Um Kunden davon zu überzeugen den integrierten M4-Kern in den Prozessoren, welche für die System on
Modules verwendet werden, anstatt einem zusätzlichen Mikrocontroller zu verwenden, möchte Toradex das
Feature anhand eines Demonstrators simpel vorführen können. Dafür soll in der vorliegenden Bachelor-
Thesis eine Anwendung entwickelt werden, welche für eine typische Echtzeit-Aufgabe den Microcontroller
(ARM Cortex M) verwendet. Dabei soll der Microprozessor (ARM Cortex A) die Echtzeit-Anwendung über
eine Benutzeroberfläche steuern. Zuerst wurden die Grundlagen, wie zum Beispiel RPMsg, welche die
vorgegebene Technologie für die Kommunikation zwischen dem Microprozessor und Microcontroller ist,
erarbeitet. Für die Umsetzung der Anwendung wurde eine Firmware für den Microcontroller und eine
Software für die Benutzeroberfläche entwickelt. Zusätzlich wurde ein Prototyp des Aufbaus für den
Demonstrator entwickelt und zusammengebaut. Mit dieser Arbeit wurde die Grundlage für einen
Demonstrator geschaffen, welcher den Kunden gezeigt werden kann. Ausserdem konnten Erkenntnisse
gewonnen werden, welche den Kunden die Entwicklung vereinfachen.
In order to convince customers to use the integrated M4 core in the processors used for the System
on Modules instead of an additional microcontroller, Toradex would like to be able to demonstrate the
feature in a simple way using a demonstrator. To this end, an application is to be developed in this
Bachelor's thesis that uses the microcontroller (ARM Cortex M) for a typical real-time task. The
microprocessor (ARM Cortex A) is to control the real-time application via a user interface. First, the
basics, such as RPMsg, which is the specified technology for communication between the
microprocessor and microcontroller, were developed. The firmware for the microcontroller and the
software for the user interface were developed for the realisation of the application. In addition, a
prototype of the structure for the demonstrator was developed and assembled. This work created the
basis for a demonstrator that can be shown to customers. Furthermore, insights were gained that
simplify development for customers.
Die Arbeit befasst sich mit der akustischen Erkennung von Aktivitäten in einem Haushalt mit dem Ziel, eine
Aktivierung von Assistenztechnologien in Smart Homes zu ermöglichen. Der Fokus lag dabei auf der
Erarbeitung von algorithmischen Grundlagen zur akustischen Erkennung von «Activities of Daily Living»
(ADL). ADL sind definierte Tätigkeiten, welche ein selbständiges Leben ermöglichen. Ziel war es
algorithmische Ansätze zur akustischen Erkennung von ADL zu recherchieren und für zwei spezifische ADL
zuverlässigen Algorithmen zur Erkennung zu erarbeiten und validieren. In Folge der Arbeiten wurde für die
ADL Toileting und Personal Hygiene Algorithmen entwickelt. Für die akustische Erkennung von Toileting
wurde das Geräusch der Spülung als charakteristisch gewählt und für Personal Hygiene wurde das Geräusch
der Dusche gewählt. Da es sich bei beiden Geräuschquellen um ortsgebundene Tätigkeiten handelt, die von
allen Menschen in einem vergleichbaren Rahmen getätigt werden. Als algorithmischer Ansatz für die
Erkennung wurden Convolutional Neural Network (CNN) trainiert.
This work deals with the acoustic recognition of activities in a household with the aim of enabling the
activation of assistive technologies in smart homes. The focus was on developing algorithmic foundations for
the acoustic recognition of "Activities of Daily Living" (ADL), which describe defined activities that enable
independent living. The goal was to research algorithmic approaches for the acoustic recognition of ADL and
to develop and validate reliable algorithms for two specific ADLs. As a result of the work, algorithms were
developed for ADLs related to toileting and personal hygiene. For the acoustic recognition of toileting, the
sound of flushing was chosen as characteristic, and for personal hygiene, the sound of the shower was
chosen. Since both sound sources involve location-based activities that are performed by all individuals in a
comparable context, Convolutional Neural Networks (CNNs) were trained as the algorithmic approach for
detection.
