2021 Abschlussarbeiten Travaux de fin d'études Graduation Theses Master of Science in Engineering - Technik und Informatik Technique et ...

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2021 Abschlussarbeiten Travaux de fin d'études Graduation Theses Master of Science in Engineering - Technik und Informatik Technique et ...
2021
Abschlussarbeiten
Travaux de fin d’études
Graduation Theses

Master of Science in Engineering

‣ Technik und Informatik
‣ Technique et informatique
‣ Engineering and Computer Science
2021 Abschlussarbeiten Travaux de fin d'études Graduation Theses Master of Science in Engineering - Technik und Informatik Technique et ...
Inhalt
Table des matières
Contents
Titel                                   Titre                                      Title
 2  Editorial                           2  Éditorial                              2  Editorial

 3  Master of Science in Engineering    3  Le Master of Science in Engineering    3  Master of Science in Engineering
     an der BFH                              à la BFH                                   at BFH

 6  Interviews mit Studierenden         6  Interviews d’étudiant-e-s              6  Interviews with students

 8  Zusammenarbeitsformen                8  Formes de collaboration                8  Collaboration

10  Industriepartner                    10  Partenaires industriels                10  Industry partners

12  Liste der Absolventinnen           12  Liste des diplômé-e-s                 12  List of graduates
     und Absolventen
                                        13  Travaux de master                     13  Master’s theses
13  Master-Arbeiten
                                        30  Séances d’information                  30  Information events
30  Infoveranstaltungen
                                        31  Alumni BFH                            31  Alumni BFH
31  Alumni BFH

Impressum                               Impressum                                  Imprint
Berner Fachhochschule                   Haute école spécialisée bernoise           Bern University of Applied Sciences
Technik und Informatik                  Technique et informatique                  Engineering and Computer Science

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Editorial
    Éditorial
    Editorial
2

                                                   Prof. Dr. Lukas Rohr
                                                   Direktor
                                                   Directeur
                                                   Director

    Liebe Leserin, lieber Leser                    Chère lectrice, cher lecteur,                     Dear Reader
    Erneut liegt ein aussergewöhnliches            Une fois encore, nous avons vécu une année        Another extraordinary academic year
    Studienjahr hinter uns. Die digitalen          académique hors du commun. Les formes             is ­behind us. Digital teaching formats
    ­Unterrichtsformen sind Alltag, der            d’enseignement numériques sont ­devenues          have become part of everyday life and
     Präsenzunterricht Ausnahme; Aus- und          la norme, l’enseignement présentiel               ­lectures on site the exception. ­Training
     Weiterbildung, Forschungssymposien,           l’exception. Formation, formation continue,        and ­continuing education, research
     auch internationale Tagungen wie z.B. der     symposiums sur la recherche, évènements            ­symposiums and international conferences
     World Engineering Day – sie alle werden       internationaux comme le World Engineering           such as World Engineering Day have all
     ­mehrheitlich online durchgeführt. Eine       Day : dans leur majorité, ils se déroulent en       mainly taken place online. A new normal
      neue Normalität wird sicht- und spürbar;     ligne. Une nouvelle normalité devient visible       has emerged, which Bern University of
      eine Normalität, die die Berner Fachhoch-    et tangible, une normalité où le Blended            ­Applied Sciences has played a part in
      schule u.a. mit Blended Learning oder        Learning (cours intégrant les médias numé-           ­shaping with blended or hybrid learning.
      hybridem Unterricht mitgestaltet.            riques) ou l’enseignement hybride se taille
                                                   sa part à la Haute école spécialisée bernoise.    With over 1,360 bachelor’s and master’s
    Mit seinen mehr als 1360 Bachelor- und                                                           degree programme students, the School
    Master-Studierenden gehört das Depar-          Avec plus de 1360 étudiant-e-s dans ses           of Engineering and Computer Science is
    tement Technik und Informatik zu den           filières de bachelor et de master, le départe-    one of the biggest school’s division at Bern
    ­grössten der Berner Fachhochschule.           ment Technique et informatique est l’un des       University of Applied Sciences. In seven
     In sieben Fachbereichen werden die            plus grands départements de la Haute école        divisions, our staff provide students with
     ­Studierenden von unseren ­Mitarbeitenden     spécialisée bernoise. Au sein de nos sept         the industry-relevant, future-oriented and
      praxisnah, zukunftsgerichtet und mit         domaines de spécialité, nos collaborateurs        ­wide-ranging skills required and prepare
      ­vielfältigen Kompetenzen ausgestattet und   et collaboratrices leur enseignent une vaste       them for the challenges that lie ahead in
       auf die kommenden Herausforderungen in      palette de compétences axées sur la pra-           the ­professional world.
       der Berufswelt vorbereitet.                 tique et orientées vers l’avenir, les préparant
                                                   ainsi aux défis professionnels de demain.         Cooperation with industry is vitally
    Von grosser Bedeutung sind für uns die         La coopération avec les milieux écono-            ­important. I am delighted that many
    Kooperationen mit der Wirtschaft. Ich          miques revêt une grande importance à               ­companies have once again collaborated
    freue mich deshalb, dass in diesem Jahr        nos yeux. Je me félicite donc qu’une fois           with one of our department’s divisions this
    erneut zahlreiche Unternehmen mit              de plus, de nombreuses entreprises aient            year. This Book also provides an insight
    einem ­Fachbereich dieses Departementes        collaboré avec nos divers domaines de               into the results of these collaborative
    zusammengearbeitet haben. Resultate der        ­spécialité. Ce Book illustre cette coopéra-        ventures with industry partners.
    Kooperationen mit Industriepartnern finden      tion avec nos partenaires industriels.
    Sie auch in diesem Book.                                                                         The Master of Science in Engineering theses
                                                   Les travaux de fin d’études du Master of          presented here ­impressively illustrate that
    Die hier präsentierten Abschlussarbeiten       Science in Engineering le montrent avec           our graduates possess tremendous levels
    zum Master of Science in Engineering zeigen    force : nos diplômé-e-s se distinguent par        of expertise, specialist knowledge and
    eindrucksvoll, dass unsere Absolvent*innen     leurs vastes compétences, leurs connais-          creativity and pursue their objectives with
    über sehr viel Kompetenz, Fachwissen           sances spécialisées, leur créativité et leur      great tenacity. This means that they are
    und Kreativität verfügen und ihre Ziele mit    persévérance. Ils et elles sont parfaitement      ideally equipped for a wide range of chal-
    Beharrlichkeit verfolgen. Damit sind sie       équipé-e-s pour faire face aux tâches très        lenges in the world of work.
    bestens für vielfältigste Aufgaben in der      diversifiées qui les attendent dans le monde
    Berufswelt gerüstet!                           professionnel !                                   I would like to congratulate all our
                                                                                                     ­students on their graduation and wish
    Ich gratuliere Ihnen, liebe Studierende,       Je saisis cette opportunité pour vous féli-        them every success in their professional
    sehr herzlich zu Ihrem erfolgreichen           citer, chères étudiantes, chers étudiants,         and personal life.
    Abschluss und wünsche Ihnen für Ihre           pour l’obtention de votre diplôme et vous
    berufliche und private Zukunft alles Gute!     adresse mes meilleurs vœux pour votre
                                                   avenir professionnel et privé !

