Vermgen an? ..................................................................... 58 Wie hrt sich Regen an? .................................................................................................. 60

  • 6

  • 7Das Studienangebot der ZHAW School of Engineering orientiert sich an den Bedrfnissen der Wirtschaft und vermittelt eine wissenschaftlich fundierte Ingenieursausbildung mit starkem Praxisbezug und interdisziplinrem Ansatz. Acht Bachelorstudiengnge bieten ideale Voraussetzungen fr eine erfolg - reiche Karriere als Ingenieurin oder Ingenieur.

    berblick

    Studiengnge im berblick

  • 8 AviatikIn der Luftfahrt gilt es, innerhalb kurzer Zeit eine Vielzahl unterschiedlicher Aufgaben zu bewltigen. Das erfordert von allen Beteiligten umfangreiche Fachkenntnisse, eine vernetzte Denkweise, Team- und Kommunikationsfhig -keit sowie Selbststndigkeit bei der Arbeit im Spannungsfeld von Mensch, Technik und Umwelt. Das Bachelorstudium Aviatik vermittelt dafr fundierte naturwissenschaftliche und fachspezifische Grundlagen.

    ElektrotechnikIngenieurinnen und Ingenieure der Elektrotechnik erarbeiten optimale Lsungen fr technisch anspruchsvolle Aufgaben. Eine breite naturwissenschaftliche Grundausbildung sowie die vertiefende Fachausbildung u.a. in Elektrizittslehre, Elektronik, Regelungstechnik, Signale und Systeme, Informatik sowie Kommu - ni kationstechnik bieten dafr die besten Voraussetzungen.

    Energie- und UmwelttechnikDas Studium der Energie- und Umwelttechnik vermittelt Fachkenntnisse und Methoden, um energietechnische Anlagen entwickeln, planen, bewerten und betreiben zu knnen. Effizienz in industriellen, thermischen und elektrischen Prozessen, Photovoltaik, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit zhlen zu den Kernthemen des jngsten Studiengangs, in dem dieses Jahr die ersten Absolventinnen und Absolventen abschliessen.

    InformatikDie Informatik verndert sich rasant. Stndig entstehen neue Technologien und Anwendungsgebiete. Ebenso schnell ndern und erweitern sich die Berufs - bilder. Im Studiengang Informatik werden neben aktuellen Trends primr Konzepte und Methoden vermittelt, die ber aktuelle Hypes hinaus Bestand haben. Die umfassenden Wahlmglichkeiten im Fachstudium tragen der Breite des Berufsfelds Rechnung und erlauben eine individuelle Profilierung und Vertiefung.

  • 9 MaschinenbauDie Maschinentechnik als Motor der technischen Innovation ist Spitzenreiter der Schweizer Exportindustrie und zhlt zu den wichtigsten Produktions - zweigen. An fast jedem Produkt, das neu entwickelt und produziert wird, sind Maschineningenieurinnen und -ingenieure beteiligt. Das Spektrum an Berufsmglichkeiten ist sehr breit. Studierende whlen deshalb bei Studien - beginn zwischen den Vertiefungen Allgemeine Maschinentechnik und Material- und Verfahrenstechnik.

    SystemtechnikDiese junge Ingenieurdisziplin basiert auf der wachsenden Komplexitt tech - ni scher Produkte, die heute mechanische, elektronische und softwaretechnische Komponenten vereinen. Systemtechnik-Ingenieurinnen und -Ingenieure sind Generalisten komplexer Systeme und erarbeiten Lsungen fr anspruchsvolle Aufgaben in Robotik, Medizintechnik oder Automatisierungstechnik.

    VerkehrssystemeDie Schweiz besitzt eines der dichtesten Schienen- und Strassennetze Europas. Sie ist international ein Vorzeigeland im ffentlichen und nachhaltigen alpen - querenden Verkehr. Mit dem Studiengang Verkehrssysteme wurde fr die Lsung zukunftsweisender Fragen ein schweizweit einzigartiges Angebot konzipiert. Es befasst sich mit dem Gesamtsystem Verkehr auf Schiene und Strasse und stellt sich dabei den komplexen Anforderungen der mobilen Welt von morgen.

    WirtschaftsingenieurwesenWirtschaftsingenieurinnen und -ingenieure kombinieren mathematische, tech - nische und wirtschaftswissenschaftliche Kompetenzen. Sie gehen komplexe betriebliche Problemstellungen systematisch an, beschreiben sie quantitativ und optimieren sie mittels computergesttzter Methoden. Sie analysieren Unter - nehmensprozesse, gestalten Produkte oder Dienstleistungen kundengerecht und setzen Ressourcen ebenso zweckmssig wie effizient ein.

    berblick

  • 10

    Kunstflugzeuge sind in der Luft extremen Belastungen ausgesetzt. Um sicher zustel len, dass das Flugzeug den Anforderungen standhlt, haben Dominik Graf und Vera Roos im Rahmen ihrer Aviatik-Bachelor - arbeit die Lasten am Hhen leitwerk untersucht.

    Lastenmessung b

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