Die Arbeit befasst sich mit der akustischen Erkennung von Aktivitäten in einem Haushalt mit dem Ziel, eine
Aktivierung von Assistenztechnologien in Smart Homes zu ermöglichen. Der Fokus lag dabei auf der
Erarbeitung von algorithmischen Grundlagen zur akustischen Erkennung von «Activities of Daily Living»
(ADL). ADL sind definierte Tätigkeiten, welche ein selbständiges Leben ermöglichen. Ziel war es
algorithmische Ansätze zur akustischen Erkennung von ADL zu recherchieren und für zwei spezifische ADL
zuverlässigen Algorithmen zur Erkennung zu erarbeiten und validieren. In Folge der Arbeiten wurde für die
ADL Toileting und Personal Hygiene Algorithmen entwickelt. Für die akustische Erkennung von Toileting
wurde das Geräusch der Spülung als charakteristisch gewählt und für Personal Hygiene wurde das Geräusch
der Dusche gewählt. Da es sich bei beiden Geräuschquellen um ortsgebundene Tätigkeiten handelt, die von
allen Menschen in einem vergleichbaren Rahmen getätigt werden. Als algorithmischer Ansatz für die
Erkennung wurden Convolutional Neural Network (CNN) trainiert.
This work deals with the acoustic recognition of activities in a household with the aim of enabling the
activation of assistive technologies in smart homes. The focus was on developing algorithmic foundations for
the acoustic recognition of "Activities of Daily Living" (ADL), which describe defined activities that enable
independent living. The goal was to research algorithmic approaches for the acoustic recognition of ADL and
to develop and validate reliable algorithms for two specific ADLs. As a result of the work, algorithms were
developed for ADLs related to toileting and personal hygiene. For the acoustic recognition of toileting, the
sound of flushing was chosen as characteristic, and for personal hygiene, the sound of the shower was
chosen. Since both sound sources involve location-based activities that are performed by all individuals in a
comparable context, Convolutional Neural Networks (CNNs) were trained as the algorithmic approach for
detection.
Lüftungskonzepte für Schulen in Neubau-Projekten und Sanierungen: Erfassung des europäischen Wissensstands und Bearbeitung eines konkreten Fallbeispiels
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
Titel
Lüftungskonzepte für Schulen in Neubau-Projekten und Sanierungen: Erfassung des europäischen Wissensstands und Bearbeitung eines konkreten Fallbeispiels
Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht die gegenwärtige Situation und Entwicklung von Lüftungskonzepten an Europäischen Schulen. Hierbei erfolgt ein Vergleich, eine Analyse und Bewertung der aktuellen Normen und Richtlinien, insbesondere in der DACH-Region. Unterschiedliche Lüftungskonzeptionen bieten eine Vielfalt technischer Umsetzungsmöglichkeiten. Die steigende Relevanz nachhaltiger Lüftungskonzepte in Bildungseinrichtungen wird vor dem Hintergrund wachsender Herausforderungen im Bereich der Luftqualität und Energieeffizienz thematisiert. Die Raumluftqualität hat einen erheblichen Einfluss auf den Lernerfolg, weshalb ein angemessenes Lüftungskonzept als unerlässlich betrachtet wird. Obwohl die Forschung zur Lufthygiene bis ins 19. Jahrhundert zurückreicht, wird in den meisten europäischen Schulen nach wie vor konventionelle Fensterlüftung praktiziert. Um die aktuelle Situation verschiedener Lüftungskonzepte in Schulen zu erfassen, wurden Statistikämter der betreffenden Staaten befragt und Berichte von Institutionen für Lüftungstechnik analysiert.
Die COVID-19-Pandemie hat die Bedeutung eines effektiven Luftaustauschs betont und die Forschung zu Lüftungskonzepten wieder in den Fokus gerückt. Die Anwendung eines mechanischen Lüftungskonzepts wird aufgrund von Hygiene- und Energieeffizienzaspekten als nahezu unerlässlich betrachtet, obwohl dies mit höheren Investitionskosten und zunehmender Komplexität verbunden ist. Um die Wirtschaftlichkeit zu bewerten, wird eine Lebenszykluskostenanalyse für ein mechanisches Lüftungskonzept durchgeführt. Darüber hinaus erfolgt ein Vergleich und die Bewertung des Nutzens einer Wärmerückgewinnung in Neu- und Altbauten.
Trotz dieser Herausforderungen sollte die Schaffung eines gesunden Lernumfelds als Grundsatz betrachtet werden, der durch keine finanziellen Einschränkungen vernachlässigt werden darf. Ein wirksames Lüftungskonzept kann nicht nur zur Gesundheit beitragen, sondern auch langfristige Vorteile für die Lernleistung und das Wohlbefinden bieten. Die Bachelorarbeit strebt an, Impulse für die Anwendung und Optimierung von Lüftungsstrategien in Schulen, insbesondere in Altbauten und Sanierungskontexten, zu geben und somit einen aktuellen Beitrag zum europäischen Wissensstand in diesem Bereich zu liefern.
