Sustainable Building Systems

Studienüberblick

„Probleme kann man niemals mit derselben Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind.”
Albert Einstein

Nachhaltigkeit in Gebäuden ist nicht nur ein Trend, sondern der einzige Weg in die Zukunft. Die weltweite Verpflichtung, nachhaltige und erschwingliche gebaute Umgebungen anzubieten, wird einen Übergang zu CO2-neutralen Lösungen sowohl für neue als auch für bestehende Gebäude beinhalten. Diese Aufgabe ist nicht nur eine Herausforderung, sondern erfordert auch viele motivierte Menschen mit Fachwissen im Bereich der Energieeffizienz von Gebäuden.
Mit unserem weiterführenden Masterstudiengang Sustainable Building Systems können Sie diesen Wandel nicht nur mitgestalten, sondern auch mit Ihrem Fachwissen vorantreiben.
Wussten Sie, dass Gebäude heute weltweit einen erheblichen Anteil am Primärenergieverbrauch und am Stromverbrauch haben? Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung und der begrenzten Verfügbarkeit von Energieressourcen bietet Ihnen unser Masterstudiengang die Möglichkeit, Ihre Fähigkeiten zur Lösung der globalen Probleme mit Zukunftstechnologien einzusetzen.

Kurzform	SBS
Studienart	Vollzeit
Regelstudienzeit	3 Semester
Abschluss	Master of Engineering (M.Eng.)
Studienstart	Wintersemester
Zulassungsbeschränkung	spezifisch
Vorlesungsort	Feuchtwangen
Unterrichtssprache	Englisch
Studiengangleitung	Prof. Dr. Haresh Vaidya
Studienfachberatung	Prof. Dr. Haresh Vaidya Prof. Dr. Mathias Moog
Studierendenservice	studierendenservice.sbs(at)hs-ansbach.de

Studiengangsflyer

Modulhandbuch

Studien- und Prüfungsordnung für alle Jahrgänge

Sie werden sich nicht nur auf die Schaffung nachhaltiger und komfortabler Wohnumgebungen konzentrieren, sondern sich auch mit Ansätzen zur Verbesserung der Energieeffizienz befassen. Dazu gehört das Studium verwandter Disziplinen wie Gebäudetechnik und -dienste sowie die Planung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC). Die anhaltende Energiekrise hat das Bewusstsein für die Notwendigkeit geschärft, die Art und Weise, wie wir Energie erzeugen, speichern und nutzen, zu verändern. Gebäude wurden als einer der Hauptschwerpunkte identifiziert, die innovative, schnelle und einfach umzusetzende Lösungen erfordern, wenn wir die von der UNO gesetzten CO2-Reduktionsziele erfolgreich erreichen wollen. Dieser spezialisierte Kurs ermöglicht es Ihnen, Methoden für die Modellierung der Energieeffizienz, die Planung kohlenstoffarmer Nachrüstungslösungen, die Durchführung von Leistungslückenanalysen sowie die Bewertung und Umsetzung intelligenter Lösungen für nachhaltige Gebäude zu erlernen und anzuwenden. Der Masterstudiengang wird von renommierten Akademikern und Branchenspezialisten gelehrt, die Ihnen praktische und akademische Erfahrungen mit innovativen Energietechnologien für Gebäude und industrielle Anwendungen vermitteln werden. Dazu gehören Energieerzeugungs- und Speichermethoden wie Photovoltaik, Wärmepumpen, Batteriespeicher, saisonale Wärmespeicher usw., um nur einige zu nennen. Bei dem aufkommenden Thema der Sektorkopplung geht es darum, verschiedene erneuerbare Energiequellen zusammenzuführen und bedarfsgerecht zu nutzen. Jedes Gebäude braucht ein starkes Fundament. Sie tauchen tief in die Grundlagen der Wärmeübertragung, Energieumwandlung, Elektrotechnik und Bauphysik ein, die der Schlüssel zur erfolgreichen Umsetzung von Zukunftstechnologien sind. Sie werden auch ein umfassendes Bewusstsein für kritische Nachhaltigkeitsfragen wie Lebenszyklusmanagement und Kreislaufwirtschaft erlangen. Während des gesamten Studiums haben Sie Zugang zu unseren hochmodernen Laboreinrichtungen sowie zu spezialisierter Software, die dem Industriestandard entspricht, so dass Sie die Möglichkeit haben, verschiedene Tools zu vergleichen.