                            bfh.ch/book
2021 Abschlussarbeiten Travaux de fin d'études Graduation Theses Master of Science in Engineering - Technik und Informatik Technique et ...
Master of Science in Engineering an der BFH
Le Master of Science in Engineering à la BFH
Master of Science in Engineering at BFH
                                                                                                                                                               3

Prof. Dr. Michael Röthlin                                                        Prof. Andreas Habegger
Leiter Master of Science in Engineering (bis 31. Juli 2021)                      Leiter Master of Science in Engineering (ab 1. August 2021)
Responsable du domaine Master of Science in Engineering                          Responsable du domaine Master of Science in Engineering
(jusqu’au 31.07.2021)                                                            (dès le 01.08.2021)
Head of Division Master of Science in Engineering                                Head of Division Master of Science in Engineering
(until 31.07.2021)                                                               (from 01.08.2021)

An der Berner Fachhochschule BFH wird                    L’enseignement et la recherche à la Haute           Teaching and research activities at Bern
anwendungsorientiert gelehrt und geforscht.              école spécialisée bernoise sont axés sur les        ­University of Applied Sciences place a
Am Departement Technik und Informatik                    applications. Le département Technique               strong focus on application. At the School
gewährleistet das Zusammenspiel von                      et informatique garantit l’interaction entre         of ­Engineering and Computer Science, the
Lehre, Forschung und Entwicklung sowie                   la formation, la recherche et le dévelop-            ­fusion of teaching, research and develop-
Weiterbildung Praxisnähe, innovative und                 pement, une formation continue axée sur               ment and continuing education – coupled
zukunftsgerichtete Lösungen, gepaart mit                 la pratique, des solutions innovantes et              with an entrepreneurial spirit – guarantees
unternehmerischem Spirit.                                orientées vers l’avenir, le tout couplé à             practice-driven, innovative and future-
                                                         l’esprit d’entreprise.                                oriented solutions.
Der Master-Studiengang Master of Science
in Engineering (MSE) ist ein g­ emeinsames               La filière d’études Master of Science in            The Master of Science in ­Engineering
Bildungsangebot aller Schweizer                          Engineering (MSE) est une offre de forma-           (MSE) is a degree programme run
­Fachhochschulen und das MSE-Masterdi-                   tion commune à toutes les hautes écoles             jointly by all Swiss universities of applied
 plom der höchste akademische Abschluss,                 spécialisées et le diplôme universitaire            ­sciences and the MSE master’s degree is
 den die Fachhochschulen im Bereich                      de master MSE le plus élevé décerné par              the highest academic qualification that
 Technik und Informatik sowie Bauwesen                   les hautes écoles spécialisées dans le               these universities can award in engineer-
 ­vergeben. Das Studium steht nur den besten             domaine Technique et informatique ainsi              ing, information technology and civil
  Abgänger*innen der Bachelor-Studiengänge               que dans celui du Génie civil. Seuls les             engineering. It is only available to the
  offen. Entsprechend hoch ist auch die Aner-            meilleurs diplômé-e-s des filières d’études          best graduates from the bachelor’s degree
  kennung dieses Mastertitels, der nunmehr               de bachelor y ont accès. La reconnaissance           programmes. This master’s degree –
  seit über zehn Jahren in dieser Form angebo-           de ce titre de master, proposé sous cette            which has now been available in this form
  ten wird. Die Absolvent*innen haben in allen           forme depuis plus de dix ans, est d’autant           for over ten years – enjoys an excellent
  Bereichen sehr gute Zukunftsaussichten.                plus élevée. De très bonnes perspectives             reputation. Graduates have outstanding
                                                         s’ouvrent aux diplômé-e-s dans tous les              prospects in all areas.
Internationale Ausrichtung                               secteurs.
Mit der zunehmenden Internationalisierung                                                                    International orientation
steigt die Vergleichbarkeit der Studiengänge.            Orientation internationale                          Increasing internationalisation makes it
Der internationale Austausch ist ein wichtiger           Avec l’internationalisation croissante, il          easier to compare degree programmes.
Aspekt dieser Master-Ausbildung: Einerseits              est de plus en plus facile de comparer les          This explains why international exchange
sind Studienaufenthalte im Ausland möglich,              filières d’études. L’échange international          is also a key element of this master’s
andererseits bieten mehrere Vertiefungen                 est donc également un aspect important              ­programme. Study periods abroad are
(Profile) auch eine Mitarbeit in internationa-           de cette formation de master : il est d’une          available and several ­specialisations
len Forschungsprojekten an. Zudem wird die               part possible de faire des séjours d’études          (­profiles) offer the opportunity to
Mehrzahl der zentralen, gesamtschweizerisch              à l’étranger, d’autre part plusieurs orienta-        ­collaborate on international research
organisierten Lehrveranstaltungen in E­ nglisch          tions (profils) proposent une coopération             projects. Most of the lectures organised
durchgeführt, was den Student*innen                      à des projets de recherche internationaux             centrally for the whole of Switzerland are
nebst Kontakten mit Gleichgesinnten aus                  dans le cadre de l’orientation technique.             held in ­English, which is of great benefit
dem In- und Ausland auch sprachlich einen                En outre, la majorité des cours centraux              to ­students linguistically as well as giving
­deutlichen Mehrwert bringt.                             organisés à l’échelle nationale se déroulent          them the opportunity to meet like-minded
                                                         en anglais, ce qui permet aux étudiant-e-s            peers from Switzerland and abroad.
Hoher Praxisbezug                                        d’entrer en contact avec des personnes de
Die theoretische Grundausbildung wird                    Suisse et de l’étranger partageant les mêmes        High degree of practical application
von den Schweizer Fachhochschulen                        idées et apporte une véritable valeur ajou-         The theoretical foundation courses are
gemeinsam an den zentralen Standorten in                 tée sur le plan linguistique.                       provided jointly by the Swiss universities

                                                                                                                           bfh.ch/book
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4   Lausanne, Zürich und Lugano angeboten.         Forte orientation pratique                       of applied sciences at the central locations
    Parallel zum Besuch der Theoriemodule          La formation théorique de base est               in Lausanne, Zurich and Lugano. While un-
    werden die Student*innen von Beginn an         proposée conjointement par les hautes            dertaking the theory modules, the students
    in eine Forschungseinheit eingebunden          écoles spécialisées suisses sur les sites        are assigned a research unit right away
    und arbeiten an Projekten aus der Praxis.      centraux à Lausanne, Zurich et Lugano.           and work on application-oriented projects.
    Die Master-Arbeiten sind alle direkt an        ­Parallèlement au suivi des modules              The master’s theses are all directly linked
    Fragestellungen aus der Wirtschaft gekop-       théoriques, les étudiant-e-s sont intégrés      to commercial issues. The specialisations
    pelt. Die Vertiefungen pflegen dabei ihre       dès le début à une unité de recherche et        develop their own profile but have an
    eigenen Profilierungen, weisen aber eine        travaillent sur des projets pratiques. Les      ­identical study structure.
    identische Studienstruktur auf.                 travaux de master sont tous liés directe-
                                                    ment aux défis du monde économique. Les         Good market opportunities
    Gute Marktchancen                               ­orientations gèrent leurs propres profilages   Master of Science in Engineering graduates
    Studienabgänger*innen qualifizieren sich         mais ­présentent une structure d’études        are well qualified for careers in research
    mit dem Master of Science in Engineering         ­identique.                                    and development departments, production,
    für eine Karriere in Forschungs- und Ent-                                                       logistics, business consulting and public
    wicklungsabteilungen, in der Produktion,       Opportunités sur le marché                       institutions. Some assume responsibility
    Logistik, in der Beratung, in der Wirtschaft   Avec le Master of Science in ­Engineering,       for the management of interdisciplinary
    oder in öffentlichen Institutionen. Oder sie   les diplômé-e-s sont qualifiés pour une          projects. As most have already worked
    übernehmen Verantwortung bei der Lei-          ­carrière dans des départements de               closely with a company on their master’s
    tung interdisziplinärer Projekte. Weil sie      recherche et développement, dans la             thesis, they have excellent prospects when
    meist schon für ihre Master-Thesis eng mit      ­production, la logistique, le conseil en       it comes to getting established in their
    einem Unternehmen zusammengearbeitet             entreprises ou dans des institutions           career in industry.
    haben, sind ihre Aussichten, anschliessend       publiques. Ils et elles peuvent aussi
    in der Wirtschaft Fuss zu fassen, exzellent.     assumer la direction de ­projets interdis-     Bachelor’s degree graduates can undertake
                                                     ciplinaires. Ayant souvent déjà collaboré      a master’s programme to pursue in-depth
    Das Weiterbildungsangebot richtet sich           étroitement avec une entreprise dans le        specialisation in their particular field.
    an Ingenieur*innen und angehende                 cadre de leur mémoire de master, leurs         The continuing-education programmes
    Manager*innen, die ihre Kompetenzen              perspectives de s’implanter dans le milieu     are aimed at engineers and prospective
    erweitern oder ergänzen wollen. Nebst            économique sont excellentes.                   managers who wish to extend or enhance
    den Tätigkeiten in den Bereichen Lehre                                                          their skills. In addition to our activities
    und Weiterbildung wird anwendungs- und         L’offre de formation continue s’adresse aux      in teaching and continuing education, we
    marktorientierte Forschung betrieben, um       ingénieur-e-s et aux futur-e-s managers. Ce      conduct application-led, market-oriented
    den Wissenstransfer in die Wirtschaft und      domaine de spécialité garantit le transfert      research to ensure an efficient knowledge
    die Nähe zur Industrie zu gewährleisten.       des connaissances dans le monde de l'éco-        transfer and close ties to industry.
                                                   nomie et la proximité avec l’industrie.
    Wir wünschen allen Master-                                                                      We wish all the graduates of our master’s
    Absolvent*innen für die Zukunft viel Erfolg!   Nous souhaitons un avenir couronné de            programme every success in the future!
                                                   succès à tous nos diplômé-e-s de Master !
    Der abtretende Studiengangsleiter Michael                                                       Michael Röthlin, the departing Head of
    Röthlin freut sich, seinem Nachfolger          Michael Röthlin, le responsable sortant de       Degree Programme, is pleased to hand
    Andreas Habegger die Verantwortung für         la filière MSE, se réjouit de confier à son      over responsibility for the development
    die weitere Entwicklung des faszinieren-       successeur, Andreas Habegger, la respon-         of this fascinating MSE programme to his
    den Studienangebots MSE übergeben zu           sabilité de développer le fascinant pro-         ­successor Andreas Habegger and wishes
    dürfen und wünscht ihm für diese wichtige      gramme de formation MSE et lui souhaite           him every success in this key role.
    Aufgabe viel Freude, Glück und Erfolg!         beaucoup de plaisir et de réussite dans
                                                   l’accomplissement de cette mission.              Here are some useful links to learn
    Erfahren Sie über diese nützlichen                                                              more about
    Links mehr über                                Quelques liens vers des informations             >M  aster studies: bfh.ch/en-mse
    > den Master of Science Engineering:          utiles sur                                       > the School of Engineering and Computer
       bfh.ch/mse                                  > les études de master : bfh.ch/fr-mse             Science: bfh.ch/ti/en
    > das Departement Technik und Informatik:     > le département Technique et informatique :    > research at BFH: bfh.ch/research
       bfh.ch/ti                                      bfh.ch/ti                                     > continuing education courses at the
    > Forschung an der BFH: bfh.ch/forschung      > la recherche à la BFH : bfh.ch/recherche         School of Engineering and Computer
    > Weiterbildungsangebote am Departement       > l’offre de formation continue au départe-        ­Science: bfh.ch/ti/continuingeducation
       Technik und Informatik:                        ment Technique et informatique :              > Bachelor studies: bfh.ch/ti/bachelor
       bfh.ch/ti/weiterbildung                        bfh.ch/ti/formationcontinue                   > cooperation with the industry:
    > ein Bachelor-Studium: bfh.ch/ti/bachelor    > les études de bachelor : bfh.ch/ti/bachelor       bfh.ch/ti/industry
    > die Zusammenarbeit mit der Industrie:       > la collaboration avec l’industrie :
       bfh.ch/ti/industrie                            bfh.ch/ti/industrie

                           bfh.ch/book
2021 Abschlussarbeiten Travaux de fin d'études Graduation Theses Master of Science in Engineering - Technik und Informatik Technique et ...
Steckbrief                                     Fiche signalétique                               Fact sheet                                      5

Titel/Abschluss                                Titre/Diplôme                                    Title/degree
Master of Science (MSc)                        Master of Science (MSc)                          Master of Science (MSc)