The present bachelor thesis examines the current situation and development of ventilation concepts in European schools. This involves comparing, analyzing, and evaluating current standards and guidelines, particularly in the DACH region. Various ventilation concepts offer a variety of technical implementation possibilities. The increasing importance of sustainable ventilation concepts in educational institutions is discussed in light of growing challenges in air quality and energy efficiency. Room air quality significantly influences student success, making an appropriate ventilation concept essential. Despite research on air hygiene dating back to the 19th century, conventional window ventilation is still commonly practiced in most European schools. To capture the current situation of different ventilation concepts in schools, statistics offices of the respective countries were consulted, and reports from ventilation technology institutions were analyzed.
The COVID-19 pandemic has emphasized the importance of effective air exchange, bringing research on ventilation concepts back into focus. The application of a mechanical ventilation concept is considered almost indispensable due to hygiene and energy efficiency considerations, although this comes with higher investment costs and increased complexity. To assess economic viability, a life cycle cost analysis is conducted for a mechanical ventilation concept. Additionally, a comparison and evaluation of the benefits of heat recovery in new and old buildings are carried out.
Despite these challenges, the creation of a healthy learning environment should be considered a fundamental principle that must not be neglected due to financial constraints. An effective ventilation concept can contribute not only to health but also offer long-term benefits for learning performance and well-being. The bachelor thesis aims to provide impulses for the application and optimization of ventilation strategies in schools, especially in old buildings and renovation contexts, thereby making a current contribution to the European state of knowledge in this field.
Lüftungskonzepte für Schulen in Neubau-Projekten und Sanierungen: Erfassung des europäischen Wissensstands und Bearbeitung eines konkreten Fallbeispiels
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Titel
Lüftungskonzepte für Schulen in Neubau-Projekten und Sanierungen: Erfassung des europäischen Wissensstands und Bearbeitung eines konkreten Fallbeispiels
Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht die gegenwärtige Situation und Entwicklung von Lüftungskonzepten an Europäischen Schulen. Hierbei erfolgt ein Vergleich, eine Analyse und Bewertung der aktuellen Normen und Richtlinien, insbesondere in der DACH-Region. Unterschiedliche Lüftungskonzeptionen bieten eine Vielfalt technischer Umsetzungsmöglichkeiten. Die steigende Relevanz nachhaltiger Lüftungskonzepte in Bildungseinrichtungen wird vor dem Hintergrund wachsender Herausforderungen im Bereich der Luftqualität und Energieeffizienz thematisiert. Die Raumluftqualität hat einen erheblichen Einfluss auf den Lernerfolg, weshalb ein angemessenes Lüftungskonzept als unerlässlich betrachtet wird. Obwohl die Forschung zur Lufthygiene bis ins 19. Jahrhundert zurückreicht, wird in den meisten europäischen Schulen nach wie vor konventionelle Fensterlüftung praktiziert. Um die aktuelle Situation verschiedener Lüftungskonzepte in Schulen zu erfassen, wurden Statistikämter der betreffenden Staaten befragt und Berichte von Institutionen für Lüftungstechnik analysiert.
Die COVID-19-Pandemie hat die Bedeutung eines effektiven Luftaustauschs betont und die Forschung zu Lüftungskonzepten wieder in den Fokus gerückt. Die Anwendung eines mechanischen Lüftungskonzepts wird aufgrund von Hygiene- und Energieeffizienzaspekten als nahezu unerlässlich betrachtet, obwohl dies mit höheren Investitionskosten und zunehmender Komplexität verbunden ist. Um die Wirtschaftlichkeit zu bewerten, wird eine Lebenszykluskostenanalyse für ein mechanisches Lüftungskonzept durchgeführt. Darüber hinaus erfolgt ein Vergleich und die Bewertung des Nutzens einer Wärmerückgewinnung in Neu- und Altbauten.
Trotz dieser Herausforderungen sollte die Schaffung eines gesunden Lernumfelds als Grundsatz betrachtet werden, der durch keine finanziellen Einschränkungen vernachlässigt werden darf. Ein wirksames Lüftungskonzept kann nicht nur zur Gesundheit beitragen, sondern auch langfristige Vorteile für die Lernleistung und das Wohlbefinden bieten. Die Bachelorarbeit strebt an, Impulse für die Anwendung und Optimierung von Lüftungsstrategien in Schulen, insbesondere in Altbauten und Sanierungskontexten, zu geben und somit einen aktuellen Beitrag zum europäischen Wissensstand in diesem Bereich zu liefern.
The present bachelor thesis examines the current situation and development of ventilation concepts in European schools. This involves comparing, analyzing, and evaluating current standards and guidelines, particularly in the DACH region. Various ventilation concepts offer a variety of technical implementation possibilities. The increasing importance of sustainable ventilation concepts in educational institutions is discussed in light of growing challenges in air quality and energy efficiency. Room air quality significantly influences student success, making an appropriate ventilation concept essential. Despite research on air hygiene dating back to the 19th century, conventional window ventilation is still commonly practiced in most European schools. To capture the current situation of different ventilation concepts in schools, statistics offices of the respective countries were consulted, and reports from ventilation technology institutions were analyzed.
