Anbieter des Hochschule Heilbronn Technik Wirtschaft ... · Modulhandbuch Energieökologie V 2.0...

Modulhandbuch Energieökologie

V 2.0

Anbieter des Studiengangs

Hochschule Heilbronn Technik Wirtschaft Informatik

Bezeichnung des Studiengangs

Energieökologie

Abschlussgrad Bachelor of Science

Datum der Einführung 01.10.2011

Fakultät TW

Verantwortlicher Studiengangleiter

Prof. Dr.-Ing. Andreas Krug [email protected]

Erstelldatum 06.06.2014 12:08

Workload 25h/ECTS

SPO 1

Version des Modulhandbuchs

2.0

mailto:[email protected]


V 2.0 - 2 -

Inhaltsverzeichnis

1 Überblick über die Module des Studiengangs EOE-B ......................................... 4 2 Ziele des Studiengangs EOE-B ........................................................................... 5 3 Grundstudium ...................................................................................................... 5

3.1 Modul G1 : Mathematik für Ingenieure (460010) ........................................... 5 3.1.1 Veranstaltung G1.1 Mathematik 1 (460011) ........................................... 5

3.1.2 Veranstaltung G1.2 Methoden der Informatik (460012) .......................... 7 3.1.3 Veranstaltung G1.3 Mathematik 2 (460013) ........................................... 9

3.2 Modul G2 : Naturwissenschaft für Ingenieure (460020) .............................. 10 3.2.1 Veranstaltung G2.1 Einführung in die Physik (460021) ........................ 11

3.2.2 Veranstaltung G2.2 Einführung in die technische Mechanik (460022) .. 12 3.2.3 Veranstaltung G2.3 Labor Einführung in die Physik und technische Mechanik (460023) ............................................................................................ 14

3.3 Modul G3 : Grundgebiete der Elektrotechnik (460030) ............................... 15 3.3.1 Veranstaltung G3.1 Elektrotechnik 1 (460031) ..................................... 15 3.3.2 Veranstaltung G3.2 Labor Elektrotechnik 1 (460032) ........................... 17 3.3.3 Veranstaltung G3.3 Elektrotechnik 2 (460033) ..................................... 18

3.3.4 Veranstaltung G3.4 Labor Elektrotechnik 2 (460034) ........................... 19 3.4 Modul G4 : Konstruktion und Werkstofftechnik (460040) ............................ 21

3.4.1 Veranstaltung G4.1 Einführung in die Konstruktion (460041) ............... 21 3.4.2 Veranstaltung G4.2 Grundlagen der Werkstoffe der Elektrotechnik (460042) ............................................................................................................ 23

3.5 Modul G5 : Ingenieurgerechtes Arbeiten (460050) ...................................... 24

3.5.1 Veranstaltung G5.1 Arbeitstechnik 1 (460051) ..................................... 25 3.5.2 Veranstaltung G5.2 Technisches Englisch (460052) ............................ 26 3.5.3 Veranstaltung G5,3 Arbeitstechnik 2 (460053) ..................................... 28

3.5.4 Veranstaltung G5.4 Englisch für Ingenieure (460054) .......................... 29 3.5.5 Veranstaltung G5.5 Ethik im Beruf (460055)......................................... 31

4 Hauptstudium .................................................................................................... 32

4.1 Modul P : Praktisches Studiensemester und Praktikantenkolloquium (460100) 32

4.1.1 Veranstaltung P Praktisches Studiensemester und Praktikantenkolloquium (460100) ...................................................................... 33

4.2 Modul BT : Bachelor Thesis (460101) ......................................................... 34

4.2.1 Veranstaltung BT Bachelor Thesis (460101) ........................................ 35 4.3 Modul H1 : Schaltungstechnik (460110) ...................................................... 36

4.3.1 Veranstaltung H1.1 Analoge elektrische Schaltungen (460111) ........... 37 4.3.2 Veranstaltung H1.2 Low Power Design (460112) ................................. 38

4.4 Modul H2 : Erneuerbare Energie (460120) .................................................. 39 4.4.1 Veranstaltung H2.1 Technologien der Energiegewinnung (460121) ..... 40 4.4.2 Veranstaltung H2.2 Energieeffiziente Systeme (460122) ..................... 42

4.4.3 Veranstaltung H2.3 Labor Technologien der Energiegewinnung (460123) 43

4.4.4 Veranstaltung H2.4 Umrichtertechnik und Leistungselektronik (460124) 45 4.4.5 Veranstaltung H2.5 Labor Umrichtertechnik und Leistungselektronik (460125) ............................................................................................................ 46

4.5 Modul H3 : Hochintegrierte digitale Schaltungen (460130) ......................... 48

4.5.1 Veranstaltung H3.1 Einführung Eingebettete Systeme (460131) .......... 48


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4.5.2 Veranstaltung H3.2 Vertiefung Eingebettete Systeme (460132) ........... 49 4.5.3 Veranstaltung H3.3 Labor Vertiefung Eingebettete Systeme (460133) . 51

4.6 Modul H4 : Datenübertragung (460140) ...................................................... 53 4.6.1 Veranstaltung H4.1 Betriebssichere und betriebsgeschütze Datenübertragung (460141) .............................................................................. 53 4.6.2 Veranstaltung H4.2 Drahtlose Datenübertragung (460142) .................. 55 4.6.3 Veranstaltung H4.3 Labor Datenübertragung (460143) ........................ 56

4.7 Modul H5 : Intelligente Energienetze (460150) ........................................... 58 4.7.1 Veranstaltung H5.1 Erzeugung, Verteilung und Übertragung von elektrischer Energie (460151) ........................................................................... 58 4.7.2 Veranstaltung H5.2 Elektrische Maschinen (460152) ........................... 60 4.7.3 Veranstaltung H5.3 Intelligentes Energiemanagement (460153) .......... 62

4.7.4 Veranstaltung H5.4 Labor Elektrische Maschinen (460154) ................. 63 4.8 Modul H6 : Dynamische Systeme (460160) ................................................ 65

4.8.1 Veranstaltung H6.1 Regelungstechnik (460161) ................................... 65 4.8.2 Veranstaltung H6.2 Signale und Systeme (460162) ............................. 67

4.9 Modul H7 : Energieautarke Systeme (460170) ............................................ 68 4.9.1 Veranstaltung H7.1 Sensoren der Elektrotechnik (460171) .................. 69

4.9.2 Veranstaltung H7.2 Smart Materials (460172) ...................................... 70 4.9.3 Veranstaltung H7.3 Energieautarke Sensoren und Aktoren (460173) .. 71

4.9.4 Veranstaltung H7.4 Labor energieautarke Sensoren und Aktoren (460174) ............................................................................................................ 73

4.10 Modul H8 : Gerätekonstruktion (460180) ................................................. 74

4.10.1 Veranstaltung H8.1 Konstruktion integrierter mechatronischer Systeme (460181) 75 4.10.2 Veranstaltung H8.2 Entwicklungsprozesse (460182) ........................ 76

4.11 Modul H9 : Betriebswirtschaft und Management (460190) ....................... 78

4.11.1 Veranstaltung H9.1 Präsentation (460191) ........................................ 79 4.11.2 Veranstaltung H9.2 Soziale Kompetenz (460192) ............................. 80

4.11.3 Veranstaltung H9.3 Industriebetriebslehre (460193) ......................... 81 4.11.4 Veranstaltung H9.4 Energieökologie (460194) .................................. 83

4.12 Modul H10 : Hochintegrierte Schaltungsentwicklung (460200) ................ 85

4.12.1 Veranstaltung H10.1 Einführung in FPGA- und ASIC-Design (460201) 85 4.12.2 Veranstaltung H10.2 Labor FPGA- und ASIC-Design (460202) ........ 87

4.13 Modul H11 : Mikroenergiegewinnung (460210) ........................................ 88

4.13.1 Veranstaltung H11.1 Technologien der Mikroenergiegewinnung und -speicherung (460211) ........................................................................................ 89 4.13.2 Veranstaltung H11.2 Labor Technologien der Mikroenergiegewinnung und -speicherung (460212) ............................................................................... 91

4.14 Modul H12 : Mikro- und Nanotechnik (460220) ........................................ 92 4.14.1 Veranstaltung H12.1 Mikrotechnische Sensoren und Aktoren (460221) 93 4.14.2 Veranstaltung H12.2 Fertigungstechnologien für die Mikro- und Nanotechnik (460222) ....................................................................................... 94

4.15 Modul H13 : Modellbildung von Systemen (460230) ................................ 96 4.15.1 Veranstaltung H13.1 Systeme und Simulation (460231) ................... 96

4.15.2 Veranstaltung H13.2 Labor Systeme und Simulation (460232) ......... 98 4.15.3 Veranstaltung H13.3 Laborprojekt (460233) .................................... 100


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1 Überblick über die Module des Studiengangs EOE-B

Modul Verantwortlich

G1 Mathematik für Ingenieure Prof. Dr.-Ing. Axel Schenk

G2 Naturwissenschaft für Ingenieure Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne

G3 Grundgebiete der Elektrotechnik Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou

G4 Konstruktion und Werkstofftechnik

Prof. Dr.-Ing. Robert Paspa

G5 Ingenieurgerechtes Arbeiten Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou

P Praktisches Studiensemester und Praktikantenkolloquium

Prof. Dr.-Ing. Robert Paspa

BT Bachelor Thesis Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne, Prof. Dr. Alexander Jesser, Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou

H1 Schaltungstechnik Prof. Dr. Alexander Jesser

H2 Erneuerbare Energie Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou

H3 Hochintegrierte digitale Schaltungen

Prof. Dr. Alexander Jesser

H4 Datenübertragung Prof. Dr. Alexander Jesser

H5 Intelligente Energienetze Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou

H6 Dynamische Systeme Prof. Dr.-Ing. Andreas Krug

H7 Energieautarke Systeme Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne

H8 Gerätekonstruktion Prof. Dr.-Ing. Robert Paspa

H9 Betriebswirtschaft und Management

Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou

H10 Hochintegrierte Schaltungsentwicklung

Prof. Dr. Alexander Jesser

H11 Mikroenergiegewinnung Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne

H12 Mikro- und Nanotechnik Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne

H13 Modellbildung von Systemen Prof. Dr.-Ing. Andreas Krug


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2 Ziele des Studiengangs EOE-B

Ziel des Studiengangs Energieökologie ist es, Absolventinnen und Absolventen zu befähigen, energiesparende Produkte zu entwickeln, welche mittel- und langfristig den Energieverbrauch reduzieren. Dabei sollen sie auch einen Blick für die wichtigsten Geschäftsprozesse eines Unternehmens (Kostenstrukturen und Fertigungsprozesse) haben. Natürlich dürfen sogenannte Soft-Skills nicht fehlen, welche im Rahmen von Teamarbeiten durch zahlreiche Laborpraktika oder in Laborprojekten vermittelt werden und somit einen ersten Einblick in Richtung Führungskompetenz ermöglichen.

3 Grundstudium

3.1 Modul G1 : Mathematik für Ingenieure (460010)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls mathematische Kenntnisse, um Aufgabenstellungen aus naturwissenschaftlichen und technischen Bereichen effizient lösen zu können. Gleichermaßen kennen sie die Grundzüge strukturierter Programmierung und können prozedurale Programme erstellen.

Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Axel Schenk

Leistungspunkte (ECTS) 18

SWS 15

Dauer des Moduls 1 Semester

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Ansiedlung im Studium Grundstudium

Besonderheiten

Modulprüfung ! siehe einzelne Veranstaltungen

3.1.1 Veranstaltung G1.1 Mathematik 1 (460011)

Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul G1

Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Axel Schenk

Semester 1

Häufigkeit des Angebots Winter- und Sommersemester

Art der Veranstaltung Vorlesung mit integrierter Übung

Lehrsprache deutsch


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Veranstaltungsname (englisch) Mathematics 1

Leistungspunkte (ECTS) 7, dies entspricht einem Workload von 175h.

SWS 6

Kontaktstunden 90

Workload-Selbststudium 83

Workload-Vorbereitung

Detailbemerkung zum Workload

Prüfung LK

Workload-Prüfungszeit 120 Minuten

Verpflichtung Pflichtveranstaltung

Voraussetzungen für die Teilnahme

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls mathematische Kenntnisse, um Aufgabenstellungen aus naturwissenschaftlichen und technischen Bereichen effizient lösen zu können. Dies betrifft insbesondere: die Anwendung komplexer Zahlen, z.B. in der Wechselstromrechnung, die Verwendung von Vektoren, z.B. in der technischen Mechanik, die Matrizenrechnung, z.B. in der Strukturmechanik, die Lösung von linearen Gleichungssystemen, z.B. bei der Modellierung und Lösung von Widerstandsnetzwerken, die Ermittlung von Grenzwerten für Zahlenfolgen und -reihen als Grundlage der Analysis (siehe Mathematik 2)

Lehr-/Lernmethoden (Lehrformen)

Vorlesung mit Übung Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Übungsaufgaben Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Grundbegriffe der Aussagenlogik und Mengenlehre Vektorrechnung und analytische Geometrie des Raumes Zahlenbereiche: natürliche bis komplexe Zahlen


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algebraische Grundstrukturen Vektorräume und lineare Abbildungen Matrizenrechnung Lineare Gleichungssysteme Determinanten Zahlenfolgen und Zahlenreihen

Empfehlung für begleitende Veranstaltungen

Sonstige Besonderheiten

Literatur/Lernquellen

Brauch, W.; Dreyer, H.-J.; Haacke,W.: Mathematik für Ingenieure, Vieweg+Teubner, 2006 Engeln-Müllges, G.; Schäfer, W.; Trippler, G.: Kompaktkurs Ingenieurmathematik, Fachbuchverlag Leipzig, 2004 Fetzer; Fränkel: Mathematik - 2 Bände, Lehrbuch für ingenieurwissenschaftliche Studiengänge, Springer Verlag, 2008/2009 Gramlich, G.: Lineare Algebra (Mathematik - Studienhilfen), Hanser Fachbuchverlag, 2009 Preuß, W.; Wenisch, G. (Hrsg.): Lehr- und Übungsbuch Mathematik, Fachbuchverlag Leipzig, Band 1: Grundlagen - Funktionen - Trigonometrie, 2003 Band 2: Analysis, 2000 Band 3: Lineare Algebra - Stochastik, 2001 Westermann, Th.: Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag, 2008

3.1.2 Veranstaltung G1.2 Methoden der Informatik (460012)


Dozent(en) Prof. Dr. Christian Schrödter

Semester 1



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Methods of Informatics


SWS 4

Kontaktstunden 60



V 2.0 - 8 -

Workload-Vorbereitung 23


Prüfung LK




Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen die Prinzipien der Softwareentwicklung, insbesondere die der strukturierten Programmierung. Sie beherrschen die Sprache C++ auf prozeduraler Basis. Sie besitzen die Befähigung zur Erstellung von Konsol-Applikationen mit den zugehörigen Struktogrammen nach Nassi-Shneiderman.


Vorlesung mit Übungen am PC Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Übungsaufgabenbearbeitung am PC Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Erstellen von Struktogrammen Grundlagen der prozeduralen Programmierung in C++: Datentypen und Operatoren Kontrollstrukturen - Struktogramme Ein- und Ausgaben Felder Funktionen Elemente der C-Standardbibliothek



Literatur/Lernquellen Breymann, U.: C++, Hanser, München 2007 Kernighan, B. W.; Ritchie, D. M.: Programmieren in C, Hanser, 1990


V 2.0 - 9 -

3.1.3 Veranstaltung G1.3 Mathematik 2 (460013)


Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Axel Schenk

Semester 2



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Mathematics 2


SWS 5

Kontaktstunden 75




Prüfung LK




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls mathematische Kenntnisse, um Aufgabenstellungen aus naturwissenschaftlichen und technischen Bereichen effizient lösen zu können. Dies betrifft insbesondere: die Interpretation von Funktionen und ihrer Eigenschaften, z.B. bei der Darstellung periodischer Vorgänge, die Differenzialrechnung von Funktionen einer Veränderlichen, die Integralrechnung von Funktionen einer Veränderlichen, z.B. in der Mechanik, die Anwendung von Potenzreihen, z.B. für die näherungsweise Berechnung von Funktionen, die Lösung von Differenzialgleichungssystemen, z.B. bei der Analyse mechanischer und elektrischer Schwingungen. Außerdem besitzen die Studierenden Basiskenntnisse des Softwaresystems MATLAB.


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Vorlesung mit Übung Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Übungsaufgabenbearbeitung Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Stetige Funktionen einer Veränderlichen Differenzierbare Funktionen einer Veränderlichen Funktionenreihen Integralrechnung einer Veränderlichen Differenzialgleichungen: Grundbegriffe und Differenzialgleichungen 1.Ordnung




Brauch, W.; Dreyer, H.-J.; Haacke,W.: Mathematik für Ingenieure, Vieweg+Teubner, 2006 Engeln-Müllges, G.; Schäfer, W.; Trippler, G.: Kompaktkurs Ingenieurmathematik, Fachbuchverlag Leipzig, 2004 Fetzer; Fränkel: Mathematik - 2 Bände, Lehrbuch für ingenieurwissenschaftliche Studiengänge. Springer Verlag, 2008/2009 Preuß, W.; Wenisch, G. (Hrsg.): Lehr- und Übungsbuch Mathematik, Fachbuchverlag Leipzig, Band 1:Grundlagen - Funktionen - Trigonometrie, 2003 Band 2: Analysis, 2000 Band 3: Lineare Algebra - Stochastik, 2001 Westermann, Th.: Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag, 2008

3.2 Modul G2 : Naturwissenschaft für Ingenieure (460020)

Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen nach erfolgreicher Ableistung des Submodul G2.1 die Physik-Teilgebiete Optik und Mechanik, sowie Thermodynamik und nach Submodul G2.2 Grundzüge der Technischen Mechanik. Das Wissen wird im Labor G2.3 praktisch vertieft.

Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne


SWS 8


V 2.0 - 11 -




Besonderheiten


3.2.1 Veranstaltung G2.1 Einführung in die Physik (460021)


Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne

Semester 1



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Introduction to Physics


SWS 4

Kontaktstunden 60




Prüfung PK in Kombination mit 460022




Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen in den Teilgebieten Mechanik, Optik und Thermodynamik Grundbegriffe und Erhaltungssätze. Sie können Phänomene mathematisch beschreiben und Lösungen für einfache Aufgaben entwickeln.


Vorlesung mit Übungsaufgaben Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Übungsaufgaben Literaturstudium Begleitende Prüfungsvorbereitung

https://vlserver.hs-heilbronn.de/moduldaten/generierungveranstaltungen.php#460022


V 2.0 - 12 -

Inhalte

Mechanik der Massepunkte (Kinematik, Dynamik,Erhaltungssätze für Energie, Impuls und Drehimpuls) und der deformierbaren Medien, Thermodynamik (Kinetische Gastheorie, Hauptsätze), Strahlenoptik (Reflexion, Brechung, optische Abbildung)



Literatur/Lernquellen Stroppe, H.: Physik, Hanser, Leipzig 2008 Tipler, P.: Physik, Spectrum, Heidelberg 2007 Gerthsen, Ch.: Physik, Springer, Berlin 2006

3.2.2 Veranstaltung G2.2 Einführung in die technische Mechanik (460022)


Dozent(en) Dr. Norbert Achten

Semester 1



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Introduction to Engineering Mechanics


SWS 2

Kontaktstunden 30

Workload-Selbststudium 18,5







Schulmathematik

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach dem Abschluss des Submoduls die elementaren Grundlagen der Technischen Mechanik. Dies beinhaltet:



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Lagerreaktionen von ebenen, statisch bestimmten, Systemen. Ebene Kinematik: Eindimensionale Bewegung, Kreisbewegung und Momentanpol. Impuls-, Drall- und Arbeitssatz für starre Körper bei ebener Bewegung.


Vorlesungen mit Übungen Selbststudium: Vorlesungsvor- und Nachbereitung Bearbeitung von Übungsaufgaben

Inhalte

Axiome der Statik Gleichgewichtsbedingungen Zentrale Kräftesysteme Berechnungen von ebenen Kräftesystemen Eindimensionale Bewegung Bewegung eines Punktes im Raum Kinematik ebener Bewegungen starrer Körper Kinetik Newtonsches Grundgesetz für den Massenpunkt Kinetik des starren Körpers Schwerpunktsatz Drallsatz Arbeits- und Energiesatz Anwendungen/Spezialisierung auf ebene Systeme




Beispielsweise: Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J.; Wall, W.A.: Technische Mechanik 1: Band 1: Statik Springer, Berlin Holzmann, G.; Meyer, H.; Schumpich, G.; Eller, C.; Dreyer, H.J.: Technische Mechanik Statik, Vieweg+Teubner, Wiesbaden Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J.; Wall, W.A.: Technische Mechanik 3: Band 3: Kinetik, Springer, Berlin Holzmann, G.; Meyer, H.; Schumpich, G.; Eller: Technische Mechanik Kinematik und Kinetik, Vieweg+Teubner, Wiesbaden


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3.2.3 Veranstaltung G2.3 Labor Einführung in die Physik und technische Mechanik (460023)



Semester 2


Art der Veranstaltung Labor

Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Experimental Exercises in Physics and Engineering Mechanics


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SL




Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen Erfahrungen im Versuchsaufbau, der beobachtenden Protokollierung und der Auswertung der Messergebnisse mit Fehlerrechnung. Sie können einen Versuch in Theorie und Praxis präsentieren.


Labor Selbststudium Literaturstudium Protokollieren Präsentation

Inhalte

Versuche: Fehlerrechnung (Fadenpendel) Pohlsches Rad Kalorimeter


V 2.0 - 15 -

Dünne Linsen Helmholtz-Spulen Aerodynamik Erstellen von Protokollen




Walcher,W.: Praktikum der Physik, Teubner, Wiesbaden 2009 van Calker,J.: Physikalisches Kurspraktikum, Schattauer, Stuttgart 1989

3.3 Modul G3 : Grundgebiete der Elektrotechnik (460030)

Qualifikationsziele

Im Vordergrund steht die Analysephase. Studierende sind in der Lage elektrische Schaltungen zu analysieren und zu berechnen.

Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou


SWS 12




Besonderheiten


3.3.1 Veranstaltung G3.1 Elektrotechnik 1 (460031)


Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou

Semester 1



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electrical Engineering 1


V 2.0 - 16 -


SWS 5

Kontaktstunden 75




Prüfung LK




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen die Methoden zur Analyse von elektrischen Schaltungen. Zusätzlich kennen sie die grundsätzlichen Formen zur Beschreibung von elektrischen und magnetischen Feldern.


Vorlesung mit Labor Selbststudium: Vorlesungsvor- und -nachbereitung Bearbeitung von Übungsaufgaben Literaturstudium

Inhalte

Grundbegriffe der Elektrotechnik Zweipole Netzwerkanalyse Elektrische Felder Magnetische Felder



Literatur/Lernquellen Führer, Heidemann, Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik 1, Carl Hanser Verlag, München/Wien 2003


V 2.0 - 17 -

3.3.2 Veranstaltung G3.2 Labor Elektrotechnik 1 (460032)



Semester 1



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electrical Engineering Laboratory 1


SWS 1

Kontaktstunden 15




Prüfung SL




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen den Umgang mit Messmitteln sowie grundlegende Fertigkeiten im Umgang mit dem Simulationsprogramm PSPICE. Zusätzlich können sie die Mess- und Simulationsergebnisse interpretieren und auf ihre Richtigkeit hin überprüfen.


Inhalte

Laborübungen: Erfassung von typischen Messgrößen mit Multimeter und Oszilloskop Vermessung magnetischer Kreise Schaltungssimulation mit PSPICE




V 2.0 - 18 -


3.3.3 Veranstaltung G3.3 Elektrotechnik 2 (460033)


Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Jürgen Ulm

Semester 2



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electrical Engineering 2


SWS 5

Kontaktstunden 75




Prüfung LK




Qualifikationsziele

Im Vordergrund steht die Analysephase. Studierende sind in der Lage elektrische Schaltungen zu analysieren und zu berechnen. Als Berechnungsmethoden sind mathematische Methoden und die Simulationssoftware zu nennen.


Der zu vermittelnde Stoff wird durch Übungsaufgaben vertieft, welch gemeinsam gerechnet werden.

Inhalte

Den Studierenden sollen folgende Lehrinhalte erschlossen werden: Periodisch zeitabhängige Größen, Überlagerung von Sinusgrößen, idealer Schaltwiderstand im Wechselstromkreis, idealer Kondensator im Wechselstromkreis, ideale Spule im Wechselstromkreis, Grundschaltungen im


V 2.0 - 19 -

Wechselstromkreis, Einführung in die komplexe Berechnung, Einführung in die Berechnung komplexer Schaltungen, Schwingungen und Resonanzen in RCL-Schaltungen, Drehstromsysteme, Transformator, Operationsverstärker, Analyse linearer Systeme im Frequenzbereich, Frequenzverhalten von RCL-Gliedern, Integraltransformation.


Sonstige Besonderheiten Um Interesse am Lernen zu wecken, werden schon in der Analysephase Simulationssoftware zu Lehrzwecken verwendet.


Albach, M.: Grundlagen der Elektrotechink 2. Pearson Studium, 2005 Clausert, H. ;Wiesemann, G.: Grundgebiete der Elektrotechnik 2, 3. Auflage, Oldenburg Verlag, 1988 Weißgerber, W.: Elektrotechnik für Ingenieure 2: Wechselstromtechnik, Ortskurven, Transformator, Mehrphasensysteme; 4. Auflage. Vieweg Verlag, 1999 Zastrow, D.: Elektrotechnik; Lehr- und Arbeitsbuch; 11. Auflage. Viewegs Fachbücher der Technik, 2004

3.3.4 Veranstaltung G3.4 Labor Elektrotechnik 2 (460034)



Semester 2



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electrical Engineering Laboratory 2


SWS 1

Kontaktstunden 15





V 2.0 - 20 -

Prüfung SL




Qualifikationsziele

Die Studierenden erlangen die Fähigkeit zum selbstständigem Aufbau, Inbetriebnahme und Messung von Schaltungen, einschließlich deren Dokumentation.


Labor Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Übungsaufgaben Literaturstudium Begleitende Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Versuche: Passive Bauelemente an Wechselstrom Schaltvorgänge an Induktivitäten Unsymmetrische Drehstromsysteme


Sonstige Besonderheiten Begleitender Einsatz von Simulationssoftware zur Schaltungsanalyse


Albach, M.: Grundlagen der Elektrotechnik 2, Pearson Studium, 2005 Clausert, H. ;Wiesemann, G.: Grundgebiete der Elektrotechnik 2, 3. Auflage., Oldenburg Verlag, 1988 Weißgerber, W.: Elektrotechnik für Ingenieure 2: Wechselstromtechnik, Ortskurven, Transformator, Mehrphasensysteme; 4. Auflage. Vieweg Verlag, 1999 Zastrow, D.: Elektrotechnik, Lehr- und Arbeitsbuch, 11. Auflage. Viewegs Fachbücher der Technik, 2004.


V 2.0 - 21 -

3.4 Modul G4 : Konstruktion und Werkstofftechnik (460040)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die Grundlagen des Technischen Zeichnens, kennen elementare Fertigungsverfahren und die Bedeutungen von Toleranzen und Passungen bei der Fertigung und Anwendung von Bauteilen. Sie besitzen Kenntnis über Werkstoffe und deren Eigenschaften und können diese in Hinblick auf die gewünschte Funktion für ein Bauteil bewerten und auswählen.

Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Robert Paspa


SWS 4




Besonderheiten


3.4.1 Veranstaltung G4.1 Einführung in die Konstruktion (460041)


Dozent(en) Timo Egner

Semester 2



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Introduction into Design Engineering


SWS 2

Kontaktstunden 30





V 2.0 - 22 -





Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls das Lesen, Verstehen und selbstständige Anfertigen, technischer Zeichnungen. Als Grundlage für die Gestaltung von Bauteilen kennen sie die wichtigsten Fertigungsverfahren und deren Einfluss auf Form, Funktion und Genauigkeit der Bauteile. Die Studierenden können die jeweils zulässigen Maß-, Form und Lagetoleranzen sowie Oberflächengüte bestimmen und in technischen Zeichnungen darstellen. Sie kennen die wichtigsten Maschinenelemente und können diese bei der Gestaltung mechanischer Systeme funktionsgerecht einsetzen.



Inhalte

Linientypen und Projektionsarten Zeichnerische Darstellung von Bauteilen Funktions- und fertigungsgerechte Bemaßung Einteilung der Fertigungsverfahren Einfluss auf Form, Funktion und Genauigkeit Toleranzen, Passungen Form- und Lageabweichungen Oberflächengüte Maschinenelemente Schrauben und Stifte Lagerungen



Literatur/Lernquellen Labisch, S.; Weber, C.: Technisches Zeichnen, Wiesbaden, Vieweg



V 2.0 - 23 -

Hoischen, H.; Hessern, W. (Hrsg.): Technisches Zeichnen, Düsseldorf, Schwann-Girardet: Cornelsen Geschke, H.W.; Helmetag, M.; Wehr, W.: Böttcher/Froberg Technisches Zeichnen. Hrsg. vom DIN, Deutsches Institut für Normung e.V. Stuttgart, Leipzig: Teubner, Berlin, Wien, Zürich: Beuth

3.4.2 Veranstaltung G4.2 Grundlagen der Werkstoffe der Elektrotechnik (460042)


Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Norman Seitz

Semester 2


Art der Veranstaltung Vorlesung

Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Basic Principles of Electrotechnical Materials


SWS 2

Kontaktstunden 30








Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls belastbare Kenntnisse über die Grundlagen elektrotechnischer Werkstoffe und deren elementaren Aufbau. Sie beherrschen die Prinzipien der Wärmeleitung, des Transportes von elektrischem Strom von konventionellen Leitern über Halbleiter bis zu den Supraleitern. Zusätzlich haben Sie die Grundlagen und Details des magnetischen



V 2.0 - 24 -

Verhaltens von unterschiedlichen magnetisch wirksamen Werkstoffen bezüglich ihrer weichmagnetischen und hartmagnetischen Eigenschaften kennengelernt. Weiterhin werden unterschiedliche Sensorwerkstoffe zur Messung grundlegender physikalischer Eigenschaften im Detail kennengelernt.


Vorlesung mit Übung Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Prüfungsvorbereitung durch Musterprüfungsaufgaben mit zugehörigen Lösungen.

Inhalte

Grundlagen elektrotechnischer Werkstoffe und deren elementaren Aufbau. Prinzipien der Wärmeleitung, des Transportes von elektrischem Strom. Konventionelle Leiter. Halbleiter. Supraleiter. Magnetwerkstoffe. Weichmagnetische Kennlinien. Hartmagnetischen Kennlinien. Sensorwerkstoffe zur Messung physikalischer Eigenschaften.



Literatur/Lernquellen Ellen Ivers-Tiffée, Waldemar von Münch Werkstoffe der Elektrotechnik, Teubner Verlag, Wiesbaden

3.5 Modul G5 : Ingenieurgerechtes Arbeiten (460050)

Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls Kenntnisse, wie man den Lernerfolg in einem technischen Studiengang nachhaltig steigert. Weiterhin erhalten die Studierende ein fachsprachliches Fundament und Einblick in die ethischen Grundsätze eines Ingenieurs.

Eckdaten des Moduls



SWS 10




V 2.0 - 25 -


Besonderheiten


3.5.1 Veranstaltung G5.1 Arbeitstechnik 1 (460051)


Dozent(en) Dr. Ilona Agoston

Semester 1


Art der Veranstaltung Seminar

Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Work Methodology 1


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SK in Kombination mit 460052




Qualifikationsziele

Ziel des Moduls ist, dass die Studierenden Kommunikations- und Arbeitstechniken für ihre zukünftige Tätigkeit kennen und einsetzen können. Sie können das eigene Lernen strukturieren, professionelle Präsentationen halten und Gespräche lösungsorientiert führen.


Seminaristische Vorträge Einzelarbeit Gruppenarbeiten Präsentationen Verhaltenstraining Selbststudium Recherche & Ausarbeitung



V 2.0 - 26 -

Inhalte

Grundlagen der Kommunikation Gesprächstechniken Lern- und Arbeitstechniken Präsentationstechniken




Skript Rost, F. (2010). Lern- und Arbeitstechniken für das Studium. Wiesbaden: VS Verlag. Sommer, R. (2006). Schreibkompetenzen. Erfolgreich wissenschaftlich schreiben. Stuttgart: Klett Verlag. Stickl-Wolf, C. & Wolf, J. (2009). Wissenschaftliches Arbeiten und Lerntechniken: Erfolgreich studieren - gewusst wie! Wiesbaden: Gabler Verlag.

3.5.2 Veranstaltung G5.2 Technisches Englisch (460052)


Dozent(en) Therese Braemer

Semester 1



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Technical English


SWS 2

Kontaktstunden 30










V 2.0 - 27 -

Qualifikationsziele

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden ein fachsprachliches Fundament. Sie besitzen außerdem eine verbesserte allgemeine Kommunikationsfähigkeit und Präsentationstechnik. Besonders nach Abschluss des zweiten Submoduls beherrschen die Studierenden einen erweiterten Wortschatz der speziellen technischen Fachgebiete.


Interaktive Vorlesung mit semantischen Übungen; systematische Terminologiearbeit; nachbereitende Zusatzaufgaben; individuelle Präsentationen; Gruppenarbeit, Rollenspielen, Partnerarbeit

Inhalte

Einführung in die aktuelle technische Sprache, wie sie in internationalen anglophonen Unternehmen Verwendung findet. Ausgewählte Themen des Management, der Unternehmensorganisation und Produktion (z.B. Firmenstruktur, Stellenbeschreibungen). Sprachlicher Schwerpunkt: Idiomatische Termini und Wendungen der englischen Wirtschaftssprache (Telefonieren, Vorstellungsgespräche, Anweisungen geben, Funktionen beschreiben, Probleme beschreiben) Geschäftskorrespondenz Recherche und Vorbereitung einzelner Themen wie z.B. Produktionsprozesse, Messgeräte, Sicherheitsbestimmungen, Automobilindustrie, Umwelt und Technik, ferner Bewerbungen Beschreibung wirtschaftlicher Entwicklungen anhand von Grafiken und Diagrammen.




Bauer, H. J.: English for Technical Purposes, Cornelsen, 2000. Hollett, V.: Tech Talk, Oxford University Press, 2005. Wagner, G.: Technical Grammar and Vocabulary, Cornelsen, 1998. Kavanagh, M.: English for the Automobile Industry, Cornelsen, 2003. Clarke, D.: Technical English at Work, Modules: Elektrotechnik und Metalltechnik, Cornelsen, 1999.


V 2.0 - 28 -

Glendinning, E. H.; McEwan, J.: Oxford English for Electronics, Oxford University Press, 1998. Glendinning, E. H.; Glendinning, N.: Oxford English for Electrical and Mechanical Engineering, Oxford University Press, 1995.

3.5.3 Veranstaltung G5,3 Arbeitstechnik 2 (460053)


Dozent(en) Dr. Ilona Agoston

Semester 2



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Work Methodology 2


SWS 2

Kontaktstunden 30








Qualifikationsziele

Ziel des Moduls ist, dass die Studierenden mit den Grundlagen des wissenschaftlichen Arbeitens vertraut sind. