Bachelor-, Masterarbeiten und Projektstudien
Ausgeschriebene Themenvorschläge
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Die nachfolgende Liste enthält Themenvorschläge für Abschlussarbeiten sowie Studienprojekte und Projektstudien. Die konkrete Ausgestaltung kann und sollte mit dem Betreuer besprochen und abgestimmt werden. Selbstverständlich können die Themen im begrenzten Rahmen auch spezifischen Wünschen des Bearbeiters angepasst werden.
Wichtige Dokumente zum Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten am WIUS
Bitte berücksichtigen Sie folgende Dokumente zum Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten am WIUS.
Hinweise
Es können vom Bearbeiter auch eigene Themenvorschläge unterbreitet werden. Als Orientierungshilfe für die vom WIUS betreuten Themen können neben den Inhalten in der Lehre vor allem die Forschungsinteressen und aktuellen Dissertationsprojekte dienen. Studierenden, die ihre Abschlussarbeit mit Unternehmen (z. B. im Rahmen eines Werkstudenten- oder Praktikantenverhältnisses) schreiben möchten, wird dringend empfohlen, sich VOR dem Abschluss eines Vertrages mit dem WIUS zwecks Themenabstimmung in Verbindung zu setzen. Eigene Themenvorschläge sind in jedem Fall in der gleichen Form vorzuschlagen wie die durch den Lehrstuhl definierten Themen.
Bei Interesse an einer Abschlussarbeit am Lehrstuhl verwenden Sie bitte unten genannte Kontaktadresse und sehen von direkten Anfragen an die Mitarbeiter ab.
Eigenen Themenvorschlägen ist ein Mini-Exposé von max. 1 Seite in Anlehnung an das Blatt zum wissenschaftlichen Arbeiten anzuhängen, welches insbesondere den Bezug zur lehrstuhleigenen Forschung herausstellt. Bitte beachten Sie bei der Anfertigung insbesondere die im Exposé obligatorischen Gliederungspunkte, die im Merkblatt beschrieben sind.
Entwicklung software-intensiver Produkte
Problemstellung
In großen Projekten mit dem Ziel zur Entwicklung von komplexen IT-Produkten bedarf es einer guten Kollaboration von mehreren, für die Produktentwicklung voneinander abhängigen, Scrum Teams. Zur Koordination der Zusammenarbeit und des Managements der Komplexität haben in den letzten Jahren agile Methoden stark an Bedeutung gewonnen. Auch im Rahmen einer agilen Transformation scheinen diese agilen Methoden bei vielen Unternehmen ein beliebtes Skalierungs- und Transformationsinstrument darzustellen.
Laut der State of Agile-Umfrage, welche die längste kontinuierliche jährliche Umfrage zu agilen Techniken und Praktiken darstellt, finden folgende Rahmenwerke häufige in der Praxis Anwendung:
- Scrum-of-Scrums/Scrum@Scale
- Scaled Agile Framework
- Disciplined Agile Delivery
- Large-Scale Scrum
- Recipes for Agile Governance in the Enterprise
- Nexus
- Spotify Model
Trotz der aktuellen und raschen Verbreitung dieser Rahmenwerke in der Praxis und den Trainingsangeboten mancher Anbieter der Rahmenwerke besteht eine große Verständnis Problematik (bspw. bezüglich der Ziele, Zecke, Anforderungen, Zielgruppen, Empfehlungen, Unterscheidungen und Gemeinsamkeiten). Auch die Forschung zeigt aufgrund der Praxisnähe der Problematik und dem späten Interesse zu wissenschaftlichen Untersuchungen in allen Bereichen zu diesen Rahmenwerken Nachholbedarf.
Ziel der Arbeit
Ziel der Abschlussarbeit ist es, nach einer gemeinsamen Einigung auf 1-3 von den oben aufgeführten Rahmenwerken, folgende Schwerpunkte zu diesen Rahmenwerken zu analysieren:
- Ziele und Zwecke der Rahmenwerke
- Wichtige Komponenten der einzelnen Rahmenwerke
- Versprochene Vorteile und Erfolgsfaktoren für die Zielerreichung
- Nachteile bzw. Herausforderungen im Rahmen der Implementierung
Methodische Vorgehensweise
- Durchführung einer Systematischen Literaturrecherche mit Fokus auf „Graue Literatur“ (Case-Studies auf Webseiten und Praktikerberichte)
- Suche und Zusammenfassung der Kernaussagen in Büchern und Artikeln von Gründern der Rahmenwerke
Wünschenswerte Vorkenntnisse
- Scrum-Kenntnisse (praktisch und/oder theoretisch)
- Interesse an agiler Softwareentwicklung
- Interesse an Rahmenwerken zur Skalierung von Agilität
- Kenntnisse mit mindestens einem der oben aufgeführten Rahmenwerke von Vorteil aber nicht erzwingend
Betreuerin
Yagmur Turhan
Problemstellung
Low Code Programmierung bildet einen alternativen Softwareentwicklungsansatz, um Mitarbeiter in Organisationen zu befähigen Applikationen zu entwickeln ohne Programmierkenntnisse zu besitzen. Damit können bspw. Experten in Fachabteilungen (sog. Citizen Developer) in die Applikationsentwicklung eingebunden werden und bspw. die Entwicklungsabteilung zu entlasten. Der Einsatz der Low Code Programmierung wird zunehmend im industriellen Kontext diskutiert, um die Mitarbeiter im industriellen Shopfloor zu befähigen. Für die Gestaltung der Low Code Programmierumgebungen stellt solch ein Einsatz ihrer Entwicklungswerkzeuge eine Verschiebung der Systemgrenze dar. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel der Ausarbeitung eine empirische Studie unter potenziellen Nutzern der Low Code Programmierumgebunden im industriellen Shopfloor durchzuführen und sie mittels einer Umfrage nach ihren Wunschfunktionen zu fragen oder kritische Erfolgs- und Misserfolgsfaktoren bei der Nutzung von Low Code Programmierumgebungen abzufragen. Im Vorfeld der empirischen Studie wird eine ausreicehnde Durchführung einer Literaturstudie erwartet, um die Funktionen solcher Programmierumgebungen zu erfassen und in den Fragebogen einfließen zu lassen. Die Literaturanalyse wird also zur Erstellung des Datenerhebungsinstruments benötigt. Das Ziel der Erhebung ist es Anforderungen oder Gestaltungsempfehlungen an Low Code Programmierumgebungen aus der Sicht der Shopfloor-Mitarbeitenden abzuleiten.
Betreuer
Dimitri Petrik
Problemstellung
Der Lehrstuhl für ABWL und Wirtschaftsinformatik II forscht verstärkt im Bereich der Methode Quality Function Deployment (QFD) zur kundenorientierten Entwicklung von Produkten, Services und Software. Für die Anwendung dieser Methode wurde am Lehrstuhl die Software easyQFD entwickelt, die im weiteren Verlauf als browserbasierte Anwendung openQFD weiterentwickelt wurde. Bei diesem Programm bedarf es einiger Anpassungen in Kontext agiler Entwicklungsmethoden für die verteilte Softwareentwicklung.
Ziel der Arbeit
Im Rahmen der ausgeschriebenen Abschlussarbeit soll die bestehende Software in geringerem Umfang gewartet und in größerem Umfang erweitert werden. Zu den gewünschten Ergänzungen zählen insbesondere die verbesserte Möglichkeit, die Software in verteilt arbeitenden Teams asynchron einsetzen zu können. Kollaboratives Arbeiten der Stakeholder bzw. -gruppen soll hierbei im Fokus stehen. Neben der Konzepterstellung sollen auf Basis von verschiedenen Szenarien Use Cases erarbeitet und im Tool umgesetzt werden.
Empfohlene Voraussetzungen
Java, Grundkenntnisse zu JSF/JSP wünschenswert
Betreuer
Dr. Sixten Schockert
Digitale Nachhaltigkeit
Problemstellung
Im Kontext der Industrie ist die präzise Vorhersage von Preisen für Rohstoffe, Endprodukte und Dienstleistungen von entscheidender Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Schwankungen in den Preisen können weitreichende Auswirkungen auf die Produktionskosten, die Preisgestaltung und letztlich auf die Profitabilität des Unternehmens haben. Herkömmliche Methoden der Preisvorhersage stoßen aufgrund der komplexen und dynamischen Natur des Marktes oft an ihre Grenzen.
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, den aktuellen Stand der Anwendung von Machine-Learning-Modellen zur Preisvorhersage in der Industrie zu untersuchen. Dabei soll ermittelt werden, inwieweit diese Modelle bereits in der Praxis eingesetzt werden und welche spezifischen Machine-Learning-Techniken dabei bevorzugt genutzt werden. Zudem soll analysiert werden, welche Herausforderungen und Chancen mit der Implementierung solcher Modelle verbunden sind.
Betreuer
Dominik Larche
Problemstellung:
Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen, die aufgrund ihres Beitrags zum Klimaschutz als zukunftsweisend gelten, bringt jedoch komplexe ökologische, ökonomische und soziale Herausforderungen mit sich. Da Elektrofahrzeugbatterien bereits ab einem Kapazitätsverlust von 20% für den Einsatz in Elektrofahrzeugen ausgemustert werden, ist in den nächsten Jahren mit einem großen Anstieg ausgemusterter Batterien zu rechnen. Zur Reduktion der aus der begrenzten Batterielebensdauer resultierenden Umweltbelastungen sind Kreislaufansätze erforderlich, um die Batterien am Lebenszyklusende je nach Zustand und Konstruktionsdesign wiederaufzubereiten, wiederzuverwenden oder zu recyclen. Digitale Technologien, wie die Künstliche Intelligenz, können dabei helfen, die Wiederaufbereitung, die Wiederverwendung oder das Recycling von Batterien effizienter zu gestalten, um den Ressourcenverbrauch sowie den CO2-Ausstoß zu reduzieren und so die ökonomischen, ökologischen und sozialen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Gleichzeitig gehen damit jedoch auch Herausforderungen, wie die Systemintegration, Datenverfügbarkeit und regulatorische Anforderungen einher, die bewältigt werden müssen.
Ziel der Arbeit:
Ziel der Arbeit ist es, bestehende digitale Lösungen und Geschäftsmodelle zur Förderung der Circular Economy im Kontext von Elektrofahrzeugbatterien zu analysieren und systematisch zu bewerten. Dabei sollen sowohl die Potenziale dieser digitalen Lösungen als auch die Herausforderungen ihrer praktischen Umsetzung untersucht werden. Zur Datenerhebung können Methoden wie die systematische Analyse wissenschaftlicher und grauer Literatur, Experteninterviews sowie die Untersuchung bestehender Anwendungsfälle in der Praxis herangezogen werden. Die Ergebnisse der Arbeit sollen schließlich dabei helfen, Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung und Implementierung von Batteriekreisläufen zu entwickeln sowie ein besseres Verständnis für Hürden und Voraussetzungen zu schaffen, um eine nachhaltige Nutzung und Wiederverwertung von Elektrofahrzeugbatterien zu fördern.
Betreuerin
Sarah Merz
Problemstellung:
Die Twin Transformation – die simultane und integrierte Transformation von Unternehmen hin zur Digitalisierung und Nachhaltigkeit – stellt eine zentrale Herausforderung für Unternehmen dar, die den Wandel zur zukunftsorientierten, ressourcenschonenden und technologisch fortschrittlichen Organisation erfolgreich vollziehen möchten. Während viele Unternehmen bereits erste Schritte in Richtung Digitalisierung und Nachhaltigkeit unternehmen, mangelt es oft an strukturierten Ansätzen zur Bewertung und Steuerung ihres Fortschritts in beiden Dimensionen. Ohne klare Kennzahlen und Bewertungsansätze fehlt Unternehmen jedoch die Möglichkeit, den Erfolg ihrer Transformationsstrategien fundiert zu analysieren und gezielt weiterzuentwickeln. Hier setzt die vorliegende Arbeit an: Sie untersucht, wie Unternehmen ihren Fortschritt in der Twin Transformation sinnvoll bemessen können, um so eine Grundlage für die strategische Weiterentwicklung und das Management der Transformation zu schaffen.
Mögliche Forschungsfragen:
Zur Untersuchung der des aufgezeigten Kontexts können folgende mögliche Forschungsrichtungen untersucht werden:
- Welche Kennzahlen und Indikatoren eignen sich zur Messung des Fortschritts in der Twin Transformation?
- Wie können Enterprise Softwaresysteme, Algorithmen oder digitale Technologien zur Twin Transformation beitragen?
- Welche Reifegradmodelle existieren bereits und worin haben diese Lücken?
- Wie können Unternehmen ihren digitalen und nachhaltigen Reifegrad im Rahmen der Twin Transformation bewerten?
- Welche Herausforderungen und Hemmnisse bestehen bei der Implementierung von Bewertungsmodellen für die Twin Transformation in Unternehmen?
- Welche Rolle spielen externe und interne Faktoren (z.B. Marktanforderungen, regulatorische Vorgaben) bei der Bewertung des Fortschritts in der Twin Transformation?
- Inwiefern können bestehende Frameworks zur digitalen Transformation oder Nachhaltigkeitsbewertung auf die Twin Transformation übertragen oder angepasst werden?
Ziel der Arbeit:
Ziel der Arbeit ist es, zu untersuchen, wie Unternehmen ihren Fortschritt in der Twin Transformation bemessen können.
Betreuer:
Kim Stuber
Problemstellung:
Die Twin Transformation – die parallele Umsetzung von Digitalisierung und Nachhaltigkeit – stellt für viele Unternehmen eine bedeutende Veränderung dar, die über technologische Anpassungen hinausgeht und tiefgreifende Auswirkungen auf Geschäftsmodelle und Innovationsprozesse hat. Diese doppelte Transformation erfordert nicht nur Investitionen in neue Technologien, sondern auch ein Umdenken in Bezug auf nachhaltige und wertschöpfende Geschäftsmodelle. Dennoch bleibt für viele Unternehmen unklar, welche konkreten Innovationspotenziale und neuen Geschäftsmodelle sich durch die Twin Transformation ergeben und wie diese strategisch genutzt werden können. Es fehlen nicht nur Untersuchungen zur Auswirkung der Twin Transformation und der dazugehörigen Legislatur auf Unternehmen, sondern auch strukturierte Ansätze, die die Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle unterstützen.
Mögliche Forschungsfragen:
Zur Untersuchung der des aufgezeigten Kontexts können folgende mögliche Forschungsrichtungen untersucht werden:
- Wie wirkt sich die Twin Transformation auf Unternehmen aus?
- Welche digitalen Technologien oder Softwaresysteme agieren als Enabler bei der Realisierung von nachhaltigen Geschäftsmodellen?
- Welche neuen Geschäftsmodelle entstehen durch die Twin Transformation?
- Welche Innovationen an Geschäftsmodellen gibt es durch die Twin Transformation?
- Welche Ansätze können eingesetzt werden, um die Innovationsfähigkeit von Unternehmen zu erhöhen?
Ziel der Arbeit:
Ziel der Arbeit ist es, zu untersuchen, welche Geschäftsmodelle oder Geschäftsmodellinnovationen durch die Twin Transformation ermöglicht werden.
Betreuer:
Kim Stuber
Problemstellung
Um das aktuell geltende und an seine phsyikalischen Grenzen stoßende Prinzip "Nehmen - Herstellern - Entsorgen" abzulösen und die Nachhaltigkeit zu erhöhen bieten sich zirkuläre Geschäftsmodelle und Services zur Erweiterung traditioneller Geschäftsmodelle an. Bei der zirkulären Wertschöpfung wird auf Basis von Wirkmechanismen (1) Reduktion, (2) Reuse und (3) Recycle die Wertschöpfung durch die Schließung der Kreisläufe vom Ressourcenverbrauch entkoppelt. Die aktuellen Aktivitäten der Unternehmen sind jedoch bisher systematisch kaum erforscht und sollen in dieser Arbeit identifizert und analysiert werden.
Ziel der Arbeit
An der Schnittstelle zwischen Digitalisierung und Circular Economy sollen mittels wissenschaftlicher Literatur und Praxisquellen (Blogs, Whitepaper etc.) oder empirisch (Interviews) die Capabilities für die zirkuläre Transformation von Unternehmen und die Einführung der Kreislaufgeschäftsmodelle analysiert werden.
Betreuer
Dimitri Petrik
Problemstellung
Um die aktuellen Nachhaltigkeitsvorgaben zu erfüllen sind Unternehmen gezwungen die eigenen CO2-Emissionnen zu messen. Dennoch ist es nicht ausreichend nur innerhalb der eigenen Unternehmensgrenzen zu bleiben - es müssen auch die Emissionen der Partner und Zulieferer berücksichtigt werden. Ein Medium, um solche Daten zu integrieren stellen digitale Produktpässe dar. Im Kontext der Circular Economy können digitale Produktpässe aber auch weitere relevante Daten über ein Produkt nach seiner Auslieferung beinhalten. Dennoch unterscheiden sich die Produktpässe in vielen Belangen von den bereits vielfach erforschten digitalen Zwillingen. Der Einsatz und die Gestaltung digitaler Produktpässe bedürfen weiterer Forschung.
Ziel der Arbeit
Im Rahmen der Abschlussarbeit können empirische Primär sowie Sekundärdaten rund um die Gestaltung und die EInführung digitaler Produktpässe (oder CO2-Produktpässe) in Unternehmen analysiert werden.
Betreuer
Dimitri Petrik
Problemstellung
Um das aktuell geltende und an seine phsyikalischen Grenzen stoßende Prinzip "Nehmen - Herstellern - Entsorgen" abzulösen und die Nachhaltigkeit zu erhöhen bietet es sich an die Wiederverwendung von Ressourcen und Materialien zu fördern. Bei der zirkulären Wertschöpfung wird auf Basis von Wirkmechanismen (1) Reduktion, (2) Reuse und (3) Recycle der die Wertschöpfung durch die Schließung der Kreisläufe vom Ressourcenverbrauch entkoppelt. Für eine Skalierung zirkulärer Wertströme sind digitale Plattformen und elektronische Marktplätze unabdingbar. Dennoch existiert bisher kaum Forschung darüber welche circular marketplaces bisher existieren. Diese Forschungslücke soll im Rahmen dieser Abschlussarbeit geschlossen werden.
Ziel der Arbeit
An der Schnittstelle zwischen Digitalisierung und Circular Economy sollen auf Basis einer Recherche in Unternehmensdatenbanken, Crunchbase, LinkedIn sowie auf den Webseiten der Anbieter zirkuläre Marktplätze identifizert und ihre Geschäftsmodelle systematisch geclustert werden, um sie voneinander anhand von Kriterien abzugrenzen
Betreuer
Dimitri Petrik
Problemstellung
Digitale Technologien haben das Potenzial aktuelle Herausforderungen bei der Realisierung der Nachhaltigkeit zu adressieren. Vor diesem Hintergrund soll diese Arbeit in Kooperation mit dem Verpackungsspezialisten Klingele die Schnittstelle zwischen dem Einsatz künstlicher Intelligenz zur Erreichung der Nachhaltigkeit beforschen. Konkret soll der Einsatz innovativer Sprachmodelle für die Optimierung von Verpackungen aus Wellpappe prototypisch umgesetzt werden. Dafür sollen verschiedene Kombinationen aus Designparametern dem Modell zugeführt werden. Gleichzeitig sollte die Qualität des KI-gestützten Systems gemessen werden. Die Betreuer stellen Kontakt mit den Experten beim Praxispartner Klingele her, um die relevanten Daten zu bekommen und die Anforderungen an das System abzustimmen.
Ziel der Arbeit
Im Rahmen der Abschlussarbeit soll ein intelligentes System für die Optimierung von Verpackungen (es können z. b. Sprachmodelle, Modelle des maschinellel Lernens oder auch Regeln integriert werden) in Abstimmung mit dem Praxispartner Klingele prototypisch umgesetzt werden.
Betreuer
Dimitri Petrik und Florian Härer
Problemstellung:
Rohstoffknappheit, Lieferengpässe und hohe Energiepreise beschäftigen Unternehmen in der aktuellen Zeit. Hierfür werden unterschiedliche Kontexte in Unternehmen einzeln eingesetzt, wie das Nachhaltigkeits-, Digitalisierungs- oder Innovationsmanagement, um diesen Herausforderungen auf unterschiedliche Art und Weise zu begegnen. Forschungsseitig kann darum die Frage eröffnet werden, inwiefern diese genannten Kontexte zusammengeführt werden könnten, um nachhaltige digitale Lösungen für die Zukunft zu finden und damit den Erfolg eines Unternehmens am Markt noch stärker zu sichern.
Zielsetzung:
Zur Untersuchung der Kombination der aufgezeigten Kontexte können folgende mögliche Forschungsrichtungen untersucht werden:
- Wie muss nun ein nachhaltiges digitales Innovationsmanagement in der Praxis gestaltet sein?
- Welche Ansätze können eingesetzt werden, um dieses Zusammenspiel zu unterstützen?
- Welche Handlungsbedarfe existieren für eine Verbesserung der Integration von Nachhaltigkeit in der digitalen Innovationsentwicklung?
Zusatzinformation:
Für die empirische Untersuchung kann ein Praxispartner aus der Papierbranche zur Verfügung gestellt werden.
Betreuer: Florian Härer
Problemstellung
Um das aktuell geltende und an seine phsyikalischen Grenzen stoßende Prinzip "Nehmen - Herstellern - Entsorgen" abzulösen und die Nachhaltigkeit zu erhöhen bieten sich zirkuläre Geschäftsmodelle und Services zur Erweiterung traditioneller Geschäftsmodelle an. Bei der zirkulären Wertschöpfung wird auf Basis von solchen Prinzipien wie (1) Reduktion, (2) Reuse und (3) Recycle die Wertschöpfung durch die Schließung der Kreisläufe vom Ressourcenverbrauch entkoppelt. Dieser Wandel geht jedoch auch mit Innovationen einher. Als Beispiel kann hier die Transformation der Papierindustrie zum Anbieter innovativer Verpackungslösungen inkl. dazugehöriger Maschinen und Softwarelösungen. Einen solchen Wandel (bezogen auf bestimmte Branche) sollte die vorliegende Arbeit auf Basis von vorhandenen Dokumenten oder Interviews erheben können.
Ziel der Arbeit
An der Schnittstelle zwischen Digitalisierung und Circular Economy sollen mittels wissenschaftlicher Literatur und Praxisquellen (Blogs, Whitepaper etc.) oder Interviews aktuelle Aktivitäten rund um Kreislaufgeschäftsmodelle und -services a, Beispiel einer bestimmten Branche analysiert und in ein Reifegradmodell der Branchentransformation zusammengepackt werden.
Betreuer
Dimitri Petrik
Erstellung eines Reifegradmodells im Kontext digitaler Kreislaufwirtschaft für das Projekt METCIRCLE
Problemstellung
Im Rahmen des Projekts METCIRCLE besteht die Notwendigkeit, die Effizienz und Wirksamkeit der Projektmanagementprozesse im Kontext der Digitalisierung der Kreislaufwirtschaft sowie die organisatorische Reife systematisch zu bewerten und weiterzuentwickeln. Ein maßgeschneidertes Reifegradmodell soll entwickelt werden, um den aktuellen Entwicklungsstand des Projekts detailliert zu analysieren und Potenziale für Prozessverbesserungen aufzuzeigen.
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, ein spezifisches Reifegradmodell zu konzipieren, das auf die besonderen Anforderungen und Herausforderungen des Projekts METCIRCLE zugeschnitten ist. Hierfür sollen bestehende Reifegradmodelle analysiert, relevante Dimensionen und Kriterien ermittelt und an die Projektkontexte angepasst werden. Das Modell soll als strategisches Werkzeug dienen, um die Entwicklungsstufen des Projekts zu klassifizieren, Stärken und Schwächen zu identifizieren und gezielte Maßnahmen zur Verbesserung der Prozesse und Strukturen vorzuschlagen. Die Details zum METCIRCLE-Projekt werden dem Studierenden im Betreuungsgespräch bereitgestellt.
Betreuer
Dominik Larche
Problemstellung
Um das aktuell geltende und an seine phsyikalischen Grenzen stoßende Prinzip "Nehmen - Herstellern - Entsorgen" abzulösen und die Nachhaltigkeit zu erhöhen ist eine Wertschöpfungstransformation erforderlich. Einen viel versprechenden Ansatz bietet die zirkuläre Wertschöpfung (engl.: Circular Economy). Bei der zirkulären Wertschöpfung wird auf Basis von Wirkmechanismen (1) Reduktion, (2) Reuse und (3) Recycle der die Wertschöpfung durch die Schließung der Kreisläufe vom Ressourcenverbrauch entkoppelt. Dennoch bilden die technologische und ökonomische Realisierung nach wie vor zentrale Herausforderungen der Kreislaufwertschöpfung. Daher braucht es auch mehr Forschung an digitalen Technologien wie z. B. Plattformen, digitalen Zwillingen, künstlicher Intelligenz, dem Internet der Dinge und vielen weiteren, um die Realisierung der Kreislaufwertschöpfung zu ermöglichen und das Potenzial digitaler Technologien als Enabler und Antezedenzen der Kreislaufwertschöpfung zu verstehen.
Ziel der Arbeit
Im Kontext intelligenter Kreislaufwertschöpfung werden literaturbasierte und empirische sowie experimentelle Abschlussarbeiten zu digitalen Technologien im Kontext der Kreislaufwertschöpfung betreut. Eine genauere Fokussierung des Themas sowie die Forschungsmethodik wird im Gespräch mit dem Betreuer festgelegt. Möglich sind Themen wie:
- Analyse der CE-Geschäftsmodelle
- Analyse von Potenzialen von Additive Manufacturing im AM
- Analyse von Boundary Resources für CE
- Konzeptionelle und experimentelle Gestaltung intelligenter Informationssysteme für CE (z. B. auf Basis von KI, convesational agents, robots, cyber-physical systems)
- Vorbereitung und Durchführung von Discrete Choice Experimenten im Kontext von CE aus der Sicht der Industrie
- Methodenentwicklung zur Modellierung und Berechnung von CE-Wertströmen
Betreuer
Dimitri Petrik
Digitale Souveränität
Problemstellung
Die zunehmende Digitalisierung in der öffentlichen Verwaltung und im Bildungssektor bringt neue Herausforderungen in Bezug auf Datenschutz, Sicherheit und Abhängigkeiten von proprietärer Software mit sich. Open Source Software (OSS) hat das Potenzial, als Schlüsselinstrument für digitale Souveränität zu dienen, indem sie Transparenz, Flexibilität und Unabhängigkeit bietet. Allerdings stehen Verwaltungen und Bildungseinrichtungen bei der Implementierung offener Lösungen vor zahlreichen Herausforderungen, darunter technische Anforderungen, Kompatibilitätsprobleme, mangelndes Fachwissen und Widerstände innerhalb der Organisation.
Ziel der Arbeit
Das Ziel der Arbeit ist es, die Potenziale und Herausforderungen der Nutzung von Open Source Software zur Förderung digitaler Souveränität in der öffentlichen Verwaltung und im Bildungsbereich zu untersuchen. Dabei sollen effektive Strategien und Rahmenbedingungen identifiziert werden, die eine erfolgreiche Implementierung offener Lösungen ermöglichen. Zudem soll die Arbeit aufzeigen, wie durch den Einsatz von OSS Datenschutz und IT-Sicherheit gestärkt und Abhängigkeiten von einzelnen Softwareanbietern reduziert werden können.
Methodische Vorgehensweise
Literaturrecherche: Umfangreiche Analyse bestehender Forschungsarbeiten, Fallstudien und theoretischer Konzepte zu Open Source Software, digitaler Souveränität sowie deren Anwendung in Verwaltung und Bildung.
Fallstudienanalyse: Untersuchung konkreter Beispiele, in denen OSS erfolgreich implementiert wurde, sowie Analyse von Fällen, in denen Herausforderungen eine vollständige Nutzung verhindert haben.
Wünschenswerte Vorkenntnisse
- Grundlegendes Verständnis von Open Source Software: Kenntnisse über die Prinzipien, die gängigen Lizenzmodelle und die Community-Strukturen von OSS.
- Interesse an digitaler Souveränität: Verständnis der Konzepte rund um digitale Unabhängigkeit, Datenschutz und IT-Sicherheit.
Betreuer
Problemstellung
Die Europäische Union hat in den letzten Jahren eine Reihe von Regulierungen für die Digitalwirtschaft erlassen, darunter die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), den Digital Markets Act (DMA), den Data Governance Act (DGA), den Data Act und den AI Act. Diese Regulierungen sollen einerseits Verbraucherrechte und Wettbewerb schützen, andererseits aber auch Innovation und Wachstum in der europäischen Digitalwirtschaft fördern. Es ist jedoch eine offene Frage, wie sich diese teilweise gegenläufigen Ziele auf das Potenzial der EU-Digitalwirtschaft auswirken.
Ziel
Das Ziel der Abschlussarbeit ist es, einen Beitrag zur Entwicklung eines quantitativen systemdynamischen Modells zu leisten, welches die komplexen Wechselwirkungen zwischen der EU-Regulierung und der Entwicklung der Digitalwirtschaft abbilden soll. Durch das Durchspielen verschiedener Regulierungsszenarien sollen Bedingungen identifiziert werden, die eine vertrauenswürdige und innovative Digitalwirtschaft fördern. Es sollen Handlungsempfehlungen für den digitalen Ordnungsrahmen in Europa abgeleitet werden.
Ein wichtiger Bestandteil der Arbeit ist die Recherche, Aufbereitung und Dokumentation geeigneter empirischer Daten (Fakten, Schätzungen etc.), um die zentralen Modellvariablen, einschließlich Bestände (Stocks), Flüsse (Flows) und Hilfsvariablen, zu parametrisieren.
Methodisches Vorgehen
- Identifikation der Schlüsselvariablen, Bestände (Stocks), Flüsse (Flows) und Hilfsvariablen
- Strukturierte empirische Datenrecherche zur Quantifizierung der Variablen
- Optional: Modellierung in "Insight Maker" oder vergleichbarer Software
- Definition verschiedener Szenarien (Simulation und Auswertung optional)
Informationen zur System Dynamics Modellierung mit der Software „Insight Maker“:
Gewünschte Vorkenntnisse
- Diese Abschlussarbeit richtet sich an Studentinnen und Studenten der Masterstudiengänge
- Grundkenntnisse in System Dynamics und ihren typischen Datenquellen wünschenswert
- Verständnis ökonomischer Zusammenhänge, insbesondere in der Digitalwirtschaft
- Interesse an europäischer Digitalpolitik, digitaler Souveränität und deren Auswirkungen
- Eigenständige, strukturierte und zielorientierte Arbeitsweise
Betreuer
Problemstellung
Mit Gaia-X verfolgt Europa das Ziel, ein souveränes und interoperables Cloud-Ökosystem zu schaffen, das auf europäischen Werten wie Datenschutz, Transparenz und Sicherheit basiert. Das Projekt ist jedoch nicht auf europäische Akteure beschränkt. Zu den Mitgliedern gehören auch globale Technologiekonzerne wie Amazon, Microsoft und Google sowie andere außereuropäische Organisationen. Dies wirft die Frage auf, inwieweit diese Akteure die ursprüngliche Vision von Gaia-X beeinflussen und ob das Ziel der digitalen Souveränität untergraben werden könnte. Kritiker befürchten mögliche Interessenskonflikte und Machtverschiebungen, während Befürworter die Innovationskraft und technische Expertise dieser Mitglieder als Vorteil sehen. Die Frage nach der tatsächlichen Unabhängigkeit und Gestaltungskraft Europas innerhalb des Projekts bleibt somit offen.
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss nicht-europäischer Mitglieder, insbesondere globaler Hyperscaler wie Amazon, Microsoft und Google, auf die Entwicklung und Umsetzung der Gaia-X Initiative zu analysieren. Es soll untersucht werden, ob und inwieweit diese Akteure die grundlegenden Ziele von Gaia-X, wie digitale Souveränität und europäische Werte, beeinflussen. Darüber hinaus sollen mögliche Chancen und Risiken der Beteiligung dieser Akteure aufgezeigt und Handlungsempfehlungen zur Wahrung europäischer Interessen abgeleitet werden. Darüber hinaus sollen folgende Fragen beantwortet werden: Gab und gibt es messbare Ziele? Welche Kosten hat das Projekt bisher verursacht und welche Ergebnisse/Produkte wurden geliefert?
Methodisches Vorgehensweise
Literaturrecherche:
Analyse existierender Studien und Berichte über Gaia-X, digitale Souveränität und die Rolle globaler Technologiekonzerne. Untersuchung von offiziellen Dokumenten und Veröffentlichungen von Gaia-X sowie relevanter politischer und wirtschaftlicher Stellungnahmen.
Einordnung und Kontextualisierung:
Beschreibung der Ziele und der Struktur von Gaia-X. Analyse der Rolle und der Interessen nicht-europäischer Mitglieder innerhalb des Projekts.
Empirische Untersuchung:
Interviews und Anfragen an Experten aus der Cloud-Industrie, Vertreter von Gaia-X-Mitgliedern (europäisch und nicht-europäisch), Politiker und Wissenschaftler. Analyse von Fallstudien oder konkreten Projekten innerhalb von Gaia-X, um den Einfluss globaler Akteure zu verdeutlichen.
Bewertung und Diskussion:
Identifikation von Konflikt- und Einflussbereichen zwischen europäischen und nicht-europäischen Mitgliedern. Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Wahrung der europäischen digitalen Souveränität.
Wünschenswerte Vorkenntnisse
- Grundkenntnisse über Cloud-Technologien und deren Marktstrukturen (z.B. Verständnis von Hyperscalern und Cloud-Ökosystemen) sowie über Regulierung im Technologiebereich.
- Interesse an europäischen Digitalstrategien, insbesondere im Kontext der digitalen Souveränität.
Betreuer
Virtual Reality in der Lehre
Problemstellung
Virtual Reality (VR) hat das Potenzial, immersive Lernerfahrungen zu schaffen, die traditionelle Lehrformate in der Hochschulbildung erweitern und bereichern können. Trotz dieser Möglichkeiten fehlt Klarheit darüber, wie VR-basierte Lehrinhalte systematisch für den Einsatz in Vorlesungen entwickelt werden können. Szenariobasierte Interaktionsformen, wie beispielsweise Computerspiele („Serious Gaming“), stellen eine interessante Analogie zu einer Vorlesung dar. Solche Ansätze nutzen Techniken wie Storyboarding, um Inhalte strukturiert und ansprechend zu gestalten. Allerdings ist bisher unklar, inwieweit diese Techniken und Methoden auf die Hochschullehre übertragbar sind und wie sie zur Gestaltung und Entwicklung von VR-Lehrinhalten beitragen können.
Mögliche Forschungsfragen:
- Welche szenariobasierten Interaktionsformen stellen eine Analogie zu Vorlesungen dar?
- Welche Techniken und Methoden zur Inhaltskonzeption werden in szenariobasierten Interaktionsformen eingesetzt?
- Inwiefern lassen sich diese Techniken und Methoden zur Entwicklung von VR-Lehrinhalten adaptieren?
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, zu untersuchen, ob und wie Techniken und Methoden zur Inhaltskonzeption von szenariobasierten Interaktionsformen für die Entwicklung von VR-Lehrinhalten adaptiert werden können.
Betreuerin
Problemstellung
Virtual Reality (VR) hat das Potenzial die Hochschullehre zu bereichern und neue, immersive Lernerfahrungen zu schaffen. Trotz der zunehmenden Verfügbarkeit von VR-Headsets wird VR in Deutschland hauptsächlich im Gaming- und Unterhaltungsbereich (91 %) eingesetzt und nur zu 13 % in der Lehre genutzt (vgl. Statista 2024). Dies wirft die Frage auf, welche Fähigkeiten und Rahmenbedingungen Hochschulen benötigen, um VR erfolgreich in die Lehre zu integrieren.
Forschungsfrage
- Welche Capabilities benötigt eine Hochschule für den Einsatz von Virtual Reality in der Lehre?
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist es, die notwendigen Capabilities für den Einsatz von Virtual Reality in der Hochschullehre zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen auf Basis einer Literaturanalyse und Experteninterviews erarbeitet werden.
Betreuerin
Problemstellung
Die systematische Literaturanalyse (SLR) ist eine zentrale Methode in der akademischen Ausbildung, die jedoch aufgrund ihrer Komplexität und des heterogenen Vorwissens der Studierenden häufig zu Herausforderungen in der Anwendung führt. Traditionelle Lehrmethoden vermitteln oft theoretisches Wissen, während die praktische Anwendung der SLR in der Lehre schwer umsetzbar ist. Virtual Reality (VR) bietet hier neue Möglichkeiten: Durch Interaktivität und Immersion kann die SLR-Methodik aktiv erlebbar gemacht werden..
Forschungsfrage
- Wie kann eine VR-Anwendung gestaltet und entwickelt werden, um die systematische Literaturanalyse (SLR) in der Hochschullehre effektiv zu vermitteln?
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit ist die Konzeption und prototypische Entwicklung einer VR-Anwendung (z.B. mit Unity), die die Methode der systematischen Literaturanalyse (SLR) in einer interaktiven und immersiven Umgebung vermittelt. Die VR-Anwendung soll es Studierenden ermöglichen, die einzelnen Schritte einer SLR interaktiv zu lernen.
Voraussetzungen
- Grundlegende Kenntnisse in der Programmierung, da Interaktionen für VR in Unity mit C#-Skripten umgesetzt werden.
- Das Erstellen und Entwickeln von 3D-Modellen in Unity kann im Rahmen der Arbeit von der Betreuerin vermittelt werden.
Betreuerin