The COVID-19 pandemic has emphasized the importance of effective air exchange, bringing research on ventilation concepts back into focus. The application of a mechanical ventilation concept is considered almost indispensable due to hygiene and energy efficiency considerations, although this comes with higher investment costs and increased complexity. To assess economic viability, a life cycle cost analysis is conducted for a mechanical ventilation concept. Additionally, a comparison and evaluation of the benefits of heat recovery in new and old buildings are carried out.
Despite these challenges, the creation of a healthy learning environment should be considered a fundamental principle that must not be neglected due to financial constraints. An effective ventilation concept can contribute not only to health but also offer long-term benefits for learning performance and well-being. The bachelor thesis aims to provide impulses for the application and optimization of ventilation strategies in schools, especially in old buildings and renovation contexts, thereby making a current contribution to the European state of knowledge in this field.
In dieser Thesis wird ein Konzept und eine Software zur Generierung von Linux Devicetrees für den
von Toradex hergestellten iMX8MP entwickelt. Die Relevanz dieses Projekts ergibt sich aus der
Notwendigkeit, mit konkurrierenden Unternehmen mit vergleichbaren Softwarelösungen Schritt zu
halten und den Arbeitsaufwand der Kunden zu minimieren. Die Forschungsgrundlagen des
Devicetrees wurden untersucht, um eine Konfiguration von I2C-, SPI- und PWM-Geräten mit dem
vorhandenen Pinout-Generator zu ermöglichen. Das Ziel besteht darin, einen kompilierbaren und
bootfähigen Devicetree mit den genannten Geräten zu erstellen. Dazu wurde zunächst ein
Grundgerüst des Devicetrees entwickelt, gefolgt von der Erstellung und Integration von Codeblöcken
für Nodes und Pincontrols. Der resultierende Devicetree wurde kompiliert und getestet, wobei die
erfolgreiche Konfiguration von PWM-Geräten erzielt wurde. Allerdings sind noch Fehler bei der
Generierung von I2C- und SPI-Geräten vorhanden. Die Schlussfolgerung des Projekts bietet eine
solide Grundlage für die Entwicklung eines universellen Toradex Devicetree Generators. Zukünftige
Arbeiten könnten sich darauf konzentrieren, Fehler bei der Generierung von I2C- und SPI-Peripherien
zu beheben und den Generator weiter zu verbessern.
This thesis contains a concept and software for generating Linux Devicetrees for the iMX8MP
manufactured by Toradex. The relevance of this project arises from the need to keep pace with
competing companies with comparable software solutions and reduce a customers effort. The
research foundations of the Devicetree were investigated to enable configuration of I2C, SPI and
PWM devices with the existing pinout generator. The aim is to create a compilable and bootable
Devicetree with the previously mentioned devices. To this end, a basic framework of the Devicetree
was first developed, followed by the creation and integration of code blocks for nodes and
pincontrols. The resulting Devicetree was compiled and tested, whereby the successful configuration
of PWM devices was achieved. However, there are still errors in the generation of I2C and SPI
devices. The conclusion of the project provides a solid foundation for the development of a universal
Toradex Devicetree Generator. Future work could focus on fixing bugs in the generation of I2C and
SPI peripherals and further improving the generator.
Diese Bachelor-Thesis untersucht den Einsatz von Reinforcement Learning unter Verwendung von
Stable Baselines3. Reinforcement Learning dient als Methode zur Regelung von Systemen mit
unbekannten Zustandsübergängen, insbesondere wenn ein zugrundeliegendes Modell fehlt und nur
eine Zielfunktion gegeben ist. Die Arbeit nutzt die Reinforcement-Learning-Algorithmen DQN, A2C
und PPO, um virtuelle Systeme wie z.B. das inverse Pendel zu steuern. Das angewendete Werkzeug
Stable Baselines3 basiert auf Python und bietet vorimplementierte Algorithmen und
Simulationsumgebungen. Die Arbeit konzentriert sich darauf, die Fähigkeit von Reinforcement
Learning zu untersuchen und stabile Regelungssysteme ohne bekanntes Modell einzulernen. Die
Ergebnisse zeigen, dass DQN, A2C und PPO mehrheitlich stabile Regelungen ermöglichen, wobei
Optimierungsmöglichkeiten mit längeren Einlernprozessen bestehen. Die Nutzung von Stable
Baselines3 für benutzerdefinierte Umgebungen wird ebenfalls untersucht und mit den Ergebnissen
der vorimplementierten Umgebungen verglichen. Die Arbeit schliesst mit der Erkenntnis, dass Stable
Baselines3 ein leistungsfähiges Werkzeug für Reinforcement-Learning-Anwendungen ist, betont
jedoch die Notwendigkeit einer umfangreichen Einarbeitung aufgrund anfänglicher Komplexität.