Studienform                                    Forme des études                                 Mode of study
Vollzeitstudium (3 Semester) oder              Études à plein temps (3 semestres) ou à          Full-time study (three semesters) or
­Teilzeitstudium (maximal 7 Semester)          temps partiel (maximum 7 semestres)              ­part-time study (a maximum of seven
                                                                                                 semesters)
Unterrichtssprache                             Langues d’enseignement
Deutsch/Französisch/Englisch                   Allemand/français/anglais                        Language of instruction
                                                                                                German/French/English
Vertiefungen                                   Orientations
Der Master of Science in Engineering           Le Master of Science in Engineering              Specialisations
umfasst eine breite Palette an fachlichen      englobe une large palette de compétences         The Master of Science in Engineering cov-
Kompetenzen. Diese sind schweizweit in         techniques. Celles-ci sont structurées en        ers a wide range of specialist skills. These
vierzehn Profile gegliedert. Der MSE kann      14 profils. Le MSE est proposé en dix ­profils   are divided into 14 profiles throughout
an der Berner Fachhochschule in zehn           à la Haute école spécialisée bernoise :          Switzerland. The MSE can be obtained in
­Profilen erworben werden:                     • Profil Business Engineering                   ten profiles at Bern University of Applied
 • Profil Business Engineering                • Profil Civil Engineering                      Sciences:
 • Profil Civil Engineering                   • Profil Computer Science                       • Profile Business Engineering
 • Profil Computer Science                    • Profil Data Science                           • Profile Civil Engineering
 • Profil Data Science                        • Profil Electrical Engineering                 • Profile Computer Science
 • Profil Electrical Engineering              • Profil Energy and Environment                 • Profile Data Science
 • Profil Energy and Environment              • Profil Mechanical Engineering                 • Profile Electrical Engineering
 • Profil Mechanical Engineering              • Profil Mechatronics and Automation            • Profile Energy and Environment
 • Profil Mechatronics and Automation         • Profil Medical Engineering                    • Profile Mechanical Engineering
 • Profil Medical Engineering                 • Profil Photonics                              • Profile Mechatronics and Automation
 • Profil Photonics                                                                            • Profile Medical Engineering
                                               Le profil choisi offre un approfondissement      • Profile Photonics
Das gewählte Profil ermöglicht eine beinahe    presque sur mesure des connaissances
massgeschneiderte fachliche Vertiefung,        techniques dans l’une de nos unités de           The profile selected enables candidates
welche an einer unserer Forschungseinrich-     recherche, en étroite collaboration avec un      to undertake an almost custom-made
tungen in enger Zusammenarbeit mit einem       mentor.                                          specialisation, which is completed at one
Advisor absolviert wird.                                                                        of our research institutions under the close
                                               Mémoire de master                                supervision of an advisor.
Master-Arbeit                                  L’orientation pratique de la filière d’études
Die Praxisorientierung des ­Studienganges      est centrale : les étudiant-e-s sont             Master’s thesis
ist zentral: Studierende werden in             ­impliqué-e-s dans des projets de recherche      The practical focus of the degree ­programme
­Forschungsprojekte einbezogen und              et rédigent généralement leur mémoire de        is of prime importance: students participate
 ­schreiben ihre Master-Thesis (im Voll-        master en collaboration avec une entreprise.    in research projects and generally write
  zeitstudium ein, im T­ eilzeitstudium zwei    Pour la rédaction du mémoire, ils et elles      their master’s thesis – which takes an entire
  Semester) in der Regel in Z­ usammenarbeit    disposent d’un à deux semestres complets        semester on the full-time programme and
  mit einem Unternehmen.                        selon qu'ils et elles étudient à temps plein    two entire semesters on the part-time pro-
                                                ou à temps partiel.                             gramme – in collaboration with a company.
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Haben Sie Fragen zum Master-Studiengang        Contact                                          Contact
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                                               N’hésitez pas à nous contacter !                 We look forward to hearing from you.
032 321 62 37
katja.jeanbourquin@bfh.ch (Sekretariat)        032 321 62 37                                    032 321 62 37
                                               katja.jeanbourquin@bfh.ch (secrétariat)          katja.jeanbourquin@bfh.ch (faculty office)
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bfh.ch/mse                                     Pour en savoir plus                              More information
                                               bfh.ch/fr-mse                                    bfh.ch/en-mse

                                                                                                             bfh.ch/book
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Interviews mit Studierenden
    Interviews d’étudiant-e-s
    Interviews with students
6

    Sahin Kubilay, Abstract auf Seite 23.

    Warum haben Sie sich für dieses                Am Wochenende hatte ich Zeit, die Theorie   Welchen Tipp haben Sie für jemanden,
    Studium entschieden?                           der Module zu vertiefen und mich auf die    der dieses Studium in Betracht zieht?
    Ich habe mich für dieses Studium ent-          Prüfungen vorzubereiten. Im Vergleich zum   Das Wichtigste ist, dass man Spass daran
    schieden, da ich die Möglichkeit hatte, das    Bachelor-Studium gefiel es mir sehr, dass   hat, Neues zu lernen. Ausserdem sollte
    Studium Teilzeit als Research Fellow zu        man sich einen Lehrplan zusammenstellen     man seine Zeit gut planen können.
    absolvieren. Ich konnte an verschiedenen       kann, der zum eigenen Profil passt.
    Industrieprojekten mitarbeiten sowie
    bei den Laborübungen und im Unterricht         Arbeiteten Sie nebenher?
    mithelfen. Ausserdem kannte ich meinen         Während des Studiums war ich im
    Advisor bereits, da ich meine Bachelorarbeit   ­Leistungselektroniklabor angestellt.
    unter seiner Aufsicht geschrieben hatte.
    Wir hatten von Beginn an eine sehr gute        Was möchten Sie nach dem Studium
    Zusammenarbeit und ich wusste, dass ich        machen? Bzw. was machen Sie heute
    noch sehr viel von ihm lernen kann.            beruflich? Inwiefern können Sie von
                                                   Ihrem Studium profitieren?
    Wie sah der Studienalltag aus? Was             Momentan arbeite ich noch an der
    gefiel Ihnen besonders gut an diesem           BFH. Das Studium verhalf mir zu einem
    Studium?                                       ­vertieften Wissen. Ich kann komplexere
    Unter der Woche waren die Tage mit              Systeme schneller verstehen sowie
    Industrieprojekten, Labor- und Unterrichts-     mögliche Fehlerquellen besser erkennen.
    vorbereitung bzw. Durchführung, Master-         Ausserdem hat sich meine Fähigkeit zur
    modulen und Masterprojekten ausgelastet.        Lösungsfindung verbessert.

                               bfh.ch/book
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Maria Mendoza Garcia, Abstract auf Seite 22.

Why did you decide to do                       take a schoggi-gipfeli. Because Covid-19       two years and perhaps put my efforts to
this programme?                                crossed the last couple of semesters, we       improve new technology's deployment into
I decided to do this programme because         took online courses. It relaxed the busy       production processes.
of the practical experience and the            traveling schedule, but I still missed being
­flexibility of the courses and locations.     present in class and enjoying the student      What are your recommendations
 It was of great value for my professional     atmosphere.                                    for future students?
 career to choose classes from a broad                                                        Take the chance. It is meriting to invest the
 range of specialties as business engineer-    Did you work during your studies               time and effort in this programme. It will
 ing or industrial technologies. One of the    (during semester/holidays)?                    level up your already strong engineering
 decisive points that made me choose this      Yes. I was doing the Research Fellowship       skills by working or discovering excit-
 programme was the Research ­Fellowship,       at the HuCE – Robotics Lab in Biel/Bienne,     ing projects. Meet friends, talk with your
 which allowed me to work and study            so I worked 45% during the studies.            ­professors, and enjoy being a student!
 ­simultaneously.
                                               What is your career plan after
How was your daily schedule during             graduation? How could you leverage
your studies? What did you like best?          what you have learnt during the
My daily schedule was quite hectic             programme?
but worth it. Traveling between Zurich         My career plan after graduation is to be
and Biel during the week improved my           defined soon. Indeed, the studies allowed
­organizational skills. Being in both cities   me to focus and learn about new topics
 was a great chance to meet friends and see    to direct my professional career. I want to
 around different coffee places and spots to   apply the knowledge I gain during these

