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 informatique ‣ Engineering and Computer Science
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 Online Online Online book.bfh.ch book.bfh.ch book.bfh.ch Inserate Annonces Advertisements kommunikation.ahb-ti@bfh.ch kommunikation.ahb-ti@bfh.ch kommunikation.ahb-ti@bfh.ch Layout Mise en page Layout Hot’s Design Communication SA Hot’s Design Communication SA Hot’s Design Communication SA Druck Impression Printing staempfli.com staempfli.com staempfli.com Auflage Tirage Edition 300 Ex. 300 exemplaires 300 copies bfh.ch/book
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
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
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
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. Kontakt Haben Sie Fragen zum Master-Studiengang Contact Contact MSE? Wir freuen uns auf Ihre Kontaktauf- Avez-vous des questions sur la filière Do you have any questions about the MSE nahme! d’études de master MSE ? master’s degree programme? 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) Mehr Informationen bfh.ch/mse Pour en savoir plus More information bfh.ch/fr-mse bfh.ch/en-mse bfh.ch/book
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
7 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
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
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. International. Inspirierend. Interdisziplinär. Interessant. IngenieurIn. Best choice. 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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