This bachelor thesis investigates the use of reinforcement learning using stable baselines3.
Reinforcement learning is used as a method to control systems with unknown state transitions,
especially when an underlying model is missing and only one objective function is given. The work
uses the reinforcement learning algorithms DQN, A2C and PPO to control virtual systems such as the
inverse pendulum. The applied tool Stable Baselines3 is based on Python and provides preimplemented
algorithms and simulation environments. The work focuses on investigating the ability
of reinforcement learning to learn stable control systems without a known model. The results show
that DQN, A2C and PPO provide mostly stable control, with optimization opportunities with longer
learning processes. The use of stable baselines3 for user-defined environments is also investigated
and compared with the results of the pre-implemented environments. The paper concludes that
Stable Baselines3 is a powerful tool for reinforcement learning applications, but emphasizes the need
for extensive training due to initial complexity.
Bei der Durchflusszytometrie werden grosse Mengen an Daten über die aktuelle Probe erzeugt. Um neue Erkenntnisse aus den Daten dieser Probe zu gewinnen, müssen diese anschliessend aufbereitet und analysiert werden.
Um die Aufbereitung und anschliessende Analyse der Daten möglichst effizient, gleich-zeitig aber auch an die aktuelle Situation angepasst durchführen zu können, wurde im Rahmen dieser Arbeit eine diagnostische Datenpipeline für die Verarbeitung und Ana-lyse von Durchflusszytometrie-Daten erstellt. Dazu standen diverse Datensätze sowie bereits geschriebener Analysecode zur Verfügung, der in die Datenpipeline integriert wurde. Die Datenpipeline kann in ihrem finalen Zustand unterschiedliche Daten korrekt einlesen, die Analyse gemäss dem vorgegebenen Workflow durchführen und die Er-gebnisse, die in Form von verschiedenen Datentypen vorliegen, abspeichern.
Um die Datenpipeline zu erstellen wurde der vorhandene Code analysiert und an-schliessend in kleinere Codestücke segmentiert. Die Segmentierung erfolgte gemäss eines Datenflussdiagramms, welches erarbeitet wurde und die einzelnen Komponen-ten der Datenpipeline sowie deren Schnittstellen aufzeigt. Anschliessend wurde die Datenpipeline gemäss der erarbeiteten Struktur in einer dafür spezialisierten Software «Apache NiFi» implementiert.
Die Datenpipeline konnte gemäss Vorgabe umgesetzt werden und ermöglicht in ihrem finalen Zustand eine einfache und effiziente Analyse der Durchflusszytometrie-Daten. Die Segmentierung des Codes ermöglicht es dem Benutzer zudem, eine individuelle Analyse, angepasst an den aktuellen Datensatz und die Bedürfnisse des Anwenders, durchzuführen.
During the flow cytometry process, large amounts of data are generated about the current sample that is being analyzed. To gain insights from the sample, this data must be preprocessed and analyzed afterwards.
To preprocess and analyze this data as efficiently as possible, but also individually adopted to the needs of its user, a diagnostic data pipeline was created as part of this project. For this purpose, at the beginning of this project, test datasets as well as anal-ysis code were available, which were integrated into the data pipeline. The data pipe-line reads in the test datasets, performs the analysis according to the specified work-flow and saves the results of the analysis which comes in many distinct types and forms.
To create the data pipeline, the existing code was analyzed and then segmented into smaller snippets of code. The segmentation was done according to a data flow diagram that was developed and which shows the individual components of the data pipeline as well as their interfaces. Subsequently, the data pipeline was implemented according to the developed structure within a specialized software.
The data pipeline has been implemented according to specifications and in its final state allows for simple and efficient analysis of the flow cytometry data. The segmen-tation of the code also allows the user to perform an individual analysis, according to the current data and what he or she wants to find out about it.
Die vorliegende Arbeit untersucht, unter welchen raumplanerischen, technischen und ökologischen Vorgaben eine freistehende PV-Anlage in der Ortschaft Andiast im Kanton Graubünden gebaut werden kann. Die Anlage soll an der Via Principala 51 errichtet werden. Das Grundstück hat eine Steigung von 30° und ist nach Südosten ausgerichtet. In Anbetracht der Energiewende und der drohenden Winterstromlücke soll eine raumplanerisch, technisch und ökologisch verträgliche Lösung gefunden werden. Das Ziel ist es, mithilfe einer Variantenstudie die Gewinnervariante zu ermitteln.