                                                                                                          bfh.ch/book
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Zusammenarbeitsformen
    Formes de collaboration
    Collaboration
8   Neue Erkenntnisse gewinnen, Syner-            Acquérir de nouvelles connaissances, créer       Gain new insights, create synergies, expe-
    gien schaffen, Praxisnähe erfahren: Die       des synergies, découvrir la pertinence           rience practical relevance: Bern University
    Berner Fachhochschule arbeitet in der         pratique : dans le domaine de la recherche       of Applied Sciences BFH works closely with
    angewandten Forschung und Entwicklung         appliquée et du développement, la Haute          business and industry in areas of applied
    eng mit der Wirtschaft und der Industrie      école spécialisée bernoise travaille en          research and development. This strength-
    zusammen. Dadurch wird die Verknüpfung        étroite collaboration avec l’économie et         ens the link between research and educa-
    von Forschung und Lehre gestärkt, und es      l’industrie. Le lien entre la recherche et la    tion, allowing new knowledge to flow into
    fliesst neues Wissen in den Unterricht ein.   formation est ainsi renforcé et l’enseigne-      our teaching, which leads to high-quality
    Dies führt zu einer qualitativ hochwertigen   ment profite des nouvelles connaissances.        and practice-oriented degree programmes.
    und praxisnahen Lehre. Damit Unterneh-        Il en résulte une formation de grande            In order for companies to meet our future
    men bereits heute die Spezialistinnen und     qualité, axée sur la pratique. Pour que          specialists or to explore a topic, they can
    Spezialisten von morgen kennenlernen          les entreprises puissent faire aujourd’hui       carry out projects or theses in cooperation
    oder sich an eine Thematik herantasten        déjà la connaissance des spécialistes de         with our students. As a business partner,
    können, besteht die Möglichkeit, Projekt-     demain ou aborder un sujet particulier,          you can suggest topics. Once these topics
    oder Abschlussarbeiten in Zusammenar-         elles ont la possibilité de réaliser des         are selected, the students work on the
    beit mit Studierenden durchzuführen. Als      projets ou des travaux de fin d’études en        projects independently, either individually
    Wirtschaftspartner können Sie Themen          collaboration avec des étudiant-e-s. En tant     or in small groups, within ­designated time
    vorschlagen. Werden Themen gewählt,           que partenaire économique, vous pouvez           frames. They are supervised by both your
    bearbeiten Studierende diese alleine oder     proposer des thèmes. S’ils sont choisis, les     specialist and a BFH lecturer. The rights
    in kleinen Gruppen in dafür vorgesehenen      étudiant-e-s les traitent ensuite de manière     and obligations of the parties involved are
    Zeitfenstern selbstständig. Dabei werden      autonome, seul-e-s ou en petits groupes,         set out in a written agreement.
    die Studierenden von ihrer Fachperson         dans les créneaux horaire prévus à cet
    sowie einer Dozentin oder einem Dozen-        effet. Ils et elles sont encadré-e-s par votre   Would you like to suggest topics for
    ten der Berner Fachhochschule betreut.        spécialiste ainsi que par un-e enseignant-e      student projects and find out more about a
    Die Rechte und Pflichten der beteiligten      de la Haute école spécialisée bernoise. Une      possible cooperation? Contact us and con-
    Parteien werden in einer Vereinbarung         convention régit les droits et obligations       vince yourself of the innovation potential
    geregelt.                                     des parties au projet.                           of our students.

    Möchten Sie Themen für studentische           Souhaitez-vous proposer des thèmes pour
    Arbeiten vorschlagen und mehr über eine       des travaux d’étudiant-e-s et en savoir plus
    mögliche Zusammenarbeit erfahren?             sur une éventuelle collaboration ? Contac-
    Kontaktieren Sie uns und überzeugen Sie       tez-nous et laissez-vous convaincre par le
    sich vom Innovationspotenzial unserer         potentiel d’innovation de nos étudiant-e-s.
    Studierenden.

                           bfh.ch/book
2021 Abschlussarbeiten Travaux de fin d'études Graduation Theses Master of Science in Engineering - Technik und Informatik Technique et ...
Formes de collaboration
Zusammenarbeitsformen
Collaboration
Formes de collaboration
Zusammenarbeitsformen
Collaboration
Formes           de collaboration
Erfolgreiche Zusammenarbeitsformen mit Wirtschaftspartnern
Collaboration
Formes de collaboration fructueuses avec les partenaires économiques
Successful implementation of collaboration with industrial partners
Erfolgreiche Zusammenarbeitsformen mit Wirtschaftspartnern
Formes de collaboration fructueuses avec les partenaires économiques                                                                                                       9
 Studentischeimplementation
Successful       Arbeiten | Travaux d’étudiant-e-s  | Student projects
                                       of collaboration         with industrial partners
Erfolgreiche
 Das Modell einerZusammenarbeitsformen                 mit Wirtschaftspartnern
                    flexiblen Zusammenarbeit mit Industrie   und Wirtschaft wird in studentischen Arbeiten erfolgreich umgesetzt:
 La flexibilité du modèle de collaboration avec l’industrie et l’économie se concrétise avec succès dans les travaux d’étudiant-e-s:
Formes     de collaboration fructueuses avec les partenaires économiques
 The model of flexible cooperation with industry and business is successfully implemented in student projects:
Successful
 Studentischeimplementation            of collaboration
                 Arbeiten | Travaux d’étudiant-e-s              with industrial partners
                                                    | Student projects
 Das Modell einer flexiblen Zusammenarbeit mit Industrie und Wirtschaft wird in studentischen Arbeiten erfolgreich umgesetzt:
 La flexibilité du modèle de collaboration avec l’industrie et l’économie se concrétise avec succès dans les travaux d’étudiant-e-s:
 The  model of flexible
 Studentische           cooperation
                 Arbeiten | Travaux with industry and
                                    d’étudiant-e-s     business
                                                    | Student     is successfully implemented in student projects:
                                                               projects
 Das Modell einer flexiblen Zusammenarbeit mit Industrie und Wirtschaft wird in studentischen Arbeiten erfolgreich umgesetzt:
 La flexibilité du modèle de collaboration avec l’industrie et l’économie se concrétise avec succès dans les travaux d’étudiant-e-s:
 The model of flexible cooperation with industry and business is successfully implemented in student projects:

         Semesterarbeiten, Bachelor-Thesis, Master-Thesis                             Wochen bis Monate                         Kostenbeitrag zulasten des Auftraggebers
    Travaux de semestre, travail de bachelor, mémoire de master              De quelques semaines à plusieurs mois                 Frais à charge du donneur d’ordre
         Semester projects, bachelor thesis, master thesis                         Several weeks or months                        Costs are at the expense of the client
         Semesterarbeiten, Bachelor-Thesis, Master-Thesis                             Wochen bis Monate                         Kostenbeitrag zulasten des Auftraggebers
    Travaux de semestre, travail de bachelor, mémoire de master              De quelques semaines à plusieurs mois                 Frais à charge du donneur d’ordre
         Semester projects, bachelor thesis, master thesis                         Several weeks or months                        Costs are at the expense of the client
         Semesterarbeiten, Bachelor-Thesis, Master-Thesis                             Wochen bis Monate                         Kostenbeitrag zulasten des Auftraggebers
    Travaux de semestre, travail de bachelor, mémoire de master              De quelques semaines à plusieurs mois                 Frais à charge du donneur d’ordre
         Semester projects, bachelor thesis, master thesis                         Several weeks or months                        Costs are at the expense of the client
 Auftragsforschung und Dienstleistungen | Recherche sous contrat et prestations de service | Contract Research and Services
 Wir bieten Auftragsforschung und erbringen vielfältige Dienstleistungen für unsere Kundinnen und Kunden (inkl. Nutzung der BFH-Infrastruktur sowie
 des Forschungsnetzwerkes). | Nous effectuons des recherches sous contrat et fournissons une vaste palette de prestations de services à nos clientes et clients –
 y compris l’utilisation des infrastructures BFH et du réseau de recherche. | We carry out contract research and provide a wide range of services for our clients,
 Auftragsforschung und Dienstleistungen | Recherche sous contrat et prestations de service | Contract Research and Services
 such as exclusive use of the BFH infrastructure and the research network.
 Wir bieten Auftragsforschung und erbringen vielfältige Dienstleistungen für unsere Kundinnen und Kunden (inkl. Nutzung der BFH-Infrastruktur sowie
 des Forschungsnetzwerkes). | Nous effectuons des recherches sous contrat et fournissons une vaste palette de prestations de services à nos clientes et clients –
 yAuftragsforschung
    compris l’utilisation
                       unddes infrastructures BFH
                            Dienstleistungen       et du réseau
                                               | Recherche  sousdecontrat
                                                                    recherche. | We carry out
                                                                          et prestations      contract| research
                                                                                          de service    Contract and provide
                                                                                                                 Research    a wide
                                                                                                                           and      range of services for our clients,
                                                                                                                               Services
  such as exclusive
  Wir bieten         use of the BFH
             Auftragsforschung   undinfrastructure  and theDienstleistungen
                                      erbringen vielfältige research network.
                                                                            für unsere Kundinnen und Kunden (inkl. Nutzung der BFH-Infrastruktur sowie
 des Forschungsnetzwerkes). | Nous effectuons des recherches sous contrat et fournissons une vaste palette de prestations de services à nos clientes et clients –
 y compris l’utilisation des infrastructures BFH et du réseau de recherche. | We carry out contract research and provide a wide range of services for our clients,
 such as exclusive use of the BFH infrastructure and the research network.
           Planung, Coaching, Tests, Expertisen, Analysen;                            Wochen bis Monate                                     Marktübliche Preise
             durchgeführt von Expertinnen und Experten                       De quelques semaines à plusieurs mois                            Prix du marché
 Planification, coaching, tests, expertises, analyses par des expert-e-s           Several weeks or months                                   Prevailing prices
  Planning, Coaching, Tests, Expertise, Analysis: done by experts
           Planung, Coaching, Tests, Expertisen, Analysen;                            Wochen bis Monate                                     Marktübliche Preise
             durchgeführt von Expertinnen und Experten                       De quelques semaines à plusieurs mois                            Prix du marché
 Planification, coaching, tests, expertises, analyses par des expert-e-s           Several weeks or months                                   Prevailing prices
  Planning,  Coaching,
           Planung,     Tests, Expertise,
                     Coaching,             Analysis:Analysen;
                                 Tests, Expertisen,   done by experts               Wochen bis Monate                                       Marktübliche Preise
             durchgeführt von Expertinnen und Experten                     De quelques semaines à plusieurs mois                              Prix du marché
 Planification, coaching, tests, expertises, analyses par des expert-e-s         Several weeks or months                                     Prevailing prices
  Planning, Coaching, Tests, Expertise, Analysis: done by experts
 F&E-Kooperationen | Coopérations R&D | R & D Collaboration
 Die BFH-TI erbringt Leistungen im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung:
 La BFH-TI fournit des prestations de service dans le domaine de la recherche appliquée et du développement:
 The BFH-TI provides services in Applied Research and Development:
 F&E-Kooperationen | Coopérations R&D | R & D Collaboration
 Die BFH-TI erbringt Leistungen im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung:
 La BFH-TI fournit des prestations de service dans le domaine de la recherche appliquée et du développement:
 The BFH-TI provides services
 F&E-Kooperationen               in Applied
                       | Coopérations   R&DResearch    and Development:
                                              | R & D Collaboration
 Die BFH-TI erbringt Leistungen im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung:
 La BFH-TI fournit des prestations de service dans le domaine de la recherche appliquée et du développement:
 The BFH-TI provides services in Applied Research and Development:
            Kooperationen mit Fördermitteln – mittlere und                           Monate bis Jahre                                        Teilfinanziert durch
                          grössere Projekte mit:                           De quelques mois à plusieurs années                            öffentliche Fördergelder
    Coopérations bénéficiant de subventions – projets de moyenne                  Several months or years                                 Financement partiel par
                        et grande envergure avec:                                                                                        des subventions publiques
            Kooperationen mit Fördermitteln – mittlere und                           Monate bis Jahre                                        Teilfinanziert durch
           Public Aid – medium and large-sized projects with:                                                                              Partly public funding
                          grössere Projekte mit:                           De quelques mois à plusieurs années                            öffentliche Fördergelder
    Coopérations bénéficiant   de SNF
                     Innosuisse,   subventions
                                        / FNS, EU–/projets
                                                    UE     de moyenne             Several months or years                                 Financement partiel par
                        et grande
            Kooperationen          envergure avec:
                             mit Fördermitteln   – mittlere und                      Monate bis Jahre                                    desTeilfinanziert
                                                                                                                                              subventions publiques
                                                                                                                                                            durch
           Public Aid – medium
                          grössereand large-sized
                                    Projekte  mit: projects with:          De quelques mois à plusieurs années                             Partly public
                                                                                                                                          öffentliche     funding
                                                                                                                                                      Fördergelder
     Coopérations bénéficiant de SNF
                     Innosuisse, subventions
                                     / FNS, EU–/projets
                                                UE      de moyenne                   Several months or years                              Financement partiel par
                       et grande envergure avec:                                                                                         des subventions publiques
           Public Aid – medium and large-sized projects with:                                                                              Partly public funding
                      Innosuisse, SNF / FNS, EU / UE

                                                                                                                                        bfh.ch/book
Industriepartner
     Partenaires industriels
     Industry partners
10   Eine enge Zusammenarbeit mit Indus­trie­-       À nos yeux, une collaboration étroite         A close cooperation with industrial
     partnern ist uns äusserst wichtig. Im ­Master   avec des partenaires industriels est          ­partners is very important to us. At the
     of Science in Engineering sind z­ ahlreiche     extrêmement importante. Dans le Master         ­Master of Science in Engineering, ­numerous
     Abschlussarbeiten in ­Kooperation mit           of Science in Engineering, de nombreux          ­master’s theses have been produced in
     Firmen aus der ganzen Schweiz entstanden.       mémoires se font en partenariat avec des         cooperation with companies from Switzer-
     Wir bedanken uns bei diesen Firmen für die      entreprises de toute la Suisse. Nous remer-      land. We thank these companies for the
     fruchtbare Zusammenarbeit!                      cions ces entreprises pour cette fructueuse      fruitful collaboration!
                                                     collaboration !