Nachhaltige Gebäude mit niedrigen bis keine Emissionen sind das Gebot der Stunde, und Regierungen auf der ganzen Welt ergreifen konkrete Maßnahmen, um Klimaneutralität im Gebäudesektor zu erreichen. Dies hat zu einem erheblichen Anstieg offener Stellen geführt, da Experten gesucht werden, die Projekte entwerfen und leiten und Produkte zur Steigerung der Energieeffizienz der gebauten Umwelt entwickeln können. Die sorgfältig zugeschnittenen theoretischen Kurse werden durch praktische Module ergänzt, in denen die Studierenden ihr neues Wissen anwenden. Im Rahmen eines integrierten Entwurfsprozesses arbeiten unsere Studenten in kleinen Gruppen zusammen, um energieeffiziente Konzepte und Gebäude zu entwerfen und die Auswirkungen verschiedener Entwurfsentscheidungen mit Hilfe computergestützter Werkzeuge und Verfahren zu analysieren. Interdisziplinäre Teams mit unterschiedlichem ingenieurtechnischem und kulturellem Hintergrund arbeiten in Projektgruppen an anspruchsvollen Themen und präsentieren ihre Ergebnisse den führenden Experten auf diesem Gebiet. Darüber hinaus werden Besuche vor Ort und Gastdozenten aus der Industrie den Kurs bereichern.

Unser Ziel ist es, Sie mit allen Fähigkeiten und Kenntnissen auszustatten, damit Sie den Übergang zur Klimaneutralität nicht nur mitgestalten, sondern vorantreiben können.

Im Masterstudiengang „Sustainable Building Systems” sollen neben der fachlichen Ausbildung auch Kompetenzen entwickelt werden, um eine Führungsposition oder berufliche Selbstständigkeit, z.B. als zertifizierter Energieberater, erreichen zu können.

Ziel des Studiums ist die Vermittlung einer breit angelegten Ausbildung in den wesentlichen Bereichen der Gebäudetechnik durch praxisorientierte Lehre auf der Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden
Eine entsprechende Ausbildung in den Grundlagen und Spezialisierungen befähigt die Studierenden, die entscheidenden Zusammenhänge zu erkennen und die Flexibilität zu erlangen, die notwendig ist, um der rasant fortschreitenden technischen Entwicklung gerecht zu werden.
Die Absolventinnen und Absolventen dieses Masterstudiengangs erkennen und reagieren auf die sich ständig ändernden technischen Anforderungen an die Gebäudetechnik und entwickeln Lösungsstrategien unter Berücksichtigung ökonomischer, ökologischer, sozialer und gesellschaftlicher Aspekte.