Dabei werden verschiedene Varianten geprüft, nämlich der Solarzaun, das Tracking-System Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, eine flächige Solaranlage und gruppierte Moduleinheiten. Dazu werden Simulationen und Berechnungen erstellt. Diese werden anhand der oben genannten Punkte bewertet. Es stellt sich heraus, dass die Montage der Anlage und die spezielle Situation im steilen Gelände für alle Varianten sehr anspruchsvoll sind, was einen wirtschaftlichen Betrieb erschwert. Hinsichtlich ökologischer Ausgleichsflächen und grauer Energie schneiden die Varianten unterschiedlich gut ab. Die Tracking-Systeme haben einen höheren Ertrag pro kWp, sind jedoch in der Anschaffung deutlich teurer als starre Systeme. Die Schneedecke im Winter hat einen deutlich negativen Einfluss auf die Stromproduktion im Winter.
Es stellt sich heraus, dass die Variante "Solarzaun" die geforderten Punkte am besten erfüllt. Auf dieser Grundlage wurde die mögliche Erstellung eines Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch (ZEV) untersucht. Die ZEV-Variante "Zukunft" erzeugt genügend Leistung und Energie für die zukünftigen Bauten an der Via Principala. Zudem kann den Mietern und Hausbesitzern ein günstiger interner Stromtarif angeboten werden.
Auf dieser Grundlage ist es empfehlenswert, die Variante Solarzaun und die Gründung eines ZEV weiter zu verfolgen. Somit kann dem Industriepartner, der Ortschaft Andiast und der Energiewende ein Mehrwert verschafft werden.
The present study examines the spatial, technical, and ecological requirements for the construction of a standalone photovoltaic system (PVS) in the village of Andiast in the canton of Graubuenden, Switzerland. The installation is planned for Via Principala 51, on a plot of land with a 30° slope and a southeastern orientation. Considering the energy transition and the impending winter power gap, a solution that is spatially, technically, and ecologically compatible is sought. The objective is to determine the winning variant through a comparative study of different options.
Several variants are being considered, namely the solar fence, the tracking system Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, a large-area solar system, and grouped module units. Simulations and calculations will be conducted to evaluate these options based on the above mentioned criteria. It becomes apparent that the installation process and the unique conditions of the steep terrain pose significant challenges for all variants, making economic operation difficult. Regarding ecological compensatory areas and embodied energy, the variants perform differently. Tracking systems have a higher yield per kilowatt-peak (kWp) but are significantly more expensive to acquire compared to fixed systems. The snow cover in winter has a noticeably negative impact on power production during that season.
Ultimately, it is determined that the "solar fence" variant best meets the required criteria. Based on this finding, the possibility of establishing a collective self-consumption association (CSA) is explored. The CSA variant "future" generates sufficient power and energy for the future buildings along Via Principala. Additionally, tenants and homeowners can benefit from a favorable internal electricity tariff.
Based on these findings, it is recommended to further pursue the "solar fence" variant and the establishment of a CSA. This way,the industrial partner, the village of Andiast can contribute to the energy transition while gaining added value.
Die vorliegende Arbeit untersucht, unter welchen raumplanerischen, technischen und ökologischen Vorgaben eine freistehende PV-Anlage in der Ortschaft Andiast im Kanton Graubünden gebaut werden kann. Die Anlage soll an der Via Principala 51 errichtet werden. Das Grundstück hat eine Steigung von 30° und ist nach Südosten ausgerichtet. In Anbetracht der Energiewende und der drohenden Winterstromlücke soll eine raumplanerisch, technisch und ökologisch verträgliche Lösung gefunden werden. Das Ziel ist es, mithilfe einer Variantenstudie die Gewinnervariante zu ermitteln.
Dabei werden verschiedene Varianten geprüft, nämlich der Solarzaun, das Tracking-System Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, eine flächige Solaranlage und gruppierte Moduleinheiten. Dazu werden Simulationen und Berechnungen erstellt. Diese werden anhand der oben genannten Punkte bewertet. Es stellt sich heraus, dass die Montage der Anlage und die spezielle Situation im steilen Gelände für alle Varianten sehr anspruchsvoll sind, was einen wirtschaftlichen Betrieb erschwert. Hinsichtlich ökologischer Ausgleichsflächen und grauer Energie schneiden die Varianten unterschiedlich gut ab. Die Tracking-Systeme haben einen höheren Ertrag pro kWp, sind jedoch in der Anschaffung deutlich teurer als starre Systeme. Die Schneedecke im Winter hat einen deutlich negativen Einfluss auf die Stromproduktion im Winter.
Es stellt sich heraus, dass die Variante "Solarzaun" die geforderten Punkte am besten erfüllt. Auf dieser Grundlage wurde die mögliche Erstellung eines Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch (ZEV) untersucht. Die ZEV-Variante "Zukunft" erzeugt genügend Leistung und Energie für die zukünftigen Bauten an der Via Principala. Zudem kann den Mietern und Hausbesitzern ein günstiger interner Stromtarif angeboten werden.