     Hymexia, Châtel-St-Denis
     Mercedes-Benz AG, Stuttgart
     OCTLIGHT, Kongens Lyngby, Denmark
     Quantis, Lausanne
     Swiss Smart Factory, Biel, Switzerland

                             bfh.ch/book
11

Innovativ.
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Interdisziplinär.
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IngenieurIn.
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Cutting. Bending. Automation.   careers.bystronic.com

                                   bfh.ch/book
Liste der Absolventinnen und Absolventen
     Liste des diplômé-e-s
     List of graduates
12   Im Folgenden präsentieren wir Ihnen die                           Ci-après, nous vous présentons les ­résumés                     On the next pages, we have summarised the
     Zusammenfassungen der Master-Arbeiten                             des mémoires de master en Master of Science                     2021 master’s theses.
     Master of Science in Engineering des Jahres                       in Engineering de l’année 2021.
     2021.                                                                                                                             The graduates are listed in alphabetical
                                                                       Les diplômé-e-s sont présentés par ordre                        order.
     Die Absolventinnen und Absolventen sind                           alphabétique.
     in alphabetischer Reihenfolge aufgeführt.                                                                                         The texts were written by the students
                                                                       Les étudiant-e-s ont rédigé les textes de                       themselves, with some support from their
     Die Studierenden haben die Texte –                                façon autonome – parfois avec l’aide des                        lecturers. They were not systematically
     teils mit Unterstützung der betreuenden                           enseignant-e-s qui les encadrent. Les textes                    edited or corrected before publication.
     Dozierenden – selbst verfasst. Die Texte                          n’ont pas systématiquement été relus ou
     wurden vor Publikation nicht systematisch                         corrigés avant publication.
     redigiert und korrigiert.

     Bacciarini Tyler.......................................... 13     Mainini Pascal...........................................20     Tschupp Daniel Andreas............................ 27
     Buntschu Ron Bruno.................................. 14           Mendoza Garcia Maria.............................. 22           Voegelin Thomas Michael......................... 28
     Farine Julien............................................... 15   Sahin Kubilay............................................. 23   Zurflüh David............................................. 29
     Fischer Fabian........................................... 16      Schmidt Armin Jürg................................... 24
     Groza Allan................................................ 18    Studer Marc Simon.................................... 25
     Hüssy Andreas........................................... 19       Takagawa Nicolas Shou............................. 26

                                      bfh.ch/book
Stromoberschwingungen in Verteilnetzen

Studiengang : Master of Science in Engineering | Vertiefung : Energy and Environment
Betreuer : Prof. Michael Höckel
Experte : Dr. Andreas Beer (Alevar GmbH)                                                                                                                           13

Die Anzahl nichtlinearer Lasten im Netz nimmt stetig zu. Die emittierten
Stromharmonischen dieser Lasten können erhebliche Auswirkungen auf
die Spannung haben und eine Zusatzbeanspruchung der Netzelemente
bewirken. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird die Ausprägung der Strom-
harmonischen in Mittelspannungsnetzen und Trafostationen untersucht
und statistisch ausgewertet. Die Auswertung zeigt relevante Phänomene,
wie ein saisonales Verhalten und eine Zunahme der Oberschwingungen.
Ausgangslage und Ziele                                                  begründet werden. Ausserdem fliesst im Sommer auf
Die von nichtlinearen Geräten erzeugten Stromober-                      Grund der lokalen Energieproduktion durch PV-Anla-
schwingungen sind ein sehr wichtiger Aspekt des                         gen weniger Grundschwingungsstrom in den Leitungen
Netzbetriebs. Die Auswirkungen dieser Stromemis-                        zwischen dem Mittel- und Niederspannungsnetz, wenn
sionen wurden praxisnah in Verteilnetzen von zwei                       die PV-Energie auch lokal konsumiert wird. Bezüglich
verschiedenen Netzbetreibern untersucht. Ein Netzbe-                    der Stromoberschwingungen wurde der Wertebereich
treiber hat flächendeckend in seinen Trafostationen                     und das Verhalten des 95-%-Wochenwerts der einzelnen
und Unterwerken Messgeräte ortsfest installiert, die                    ungeraden Oberschwingungen dargestellt. Die Pegel der
eine Überwachung der Spannungsqualität ermög-                           Oberschwingungen sinken grundsätzlich mit zuneh-
lichen. Der andere Verteilnetzbetreiber hat einen                       mender Ordnungszahl. Ein Maximalwert von 45 Ampère
                                                                                                                                      Tyler B acciarini
stark verzerrten Strom in einer Mittelspannungslei-                     wurde für die dritte Stromharmonische festgestellt. In
                                                                                                                                      tyler.bacciarini@gmail.com
tung gemessen, der durch Stromoberschwingungen                          Bezug auf die Grundschwingung beträgt der maximale
verursacht wurde. Basierend auf dieser Ausgangslage                     Wert 110 %. Der 95-%-Wert liegt bei 29 A, das heisst
wurden für diese Arbeit folgenden Ziele definiert:                      21 % der Stromgrundschwingung. Die Oberschwingun-
– Untersuchung der Langzeitmessungen (4 Jahre)                         gen fünfter und siebter Ordnung liegen hingegen unter
– Feststellung des aktuellen Zustands im Hinblick auf                  21 bzw. 15 A, was 16 % und 14 % der Grundschwingung
   Stromoberschwingungen                                                entspricht. Über die ausgewerteten vier Jahre wurde
– Untersuchung einer Stromverzerrung in einem                          eine Zunahme der Pegel bei allen Oberschwingungen
   Mittelspannungsnetz                                                  beobachtet. Der Trend ist auf die Zunahme der nicht-
– Untersuchung der Auswirkungen in den Nie-                            linearen Lasten zurückzuführen. Bezüglich der Strom-
   derspannungsnetzen und Identifizierung der                           verzerrung im Mittelspannungsnetz wurde der verzerrte
   Verzerrungsquelle                                                    Abgang ermittelt. Er weist eine ähnliche Verzerrung auf
                                                                        wie die Einspeisung der Schaltkabine. Die Verzerrung
Vorgehen und Resultate                                                  ist besonders stark bei der fünften und der siebten
Die Langzeitmessungen wurden in Form einer Daten-                       Stromharmonischen. Die Messungen in den angeschlos-
bank bereitgestellt. Mittels der Programmiersprache                     senen Trafostationen zeigten, dass keine Grenzwerte der
Python wurden die Daten visualisiert und analysiert.                    Spannungsqualität gemäss EN50160 verletzt werden.
Die Messpunkte wurden ebenfalls klassifiziert, um                       Darüber hinaus zeigen die Trafostationen sehr ähnliche
einen Vergleich zwischen Wohn- und Industriegebie-                      Pegel der Stromoberschwingungen. Diese Werte stim-
ten, sowie zwischen Trafostationen und Unterwerken                      men ausserdem mit der statistischen Auswertung des
zu ermöglichen. Die Stromverzerrung in dem Mittel-                      ersten Teils dieser Arbeit überein. Die Schlussfolgerung
spannungsnetz wurde in drei aufeinanderfolgenden                        ist, dass die Verzerrung nicht nur von einer Trafostation
Messkampagnen untersucht. Die Messungen wurden                          kommt, sondern sich durch die Summenwirkung aller
zunächst im Mittelspannungsnetz und anschliessend                       Stationen ergibt.
in den angeschlossenen Trafostationen und Nieder-
spannungsnetzen durchgeführt.                                           Ausblick
Die statistische Analyse der Langzeitmessungen hat                      Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern eine gute Basis
gezeigt, dass die gesamte harmonische Stromverzerrung                   für das Verständnis der aktuellen Ausprägung von
(THDi) eine starke Saisonalität aufweist. Der Median                    Stromoberschwingungen in Verteilnetzen. Diese
aller Werte variiert zwischen 12 % (Winter) und 20 %                    Arbeit könnte mit weiteren Messungen in Industrie-
(Sommer). Diese Veränderung kann einerseits durch                       gebieten und mit einer Analyse von Phasenwinkel und
den höheren Anteil an ohmschen Lasten im Winter                         Kompensation erweitert werden.

                                                                                                                        bfh.ch/book
Oberschwingungsleistung im Verteilnetz

     Studiengang : Master of Science in Engineering | Vertiefung : Energy and Environment
     Betreuer : Prof. Michael Höckel
14   Experte : Dr. Andreas Beer (Alevar GmbH)

     Aufgrund der Zunahme von nichtlinearen Geräten im Netz wurde das
     Verhalten und die Ausbreitung von Oberschwingungsströmen und -span-
     nungen im Verteilnetz untersucht. Feldmessungen an Trafostationen und
     Verteilkabinen zeigten, dass sich Oberschwingungsströme im Verteilnetz
     teilweise gegenseitig kompensieren und dass die Leistung in den Ober-
     schwingungen weder einen signifikanten Einfluss auf die Energiekosten
     des Endkunden noch auf die Verluste im Netz hat.
                                  Ausgangslage und Ziele                                    sich Oberschwingungsströme an diversen Verknüp-
                                  Die Anzahl nichtlinearer Geräte im Netz nimmt zu.         fungspunkten gegenseitig auslöschen. Zu welchen
                                  Durch den Ausstieg aus der Atomkraft muss der             Kompensationen es genau kommt ist stark von den
                                  Energiebedarf anderweitig abgedeckt werden. Photo-        gleichzeitig verwendeten Geräten abhängig. Für die
                                  voltaik spielt in der Energiewende eine zentrale Rolle,   3., die 5. und die 7. Harmonische wurden Kompensa-
                                  PV-Inverter sind jedoch ebenfalls nichtlineare Geräte     tionen zwischen 40 und 70 % festgestellt. Wenn die
                                  und emittieren, besonders wenn sie an verzerrter          Stromwinkel einer Harmonischen im Netz sehr unter-
                                  Spannung betrieben werden, Stromoberschwin-               schiedlich sind, ist mit einem starken Kompensations-
                                  gungen. Aufgrund der unterschiedlichen Winkeln            effekt zu rechnen. Die Streuung der Winkel steigt mit
                                  zwischen Oberschwingungsspannung und –strom,              zunehmender Ordnungszahl. Die durch Harmonische
     Ron Bruno Buntschu
                                  können durch Wechselwirkungen zwischen Geräten            Ströme entstehenden Netzverluste wurden bei dieser
     ron.buntschu@gmx.ch
                                  Oberschwingungsströme stark kompensiert werden.           Arbeit auf ca. 2 % geschätzt. Durch den Einsatz von
                                  Das Ziel der Arbeit war, ein besseres Verständnis für     Oberschwingungsfiltern konnte gezeigt werden, dass
                                  das Verhalten von Harmonischer Leistung zu schaffen.      deren Einsatz nur in spezifischen Fällen sinnvoll ist.
                                  Für diese Arbeit wurden die folgenden Ziele definiert:    Bei zufälligem Einsatz der Filter sind sogar Erhöhun-
                                  – Untersuchung des Verhaltens von diversen nicht-        gen der Spannungsharmonischen möglich. Durch die
                                     linearen Geräten an verzerrter Spannung                Messungen konnte gezeigt werden, dass die in den
                                  – Untersuchung der Ausbreitung und Kompensation          Oberschwingungen enthaltene Wirkleistung keine
                                     von Harmonischen im Verteilnetz                        Relevanz bei der Energieabrechnung hat und auch
                                  – Bestimmung des Anteils an Netzverlusten verur-         bei steigender Verzerrung nicht haben wird. Grössere
                                     sacht durch Harmonische                                Mengen an bezogener elektrischer Energie enthalten
                                  – Einfluss von Aktiven-Harmonischen-Filtern messen       einen Anteil an Oberschwingungswirkenergie, wel-
                                     und analysieren                                        cher kleiner ist als die normierte Zählertoleranz.

                                  Vorgehen und Resultate                                    Ausblick
                                  Im Labor wurden nichtlineare Geräte auf das Ver-          Erfahrungsgemäss stellt die Situation mit der Span-
                                  halten bei sich ändernder Spannungsverzerrung             nungsverzerrung im Netz aktuell kein Problem dar.
                                  getestet. Unter Annahme von üblichen Werten für die       Ergänzend zu dieser Arbeit können Netze untersucht
                                  Impedanzwinkel im Niederspannungsnetz konnte              werden, in welchen Ladestationen für die Elektro-
                                  deren Beeinflussung der Spannungsharmonischen             mobilität installiert sind. Die Anzahl Ladestationen
                                  abgeschätzt werden. Dabei wurde erkannt, dass die         wird in den nächsten Jahren rasant zunehmen, wes-
                                  meisten Geräte die Spannungsqualität nicht zwin-          halb man deren Einfluss auf die Spannungsqualität
                                  gend verschlechtern oder gar verbessern. Es wurde         untersuchen sollte. Weiter könnte man die Messungen
                                  gezeigt, dass manche Geräte linear auf Änderungen         dieser Arbeit in Industriegebieten wiederholen, um
                                  der Spannungsharmonischen reagieren und bei               auch die Ströme und Kompensationseffekte in diesem
                                  anderen Geräten das Verhalten an verzerrter Span-         Bereich besser abschätzen zu können. In der Arbeit
                                  nung schlecht abgeschätzt werden kann. Untersuchte        wurde gezeigt, welche Ströme theoretisch zur Verbes-
                                  Wechselrichter verhalten sich grösstenteils linear.       serung der Spannungsqualität führen sollten. Diese
                                  Ausserdem sollten sie die Spannungsqualität nur           theoretischen Überlegungen könnten mittels eines
                                  selten negativ beeinflussen. Mittels Feldmessungen        Laboraufbaus mit entsprechenden Stromeinprägun-
                                  konnte gezeigt werden, wie und in welchem Masse           gen überprüft werden.

                                  bfh.ch/book
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