Diplomarbeiten 2025/26
Schokolade-Gondel: Elektrischer Aufbau
Diplomandinnen: Lara Laller, Sabrina Schantl
Betreuer: Ing. Alexander Malik, BEd; DI Anton Dusleag
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde der elektrische Aufbau einer funktionsfähigen Gondelanlage für den Transport von Schokolade zwischen zwei Stationen realisiert. Das Projekt umfasste die Planung, die mechanische Fertigung der Gondel sowie die Erstellung der elektrischen Schaltpläne und technischen Skizzen. Die Steuerung der Anlage erfolgt über eine SPS, die über ein HMI-Touch-Bediengerät die Auswahl der Schokoladensorte sowie des Abwurfbereichs ermöglicht und den Antriebsmotor des Systems mittels eines Frequenzumrichters präzise regelt. Nach der Planung in EPLAN wurde ein funktionsfähiger Aufbau auf einer Montageplatte in der Werkstätte errichtet, wobei sämtliche Komponenten fachgerecht montiert und verkabelt wurden. Parallel dazu wurde im TIA Portal die gesamte Steuerungslogik sowie die Benutzeroberfläche programmiert, um die Hardware und die Parametrierung des Motors umfassend zu testen.
The CUBE – Benutzerfreundliche Übungsanlage für den Laborunterricht
Diplomanden: Dominik Miklošič, Nino Hanžič, Blaž Kaučič
Betreuer: DI Oswald Drögsler
Ziel dieser Diplomarbeit war die Entwicklung einer kompakten und benutzerfreundlicher Übungsanlage für den Einsatz im elektrotechnischen Laborunterricht. Grundlage des Projekts bildet der Frequenzumrichter Siemens G120, der in einer speziell entwickelten Box („The CUBE“) integriert wurde.
Der Fokus lag darauf, eine übersichtliche und sichere Lösung zu schaffen, die den Aufbau und die Bedienung im Unterricht deutlich vereinfacht. Dazu wurden alle notwendigen Komponenten wie Bedienelemente, Anschlüsse sowie zwei nachgerüstete Motoren mit Drehgeber in einem strukturierten System zusammengeführt.
Ein besonderes Merkmal des Projekts ist die praxisnahe Umsetzung: Das System wurde zweimal aufgebaut, sodass mehrere Schülergruppen gleichzeitig damit arbeiten können. Dadurch wird ein effizienter und moderner Laborbetrieb ermöglicht.
L.A.S.E.R Kart
Diplomanden: Tobias Schmerböck, Felix Drenig, Marvin Pranger
Betreuer: DI Bernhard Hafner, DI Dr. Josef Maßwohl
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein selbstfahrendes Hoverkart entwickelt. Grundlage des Projekts sind zwei Hoverboard-Motoren mit integrierten Hall-Sensoren, ein LiDAR-Sensor sowie der Mikrocontroller Arduino Nano RP2040 Connect als zentrale Steuerungseinheit. Der RP2040 verarbeitet die Sensordaten, berechnet die Ansteuerung der Motoren und regelt das Fahrverhalten nach. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Motorsteuerung. Das L.A.S.E.R Kart soll bei freier Strecke geradeaus fahren und bei erkannten Hindernissen selbstständig ausweichen. Je näher ein Hindernis kommt, desto stärker wird gegengelenkt. Die Hall-Signale der Motoren dienen zur Erfassung von Drehzahl, Drehrichtung und zurückgelegter Strecke, während der LiDAR-Sensor Hindernisse erkennt und diese Informationen an den Mikrocontroller weitergibt.
Zusätzlich wird ein PID-Regler entwickelt, um ungewollte Abweichungen auszugleichen. Neben der Software umfasst die Diplomarbeit auch den mechanischen Aufbau des Hoverkarts sowie die gesamte elektrische Planung einschließlich der Energieversorgung aller Komponenten. Abschließend wird das L.A.S.E.R Kart in Betrieb genommen und auf verschiedenen Parcours bzw. an Hindernissen getestet. Das Ergebnis ist ein selbstfahrendes, modular aufgebautes Kart, das spätere Änderungen und Erweiterungen erleichtert und damit eine gute Grundlage für weitere Projekte im Bereich Robotik und autonomes Fahren bietet.
Automatisierter Hühnerstall
Diplomandin und Diplomand: Selina Michelle Hofer, Gregor Marx
Betreuer: Ing. Markus Pein, BEd
Die Diplomarbeit behandelt die Planung und Umsetzung eines weitgehend automatisierten Hühnerstalls. Ziel ist es, den täglichen Pflegeaufwand für den Betreiber deutlich zu reduzieren und gleichzeitig das Wohlbefinden der Tiere sicherzustellen. Futter- und Wasserversorgung werden einmal wöchentlich manuell ergänzt, während alle weiteren Abläufe automatisch gesteuert werden.
Sensoren überwachen dabei wichtige Parameter wie Temperatur, Wasserstand und Futtervorrat. Bei Abweichungen werden Warnmeldungen über eine HMI angezeigt, sodass rasch reagiert werden kann. Durch die Automatisierung entsteht eine konstante, stressfreie Umgebung für die Tiere bei minimalem Eingriff des Betreibers. Das Ergebnis ist ein moderner, effizienter und praxisgerechter Hühnerstall, der die Stallführung langfristig erleichtert und optimiert.