Auf dieser Grundlage ist es empfehlenswert, die Variante Solarzaun und die Gründung eines ZEV weiter zu verfolgen. Somit kann dem Industriepartner, der Ortschaft Andiast und der Energiewende ein Mehrwert verschafft werden.
The present study examines the spatial, technical, and ecological requirements for the construction of a standalone photovoltaic system (PVS) in the village of Andiast in the canton of Graubuenden, Switzerland. The installation is planned for Via Principala 51, on a plot of land with a 30° slope and a southeastern orientation. Considering the energy transition and the impending winter power gap, a solution that is spatially, technically, and ecologically compatible is sought. The objective is to determine the winning variant through a comparative study of different options.
Several variants are being considered, namely the solar fence, the tracking system Solar Wings, Agri-PV, Smartflower, a large-area solar system, and grouped module units. Simulations and calculations will be conducted to evaluate these options based on the above mentioned criteria. It becomes apparent that the installation process and the unique conditions of the steep terrain pose significant challenges for all variants, making economic operation difficult. Regarding ecological compensatory areas and embodied energy, the variants perform differently. Tracking systems have a higher yield per kilowatt-peak (kWp) but are significantly more expensive to acquire compared to fixed systems. The snow cover in winter has a noticeably negative impact on power production during that season.
Ultimately, it is determined that the "solar fence" variant best meets the required criteria. Based on this finding, the possibility of establishing a collective self-consumption association (CSA) is explored. The CSA variant "future" generates sufficient power and energy for the future buildings along Via Principala. Additionally, tenants and homeowners can benefit from a favorable internal electricity tariff.
Based on these findings, it is recommended to further pursue the "solar fence" variant and the establishment of a CSA. This way,the industrial partner, the village of Andiast can contribute to the energy transition while gaining added value.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit innovativen Elektro-Installationsvarianten und deren
Einfluss auf die Bauindustrie. Angesichts der steigenden Komplexität von Baustrukturen erweisen
sich herkömmliche Installationsmethoden oft als problematisch, da sie einerseits die Umwelt belasten
und andererseits auch die Wirtschaftlichkeit von Bauprojekten beeinträchtigen.
Das Hauptziel der Arbeit besteht darin, durch innovative Elektro-Installationsvarianten die Menge an
Einlagen in Tragwerken zu reduzieren oder gar zu vermeiden. Dabei werden sowohl ökologische als
auch ökonomische Auswirkungen von herkömmlichen Unterputz- und Aufputzinstallationen
berücksichtigt.
Die Methodik dieser Arbeit umfasst eine umfangreiche Recherche der gängigen Baustrukturen sowie
der Gründe für den Einsatz traditioneller Installationsvarianten. Auf der Grundlage dieser
Erkenntnisse wurden neue Installationsvarianten entwickelt, die sowohl die Menge der Betoneinlagen
reduzieren als auch Flexibilität bieten. Die Varianten wurden systematisch ausgewertet und
miteinander verglichen, wobei ein besonderes Augenmerk auf ökonomische und ökologische Aspekte
gelegt wurde.
Die Ergebnisse der Bachelorarbeit zeigen ein erhebliches Potential zur Reduzierung von Leitungen
durch den Einsatz neuer Installationsarten. Die wirtschaftlichen Vorteile dieser Ansätze sind ebenfalls
deutlich erkennbar. Insbesondere der Einsatz von Funktechnologien eröffnet neue Möglichkeiten und
ermöglicht unkonventionelle Installationen.
Die Bedeutung dieser Ergebnisse liegt in den positiven Auswirkungen auf eine nachhaltige und
effiziente Ressourcennutzung und in den wirtschaftlichen Überlegungen.
Basierend auf diesen Erkenntnissen zeigt sich, dass es sinnvoll ist, fortschrittliche Funktechnologien
wie Smart Home Systeme zu implementieren, um sowohl finanzielle Ressourcen zu schonen als auch
den ökologischen Fussabdruck zu minimieren. Dies bietet eine effiziente und anpassungsfähige
Lösung für zukünftige Bauvorhaben. Der Nutzen soll sich global verbreiten und so zur
Perfektionierung der Elektro-Installationsvariante Smart Home beitragen.
The present Bachelor's thesis deals with innovative electrical installation methods and their impact on
the construction industry. Given the increasing complexity of building structures, traditional
installation methods often prove problematic, as they both burden the environment and hinder the
cost-effectiveness of construction projects.
The main objective of this thesis is to reduce or even avoid the amount of inclusions in structural
elements through innovative electrical installation methods. Both the ecological and economic effects
of traditional concealed and surface-mounted installations are considered.