Lernziele

Die Steigerung der Effizienz und die Nutzung erneuerbarer Energien sind eine neue globale Herausforderung, die die Absolventen des Studiengangs mitgestalten können.
Die Gebäudetechnik wird in den Grundausbildungen des Bauingenieurwesens und der Architektur nur ansatzweise behandelt. Die Entwicklung von Umwelttechnologien macht die automationsgestützte Gebäudetechnik zu einem der innovativsten Bereiche des Bauwesens. Sie ist untrennbar mit Anforderungen wie Energieeffizienz und umweltverträgli-chem Bauen verbunden. Darauf abgestimmt lernen die Absolventen, Heizung, Lüftung, Klima und elektrische Komponenten als Gesamtsystem im Niedrigenergie- und Pas-sivhausstandard zu planen und zu realisieren.
Themenbereiche der Gebäudetechnik sind moderne technische Gebäudeausrüstung mit regenerativer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, Regelungstechnik und Gebäudeautomation für den energieoptimierten Betrieb von Anlagen. Neben gewerkeübergreifenden Teilfächern werden Simulationstools, Facility Management und Building Information Modelling (BIM) vermittelt.
Sie verfügen über anwendungsorientiertes Wissen zur Gebäudetechnik und zum nachhaltigen Planen, Bauen und Betreiben von Gebäuden.
Sie kennen die technischen und normativen Grundlagen aller Gewerke der Gebäudetechnik.
Die Absolventinnen und Absolventen verstehen die grundlegenden ingenieurwissen-schaftlichen Prinzipien.
Sie haben Kenntnisse über die Zusammenhänge und Wechselwirkungen der Gebäudetechnik mit der Gebäudehülle.
Die Ingenieure wissen, welche unterschiedlichen Akteure an Planungs- und Ausführungsprozessen beteiligt sind und wo Schnittstellen entstehen.
Sie haben einen Überblick über die wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes.

Beispiele für Sustainable Building Systems

Intelligente Beleuchtungssysteme nutzen Sensoren und Automatisierung, um die Beleuchtungsstärke je nach Anwesenheit, Tageszeit und natürlichem Licht zu verändern. Dies kann dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken und gleichzeitig das Nutzererlebnis zu verbessern.

Intelligente HLK-Systeme nutzen Sensoren und Datenanalyse, um den Heiz- und Kühlbetrieb in Abhängigkeit von der Belegung, dem Wetter und anderen Faktoren zu verbessern. Dies kann dazu beitragen, den Energieverbrauch zu minimieren und gleichzeitig den Komfort für die Bewohner des Gebäudes zu erhöhen.

Intelligente Sicherheitssysteme überwachen den Zugang zu Gebäuden und erkennen mögliche Bedrohungen mithilfe von Sensoren, Überwachungskameras und Zugangskontrollsystemen. Sie können auch mit anderen Gebäudesystemen wie Beleuchtung und HLK verbunden werden, um den Gebäudebetrieb zu verbessern und die Sicherheit zu erhöhen.

Belegungsüberwachungssysteme (Occupancy Monitoring Systems, OMS) verfolgen die Bewegungen von Personen innerhalb eines Gebäudes mithilfe von Sensoren und Datenanalyse. Dies kann Gebäudeeigentümern und -betreibern dabei helfen, die Raumnutzung zu optimieren und das Nutzererlebnis zu verbessern.

Gebäudeautomationssysteme integrieren mehrere Gebäudesysteme wie Beleuchtung, Belüftung und Sicherheit auf einer einzigen Plattform. Gebäudebetreiber können dies nutzen, um den Gebäudebetrieb zu optimieren und die Energieeffizienz sowie die Sicherheit zu erhöhen.

Dies sind nur einige Beispiele für intelligente Gebäudesysteme, die sich in Zukunft noch weiter entwickeln werden, da sie ein entscheidendes Element der Energiewende und einer nachhaltigen und regenerativen Energieversorgung sind.

Zulassungsvoraussetzungen und Bewerbung zum Studium

Sie können den SBS-Masterstudiengang nur zum Wintersemester beginnen. Wie für alle Studi-engänge ist auch für diesen Studiengang eine rechtzeitige Bewerbung über das Online-Bewerbungsportal erforderlich. Bitte beachten Sie, dass die regulären Fristen Ausschlussfristen sind. Ihre Bewerbung muss daher spätestens am letzten Tag der jeweiligen Frist bei uns eingehen.

Alle Informationen zur Bewerbung finden Sie HIER.

Darüber hinaus ist ein erfolgreich abgeschlossenes Hochschulstudium in einem einschlägigen Studiengang oder ein gleichwertiger in- oder ausländischer Abschluss mit einer Prüfungsgesamtnote von mindestens 2,5 erforderlich, das in der Regel 210 ECTS-Punkte, mindestens jedoch 180 ECTS-Punkte umfasst. Als einschlägig gelten Studiengänge, die auf den Grundla-gen der Ingenieurwissenschaften (AIW, NIW, ESW etc.), der Elektrotechnik, des Maschinenbaus, der Physik, der Informatik, der Versorgungstechnik oder Vergleichbarem basieren.