Energie Management System und Software der i:HTL
Diplomanden: Richard Siegl, Kevin Kauran, Lenhard Fabio
Betreuer: DI Dr. Josef Maßwohl
Die zentrale Aufgabe bestand in der Entwicklung und Umsetzung eines Energiemanagementsystems für die i:HTL Bad Radkersburg. Dieses umfasst eine Photovoltaikanlage mit Wechselrichter und Batteriespeicher, E-Auto-Ladestationen im Außenbereich sowie 230-V-Ladestationen für E-Bikes und E-Scooter im Innenbereich. Zusätzlich wurden weitere Verbraucher zur Simulation von Energieflüssen integriert.
Ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit war die Planung und der Aufbau eines neuen Schaltschrankes, in welchem alle Komponenten zusammengeführt, abgesichert und normgerecht verdrahtet wurden. Die Stromlauf- und Aufbaupläne wurden mit EPLAN erstellt. Dabei wurden geltende Normen sowie sicherheitstechnische Anforderungen berücksichtigt. Außerdem wurde eine Schnittstelle zur parallel entwickelten Softwarediplomarbeit vorgesehen, um Messdaten zu übertragen und grafisch darzustellen.
Moderne Wohngebäude werden zunehmend mit dezentralen Energiesystemen wie Photovoltaikanlagen, Batteriespeichern und Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge ausgestattet. Die wirtschaftlich optimale Steuerung dieser Systeme wird durch schwankende Strompreise und komplexe Energieflüsse erschwert. Ziel dieser Diplomarbeit war die Entwicklung eines flexiblen, softwarebasierten Energie-Management-Systems (EMS), das unabhängig von spezifischer Hardware eingesetzt werden kann.
Das entwickelte System analysiert kontinuierlich Erzeugungs-, Verbrauchs- und Preisdaten und steuert die einzelnen Komponenten prioritäts- und preisabhängig. Zur sicheren Entwicklung wurde zusätzlich eine Simulationsumgebung umgesetzt, die realitätsnahe Tests und die Evaluierung verschiedener Strategien ermöglicht.
Die Ergebnisse zeigen, dass durch intelligente, preisbasierte Steuerung eine deutliche Optimierung der Betriebskosten sowie eine modulare und erweiterbare Systemlösung erreicht werden kann.
Öffentliches Dashboard: ihtl-ems.org
Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher
Diplomand: Lorenz Nell
Betreuer: Ing. Alexander Malik, BEd
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde für ein Einfamilienhaus eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher geplant, errichtet und in Betrieb genommen. Die Anlage wurde als dreiphasige Eigenverbrauchsanlage ausgeführt und umfasst 21 PV-Module mit einer Gesamtleistung von 9,66 kWp, einen Sigenergy-Hybridwechselrichter sowie einen Hochvolt-Batteriespeicher mit 8 kWh. Ziel des Projekts war es, den Netzbezug des Gebäudes deutlich zu reduzieren und einen möglichst hohen Anteil des selbst erzeugten Solarstroms direkt im Haus zu nutzen.
Ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit war die technische Planung der Anlage. Dazu zählten die Analyse der verfügbaren Dachfläche am Carport, die Modul- und Stringauslegung, die Auswahl geeigneter Systemkomponenten sowie die elektrische Integration in die bestehende Gebäudeinstallation.
Zusätzlich wurden ein neuer Kellerverteiler errichtet, die Leitungswege zwischen Carport, Technikraum und Hauptverteilung hergestellt und die Schutzmaßnahmen, Erdung sowie der Potentialausgleich umgesetzt. Die formale Inbetriebnahme, Prüfung und Abnahme erfolgten durch eine befugte Fachfirma.
Neben der praktischen Umsetzung wurden auch die theoretischen Grundlagen zu Photovoltaik, Speichertechnik, Eigenverbrauchsbetrieb, Messung und Visualisierung erarbeitet. Ergänzend dazu wurde eine Anbindung an Home Assistant über Modbus umgesetzt, um wichtige Systemdaten wie PV-Leistung, Batterieladezustand und Hausverbrauch grafisch darzustellen.
Die Ergebnisse zeigen, dass mit einer technisch sauber geplanten und großteils in Eigenleistung errichteten PV-Anlage eine deutliche Reduktion des Netzbezugs erreicht werden kann. Das Projekt stellt damit eine praxistaugliche und erweiterbare Lösung für die Eigenversorgung eines Wohngebäudes mit elektrischer Energie dar.
Punkteerkennung bei Darts mittels automatischer Bilderverarbeitung
Diplomand: Oliver Hödl
Betreuer: DI Dr. Josef Maßwohl
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines automatischen Dartscore-Erkennungssystems auf Basis von Bildverarbeitung und künstlicher Intelligenz. Mithilfe von 3 Kameras und einen trainierten YOLO-Modell wird die Position der Dartspitze im Bild erkannt und durch eine projektive Transformation in ein normiertes Koordinatensystem der Dartscheibe überführt. Auf Grundlage der berechneten Radius- und Winkelwerte erfolgt die Zuordnung zu Sektor und Ringzone sowie die automatische Gesamtpunkteberechnung in Echtzeit. Zur Erhöhung der Stabilität werden Mehrfachbestätigungen über mehrere Frames sowie eine Mehrkameralogik eingesetzt. Die Software wird in Python entwickelt und auf einem Raspberry Pi betrieben. Eine Webanwendung stellt die Treffer und Punktestände live dar. Es wird eine 3D-gedruckte Kamerahalterung konstruiert, um eine reproduzierbare und stabile Positionierung zu gewährleisten.