Am 19. Jänner 2024 überreichte Jasmin Gründling-Riener, TUW-Vizerektorin Lehre, im Kuppelsaal die Diplomarbeitspreise 2023 der Stadt Wien. Dieser Preis wird im Rahmen eines feierlichen Aktes einmal jährlich für herausragende Diplomarbeiten vergeben.

Ausgezeichnet wurden:

Projektass. Dipl.-Ing. Dipl.-Ing. Florian Peter Kanitschar, BSc BSc

Fakultät: Mathematik und Geoinformation
Studienrichtung: Technische Mathematik

Dipl.-Ing. Markus Feyertag, BSc

Fakultät: Mathematik und Geoinformation
Studienrichtung: Finanz- und Versicherungsmathematik

Projektass. (FWF) Dipl.-Ing. Johannes Schabbauer, BSc

Fakultät: Physik
Studienrichtung: Technische Physik

Dipl.-Ing. Richard Buchinger, BSc

Fakultät: Technische Chemie
Studienrichtung: Technische Chemie

Dipl.-Ing.in Lara Maltrovsky, BSc

Fakultät: Technische Chemie
Studienrichtung: Technische Chemie

Dipl.-Ing.in Lea Salome Brugger, BSc

Fakultät: Informatik
Studienrichtung: Informatik

Dipl.-Ing. Alexander Firbas, BSc

Fakultät: Informatik
Studienrichtung: Informatik

Projektass. Dipl.-Ing. Stefan Hager, BSc

Fakultät: Elektrotechnik und Informationstechnik
Studienrichtung: Energie- und Automatisierungstechnik

Die ausgezeichneten Diplomarbeiten

Florian Peter Kanitschars Diplomarbeit „Finite-Size Effekte bei der numerischen Berechnung von sicheren Schlüsseln für CV-QKD Protokolle“ beschäftigt sich mit der Sicherheit einer bestimmten Klasse von Protokollen zur Quantenschlüsselverteilung (engl. Quantum Key Distribution - oder kurz: QKD). Dabei handelt es sich um eine Methode, die es zwei entfernten Parteien erlaubt informationstheoretisch sichere Schlüssel, basierend auf den Gesetzen der Quantenmechanik auszutauschen. Diese Schlüssel können dann zum Beispiel zum sicheren Versenden geheimer Informationen (z.B. Bankdaten, Nachrichten, ...) verwendet werden. Das Besondere daran ist, dass diese Quantenschlüssel beweisbar vorwärts-sicher sind und daher im Gegensatz zu heute üblichen Verschlüsselungstechniken, die auf schwierigen aber nicht unlösbaren mathematischen Problemen beruhen, auch von beliebig mächtigen Computern (wie zum Beispiel Quantencomputern) nicht geknackt werden können. Dies ist gerade in Anbetracht der rasanten Entwicklungen sowohl im klassischen als auch im Quantencomputing essentiell, um sichere und geheime Kommunikation auch in Zukunft gewährleisten zu können.

Im Rahmen seiner Arbeit bzw. basierend auf ein mit Kollegen veröffentlichtes Paper konnten modulare (engl. composable) Sicherheit im Finite-Size Regime gegen s.g. i.i.d. collective attacks zeigen und so diese offene Lücke durch Finden einer unteren Schranke an die garantiert sichere Schlüsselrate schließen.

„Ich freue mich unheimlich über die Auszeichnung mit dem Diplomarbeitspreis der Stadt Wien! Das ist ein sehr schöner und feierlicher Endpunkt einer wissenschaftlichen Reise, auf der ich unglaublich viel lernen und erleben durfte und das Privileg gehabt habe mit großartigen Kollegen zusammenarbeiten zu dürfen. Ich glaube kaum jemand schreibt Arbeiten und betreibt Forschung mit einem Preis als Ziel, sondern aus Neugier und Freude an der Sache und so ist es auch bei mir - umso schöner ist es dann, wenn unerwartet seine Arbeit aus dem stillen Kämmerchen vor den Vorhang geholt und von der Stadt Wien ausgezeichnet wird. Gerade weil mich meine Diplomarbeit zwischenzeitlich für einige Monate ins Ausland geführt hat, freut mich diese Anerkennung in der Heimat ganz besonders. Der feierliche Rahmen der Preisverleihung ist eine wunderschöne Möglichkeit das Erreichte Revue passieren zu lassen und mit meiner Familie, die mich während meiner gesamten Studienzeit auf so viele Arten unterstützt hat, anzustoßen und danke zu sagen.“ findet Kanitscher.

Markus Feyertag erhielt den Diplomarbeitspreis der Stadt Wien für seine Diplomarbeit „Edgeworth-Entwicklung von Optionspreisen“. Darin befasst er sich mit mathematischen Methoden, mit deren Hilfe die Preise von Finanzoptionen im Heston-Modell approximiert werden können. Die im Rahmen der Diplomarbeit durchgeführten Analysen haben gezeigt, dass die Preise europäischer Call- und Put-Optionen mit der von Markus Feyertag vorgestellten Methode sehr schnell und präzise bestimmt werden können. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich sein Ansatz besonders gut zur Näherung von Optionspreisen und findet zudem eine breite Anwendung in der Finanzmathematik.

Auch Feyertag freut sich sehr „dass meine Diplomarbeit mit dem Diplomarbeitspreis der Stadt Wien ausgezeichnet wurde. Diese Auszeichnung bedeutet mir sehr viel, da sie den Aufwand, der in meine Abschlussarbeit geflossen ist, belohnt und meine akademischen Leistungen würdigt. Ich bin dankbar für die Unterstützung derjenigen, die mich während des Verfassens meiner Arbeit begleitet haben, und stolz darauf, dass mein Beitrag in meinem Fachgebiet Beachtung findet. Schlussendlich gibt mir der Diplomarbeitspreis der Stadt Wien zusätzliche Motivation, weiterhin besondere Leistungen anzustreben.“

Johannes Schabbauer hat in seiner Diplomarbeit „Experiment control for quantum simulation with non-local interactions” am Aufbau eines Experiments mit ultrakalten Atomen gearbeitet. In diesem Experiment untersuchte er unter anderem die Verschränkung von Quantenzuständen mehrerer Atome. Das Ziel seiner Arbeit war die Computersteuerung für dieses Experiment zu entwickeln, um Geräte zur Steuerung von Laserstrahlen, Magnetspulen oder Kameras zu programmieren und zeitlich aufeinander abzustimmen. Der zweite Teil seiner Arbeit war das Lasersystem zum optischen Kühlen der Atome. Dafür hat er die optischen Komponenten und die Frequenzstabilisierung der Laser aufgebaut.

„Den Diplomarbeitspreis zu erhalten ist für mich eine wertvolle Anerkennung für die Herausforderungen während des Studiums und gibt mir Motivation für mein Doktorat an der TU Wien. Ich möchte betonen, dass diese Leistung nicht möglich gewesen wäre ohne das Vertrauen und den Ideen meines Betreuers Julian Léonard, und Teamwork mit allen Kolleg_innen während der Arbeit im Labor und in Lerngruppen während des Studiums.“ erklärt Schabbauer.

Richard Buchinger hat mit seiner Diplomarbeit „Scale Up of reverse Water-Gas Shift Catalysts“ neuartige Perowskit-Katalysatoren, die sich im Labormaßstab bereits bewährt haben, hinsichtlich der Skalierung auf größere Maßstäbe untersucht. Dabei wurde die "reverse water-gas shift"-Reaktion betrachtet. Bei dieser Reaktion werden Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff im Überschuss in ein für viele chemische Synthesen nützliches Gasgemisch (Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff) umgewandelt. Aufgrund der Kohlenstoffdioxidproblematik besitzt diese Reaktion höchste Relevanz im Kampf gegen den Klimawandel. Im Gegensatz zum Einsatz in Laborreaktoren gibt es einige Hürden bis hin zum Einsatz im industriellen Bereich zu überwinden. Erste wichtige Erkenntnisse für das Up-Scaling hinsichtlich neuartiger Kompositmaterialien mit Zeolithen und bei der Herstellung geformter Katalysatorkörper, die in Pilotreaktoren eingesetzt werden können, wurden im Zuge dieser Arbeit gewonnen.

Buchinger fühlt sich „sehr geehrt, den Diplomarbeitspreis der Stadt Wien zu erhalten. Während meiner Diplomarbeit bin ich stets mit viel Ehrgeiz und Motivation an meine Aufgaben herangegangen und schätze es daher umso mehr, diesen Preis zu erhalten. Ich hoffe darüber hinaus, dass meine Arbeit einen Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel leisten kann. An dieser Stelle möchte ich mich auch bei den Angehörigen der Arbeitsgruppe meines Betreuers Prof. Christoph Rameshan für die Unterstützung beim Erstellen der Arbeit bedanken.“

In der Diplomarbeit „Indium Mediated Acyloxyallylation of Aldoses – Systematic Study and Target-Oriented Synthesis“ erforscht Lara Maltrovsky die indium-mediierte Acyloxyallylierung (IMA). Diese stellt ein wertvolles Instrument für die Verlängerung von reduzierenden Zuckern um zwei Kohlenstoffatome dar (nach anschließender Ozonolyse). Im Rahmen der Arbeit wurde die Reaktion anhand der allgemein zugänglichen Klasse der geschützten Zuckeraldehyde untersucht, wobei die Zusammensetzung des Produktgemisches in Hinblick auf unterschiedliche Startmaterialien und die Identifikation der vier möglichen Diastereomere mittels NMR-Spektroskopie im Vordergrund stand. Weiters wurde durch die Entwicklung einer neuen Syntheseroute für den bakteriellen Zucker D-glycero-D-manno-Heptose ausgehend von D-Ribose eine potenzielle Anwendung der indium-mediierten Acyloxyallylierung in der Synthese von Zuckerderivaten aufgezeigt.

Für Maltrovsky repräsentiert der Preis „eine Anerkennung der intensiven Forschungsarbeit und des Engagements, das an Universitäten in Diplomarbeiten investiert wird. Er steht für mich nicht nur für eine Bestätigung meiner akademischen Leistungen, sondern ich sehe ihn auch als eine Wertschätzung für die vielen geleisteten Arbeitsstunden und das finale Ergebnis.“

Lea Salome Bruggers Diplomarbeit „Automating Proofs of Game-Theoretic Security Properties of Off-Chain Protocols“ handelt von mit spieltheoretische Ansätzen, die für die Bewertung der Sicherheit von Blockchain-Protokollen hilfreich sind. Die manuelle Erstellung und Analyse solcher spieltheoretischen Modelle ist jedoch aufgrund der Komplexität der zugrundeliegenden Protokolle zeitaufwendig und fehleranfällig. Das Framework CheckMate, welches in der Diplomarbeit vorgestellt wird, vereinfacht die Analyse von Blockchain-Protokollen erheblich, indem es automatisch Formeln basierend auf spieltheoretischen Eigenschaften generiert und so das Problem der Sicherheitsanalyse auf Satisfiability Modulo Theories (SMT) reduziert.

Brugger fasst zusammen: „Meine Diplomarbeit ist im Rahmen von Zusammenarbeit mit meiner Betreuerin Laura Kovács und Co-Betreuerin Sophie Rain sowie Anja Petković Komel und Michael Rawson entstanden. Diese Zusammenarbeit hat mir viel Spaß gemacht und einige Türen geöffnet. Die Auszeichnung mit dem Diplomarbeitspreis erfüllt mich einmal mehr mit Dankbarkeit für die Kollaboration mit vier exzellenten und inspirierenden Forschern.“ Leider konnte sie bei der Verleihung nicht persönlich anwesen sein.

"Establishing Hereditary Graph Properties via Vertex Splitting" lautet der Titel von Alexander Firbas‘ Diplomarbeit. Darin untersucht er die algorithmische Komplexität des graphentheoretischen Π-Vertex-Splitting Problems, welches Anwendungen in Feldern wie der Visualisierung von Netzwerken bis hin zur computergestützten Biologie findet. Für eine gegebene Grapheigenschaft Π ist die Problemstellung hierbei, einen Eingabe-Graphen mittels einer möglichst geringen Anzahl an sogenannter "Vertex Splits" so zu transformieren, dass er die Eigenschaft Π aufweist. Ob dieses Problem in Polynomialzeit lösbar ist oder nicht (unter der allgemein akzeptierten Annahme dass P ≠ NP), hängt von der konkreten Eigenschaft ab. Die Arbeit klärt diese Frage für eine weitläufige Menge an hereditären Grapheigenschaften.

Teile der Arbeit wird Firbas auf der 49. International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science in Cochem vorstellen; eine weitere Publikation befindet sich in Planung.

„Die gute Erfahrung meine Diplomarbeit zu verfassen, wenn auch von viel Kopfzerbrechen bei der Suche nach mathematischen Beweisen begleitet, und insbesondere die enge Zusammenarbeit mit meinem Betreuer Dr. Manuel Sorge an der Forschungsgruppe Algorithms and Complexity hat mich bewogen, ein Doktoratsstudium an ebendieser Gruppe zu beginnen. Der Diplomarbeitspreis bestärkt mich in meiner Entscheidung.“ fasst Firbas zusammen.

Stefan Hagers Diplomarbeit „Modelbasiertes Messverfahren zur Messung der optischen Verzeichnung von UV-Projektoren während der Endprüfung“ beschäftigt sich mit der Messung von Verzeichnungen in den projizierten Bildern von Projektoren, welche zur additiven Fertigung eingesetzt werden. Die Verzeichnung entsteht durch das optische System des Projektors und verschuldet, dass die Position der Bildpunkte um bis zu einige zehn Micrometer von der Sollposition abweichen. Dabei muss die Verzeichnung über den ganzen Bildbereich ausgewertet werden, wodurch ein Messbereich von einigen Dezimetern mit Micrometer Auflösung notwendig wird. Zur Reduktion der Einflüsse des Messapparats auf die Messung, wurde ein modellbasiertes Messverfahren entwickelt.

Den Diplomarbeitspreis zu erhalten bedeutet für Hager „eine großartige Anerkennung meiner harten Arbeit, Ausdauer und Hingabe dar, die nicht nur in meine Diplomarbeit investiert wurde, sondern während meines gesamten Studiums aufgewendet werden musste. Darüber hinaus fühle ich mich in meinen fachlichen Fähigkeiten bestätigt und motiviert, meinen Weg in der Forschung mit noch größerem Engagement fortzusetzen.“

Wir gratulieren allen Ausgezeichneten zu ihrer herausragenden Leistung.