(BayHIG) gilt für Bewerber nach dem Bayerischen Hochschulinnovationsgesetz. Zulassungsvoraussetzungen:

Bachelor-Abschluss mit 180 ECTS-Punkten (Ingenieurwesen, Elektrotechnik, Maschinenbau, Physik, Informatik, Versorgungstechnik oder vergleichbar)
Bachelor-Abschluss (oder vergleichbarer Abschluss) mit einem Notendurchschnitt von 2,5 oder besser (über uni-assist, Berufserfahrung oder andere Abschlüsse können nicht anerkannt werden)
Sprachkenntnisse: Englisch B2 (mind. IELTS 6.5 / TOEFEL 85 oder vergleichbar) / Deutsch A1
Motivationsschreiben min. 200 bis max. 500 Wörter

Studienaufbau

Der Masterstudiengang „Sustainable Building Systems” umfasst 90 ECTS, die in drei Semestern absolviert werden können. Wenn Sie mit einem Abschluss beginnen, der weniger als 210 ECTS umfasst, müssen Sie ggf. zusätzliche Zeit für das Nachholen von Modulen/ECTS einplanen.

Im ersten Semester werden durch das Modul „Electrical Engineering for Energy Applications” grundlegende technische Kenntnisse über die Komponenten und Teilnehmer der Anlage vermittelt. „Simulation of Building Energy Concepts” ist eines der fünf digitalen Module des ersten Semesters, das sich mit dem Zusammenspiel der einzelnen Teilnehmer im Energiesystem beschäftigt. In „Building Physics and Energy System Technologies” lernen die Studierenden physikalische Phänomene in Gebäuden kennen, darunter das Verhalten von Wärme, Luft und Feuchtigkeit sowie deren Auswirkungen auf Energieeffizienz, Raumluftqualität und Komfort. In „Photovoltaics Engineering” lernen die Studierenden die Grundlagen der Solartechnik kennen und befassen sich mit dem Entwurf, der Entwicklung und der Umsetzung von Technologien, die Sonnenlicht mit Hilfe von Halbleitermaterialien in Strom umwandeln. In einem Wahlmodul können die Studierenden im ersten und zweiten Semester weitere spannende Themen vertiefen.

Im zweiten Semester befasst sich das „Virtual Power Plant” mit einem weiteren wesentlichen Baustein für die Gebäude-Energiesysteme der Zukunft, nämlich der Kombination von dezentralen Energieerzeugern mit Systemen zur Speicherung oder anderweitigen Nutzung überschüssiger Energie in sogenannten Power-to-X-Systemen für eine sichere Versorgung. „Sustainable heating, ventilation, and air conditioning (HVAC)” umfasst die Planung, die Installation und den Betrieb von HVAC-Systemen, die den Energieverbrauch reduzieren, die Umweltauswirkungen minimieren und die Luftqualität in Innenräumen sowie den menschlichen Komfort verbessern. „Smart Building Controls” bezieht sich auf den Einsatz automatisierter Systeme und Technologien zur Optimierung der Leistung von Gebäudesystemen, einschließlich HVAC, Beleuchtung und Sicherheit, um die Energieeffizienz, den Komfort der Bewohner und die betriebliche Effizi-enz zu verbessern. Mit „Building Information Modeling (BIM)” lernen die Studierenden die digitale Darstellung der physischen und funktionalen Eigenschaften eines Gebäudes, die die Zusammenarbeit und den Informationsaustausch zwischen den Projektbeteiligten erleichtert. Mit „Basics Sustainability” lernen die Studierenden die wichtigsten Nachhaltigkeitsmodelle und Analysemethoden für eine nachhaltige Entwicklung kennen. Aus der Umwelt- und Ressourcenökonomie werden grundlegende Methoden für eine gerechte Verteilung von Umweltgütern sowie umweltpolitische Instrumente und Werkzeuge für eine nachhaltige Raumgestaltung vorgestellt.