The methodology of this work includes extensive research on common building structures and the
reasons for the use of traditional installation methods. Based on these findings, new installation
methods have been developed that reduce the amount of concrete inclusions while providing
flexibility. The variants have been systematically evaluated and compared, with a particular focus on
economic and ecological aspects.
The results of the Bachelor's thesis demonstrate significant potential for reducing wiring through the
implementation of new installation methods. The economic benefits of these approaches are also
evident. In particular, the use of wireless technologies opens up new possibilities and enables
unconventional installations.
The significance of these findings lies in their positive impact on sustainable and efficient resource
utilization, as well as in the economic considerations. Based on these findings, it becomes apparent
that implementing advanced wireless technologies such as Smart Home systems is a sensible
approach to both saving financial resources and minimizing the ecological footprint. This provides an
efficient and adaptable solution for future construction projects. The benefits are intended to spread
globally and contribute to the refinement of the Smart Home electrical installation variant.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit innovativen Elektro-Installationsvarianten und deren
Einfluss auf die Bauindustrie. Angesichts der steigenden Komplexität von Baustrukturen erweisen
sich herkömmliche Installationsmethoden oft als problematisch, da sie einerseits die Umwelt belasten
und andererseits auch die Wirtschaftlichkeit von Bauprojekten beeinträchtigen.
Das Hauptziel der Arbeit besteht darin, durch innovative Elektro-Installationsvarianten die Menge an
Einlagen in Tragwerken zu reduzieren oder gar zu vermeiden. Dabei werden sowohl ökologische als
auch ökonomische Auswirkungen von herkömmlichen Unterputz- und Aufputzinstallationen
berücksichtigt.
Die Methodik dieser Arbeit umfasst eine umfangreiche Recherche der gängigen Baustrukturen sowie
der Gründe für den Einsatz traditioneller Installationsvarianten. Auf der Grundlage dieser
Erkenntnisse wurden neue Installationsvarianten entwickelt, die sowohl die Menge der Betoneinlagen
reduzieren als auch Flexibilität bieten. Die Varianten wurden systematisch ausgewertet und
miteinander verglichen, wobei ein besonderes Augenmerk auf ökonomische und ökologische Aspekte
gelegt wurde.
Die Ergebnisse der Bachelorarbeit zeigen ein erhebliches Potential zur Reduzierung von Leitungen
durch den Einsatz neuer Installationsarten. Die wirtschaftlichen Vorteile dieser Ansätze sind ebenfalls
deutlich erkennbar. Insbesondere der Einsatz von Funktechnologien eröffnet neue Möglichkeiten und
ermöglicht unkonventionelle Installationen.
Die Bedeutung dieser Ergebnisse liegt in den positiven Auswirkungen auf eine nachhaltige und
effiziente Ressourcennutzung und in den wirtschaftlichen Überlegungen.
Basierend auf diesen Erkenntnissen zeigt sich, dass es sinnvoll ist, fortschrittliche Funktechnologien
wie Smart Home Systeme zu implementieren, um sowohl finanzielle Ressourcen zu schonen als auch
den ökologischen Fussabdruck zu minimieren. Dies bietet eine effiziente und anpassungsfähige
Lösung für zukünftige Bauvorhaben. Der Nutzen soll sich global verbreiten und so zur
Perfektionierung der Elektro-Installationsvariante Smart Home beitragen.
The present Bachelor's thesis deals with innovative electrical installation methods and their impact on
the construction industry. Given the increasing complexity of building structures, traditional
installation methods often prove problematic, as they both burden the environment and hinder the
cost-effectiveness of construction projects.
The main objective of this thesis is to reduce or even avoid the amount of inclusions in structural
elements through innovative electrical installation methods. Both the ecological and economic effects
of traditional concealed and surface-mounted installations are considered.
The methodology of this work includes extensive research on common building structures and the
reasons for the use of traditional installation methods. Based on these findings, new installation
methods have been developed that reduce the amount of concrete inclusions while providing
flexibility. The variants have been systematically evaluated and compared, with a particular focus on
economic and ecological aspects.
The results of the Bachelor's thesis demonstrate significant potential for reducing wiring through the
implementation of new installation methods. The economic benefits of these approaches are also
evident. In particular, the use of wireless technologies opens up new possibilities and enables
unconventional installations.
The significance of these findings lies in their positive impact on sustainable and efficient resource
utilization, as well as in the economic considerations. Based on these findings, it becomes apparent
that implementing advanced wireless technologies such as Smart Home systems is a sensible
approach to both saving financial resources and minimizing the ecological footprint. This provides an
efficient and adaptable solution for future construction projects. The benefits are intended to spread
globally and contribute to the refinement of the Smart Home electrical installation variant.