Das dritte Semester ermöglicht die Vertiefung ausgewählter Themen im Rahmen der „Master's Thesis”, die in Kooperation mit verschiedenen Unternehmen geplant ist. Das „Masterseminar zum wissenschaftlichen Arbeiten” begleitet die Masterarbeit, eröffnet den Austausch zwischen den Studierenden in Form von Vorträgen und liefert das Rüstzeug für eine solide wissenschaftliche Arbeit.

Sie absolvieren den Masterstudiengang in drei Semestern. Nach erfolgreichem Abschluss wird Ihnen der international anerkannte akademische Grad Master of Engineering (M.Eng.) verliehen.

Berufsaussichten

Intelligente Gebäudesysteme werden in der heutigen Welt immer beliebter, da sie die Energieeffizienz verbessern, die Raumnutzung optimieren, die Sicherheit erhöhen und ein besseres Nutzererlebnis bieten. Da immer mehr Gebäude intelligent werden, wird die Nachfrage nach qualifizierten Fachkräften in diesen Bereichen weiter steigen. Darüber hinaus wird mit dem zunehmenden Fokus auf Nachhaltigkeit und Energieeffizienz der Bedarf an Experten für intelligente Gebäudesysteme noch weiter steigen.

Darüber hinaus wird das Wachstum von Smart Cities und dem Internet der Dinge (IoT) auch Möglichkeiten für Fachleute für intelligente Gebäudesysteme schaffen, mit anderen Branchen zusammenzuarbeiten und an Großprojekten zu arbeiten.

Daraus ergeben sich hervorragende Berufsaussichten für Personen mit Kenntnissen und Fähigkeiten im Bereich der intelligenten Gebäudetechnik.

Branchen

Freiberuflicher Planer
Zertifizierter Energieberater
Architektonische Büros
Energieversorger und öffentliche Einrichtungen
Unternehmen der Gebäudetechnik und des Anlagenbaus
Hausverwaltungen
Facility-Management-Unternehmen

Tätigkeitsfelder

Planung von gebäudetechnischen Anlagen in den Bereichen
Errichtung von gebäudetechnischen Anlagen
Fach- und Führungskraft in Unternehmen der Energie-, Gebäude- und Versorgungstech-nik
Beratung beim technischen Vertrieb von Produkten, Anlagen und Systemen der Versor-gungstechnik und der technischen Gebäudeausrüstung
Entwicklung von Produkten, Anlagen, Systemen der Versorgungstechnik und der techni-schen Gebäudeausrüstung
Planung und Betrieb auf dem Gebiet der Energieerzeugung und Energieverteilung

Personen

Prof. Dr.-Ing. Haresh Vaidya

Studiengangsleiter Sustainable Building Systems (SBS)

09852 86398-210 FEU 2.1.1 nach Vereinbarung haresh.vaidya vCard

Mehr erfahren

Prof. Dr. Mathias Moog

Studienfachberatung Sustainable Building Systems (SBS)

0981 4877-315 92.1.44 nach Vereinbarung mathias.moog vCard

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Prof. Dr. Mathias Moog

0981 4877-315
92.1.44
nach Vereinbarung
mathias.moog
vCard

Studienfachberatung Sustainable Building Systems (SBS)

Funktionen:

Professor Angewandte Ingenieurwissenschaften (AIW)
Professor Nachhaltige Ingenieurwissenschaften (NIW)
Professor Künstliche Intelligenz und Kognitive Systeme (KIK)
Studienfachberatung Sustainable Building Systems (SBS)
Prodekan Fakultät Technik
Mitglied Fakultätsrat Technik

Lehrgebiete:

Angewandte Informatik
Ingenieurmathematik
Simulation

Vita:

Abitur and dem beruflichen Gymnasium in Marburg mit dem Schwerpunkt Elektrotechnik
Mathematik Studium an der Philipps-Universität Marburg
Diplomarbeit über singuläre Lösungen nichtlinearer Systeme
Promotion am Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern auf dem Gebiet der numerischen Simulation von Mehrphasenströmungen
Industrie Tätigkeiten
- Entwicklung von Verfahren zur automatischen Klassifikation von Internet Inhalten (Familien Filter) bei Cobion (mittlerweile in IBM aufgegangen)
- Leiter der Produktentwicklung eines Kunststoffspritzguss Simulationsprogramms (SIGMASOFT)
Seit 2010 Professor an der Hochschule Ansbach

IT als durchgängiges Thema in der Lehre:

Der Einsatz von Software zieht sich durch meine gesamten Lehrveranstaltungen.

Dafür setze ich stark auf freie Software und populäre Entwicklungsumgebungen. Die Studierenden können das gelernte am eigenen Rechner ausprobieren und vertiefen. Hier ein paar Beispiele:

Ingenieurmathematik
- Ich nutze Octave (im PC Pool an der Hochschule auch Matlab) sowohl für numerische Berechnungen als auch für symbolische Rechnungen
- Für jeden Aufgabentyp aus der Ingenieurmathematik zeige ich exemplarisch wie diese Aufgaben in Octave / Matlab gelöste werden können
Statistik
- Ich setze Excel / LibreOffice / OpenOffice für einfache Statistische Auswertungen ein
- Octave / Matlab setze ich für komplexere Anwendungen ein
- Die Beispiele in meinem Kurs greifen Anwendungen aus Ingenieurwissenschaften auf und zeigen exemplarisch wie der Einsatz von Software die Berechnungen unterstützen kann
Informatik
Die Studierenden lernen im ersten Semester Java anhand der Netbeans Entwicklungsumgebung kennen. Auf diesen Grundlagen setzen meine Lehrveranstaltungen und Projektarbeiten auf.
- Mikrocontroller
  Ich verwende die populäre Arduino Plattform. Die Einstiegshürde ist für Studierende sehr niedrig und das Angebot an günstiger Hardware und frei verfügbarer Software ist sehr groß
- Robotik
  Wie bei den Mikrocontrollern setze ich auch hier auf die Arduino Plattform. Durch den Einsatz von 3D Druck lassen sich sehr schnell Prototypen und kleine Maschinen bauen.
Gebäudeautomation
Freie Soft- und Hardware öffnet einen Zugang der die Studierenden zu eigenen Entwicklungen angegt. Daneben setze ich in der Lehre auch auf etablierte Standards wie z.B. KNX.
- Hardware: Raspberry PI als Leitrechner, Arduinos als Sensoren / Aktoren
- Software: openHAB für die Steuerung und Automatisierung, MySQL als Datenbank

Kommerzielle Software nutze ich wenn dies für die Anwendungen und die Verbindung zu anderen Lehrveranstaltungen von Vorteil ist.

Matlab
Für meine Grundlagenfächer können die Studierenden Matlab oder Octave einsetzen.
ETS
In der Gebäudeautomation setze ich - neben freier Soft- und Hardware - auf dem KNX Standard mit der entsprechenden Software und Hardware auf.

Je nach Anwendungsgebiet setze ich auf weitere Software wie z.B. LabView, Comsol oder Berkeley Madonna.

Forschungsschwerpunkte:

Numerische Mathematik
- Einsatz von Matlab und Ocatave für ingenieurwissenschaftliche Berechnungen
- Algorithmen

Simulation
- Modellbildung
- Kopplung von Simulationsmodellen und Datenanalysen
Angewandte Informatik
- Mikrocontroller Programmierung
- Softwaretechnik
IoT, Smart Home und Gebäudeautomation
- Wissenschaftlicher Partner bei KNX
- Einsatz von openHAB in Lehre und Forschung
- Energiecontrolling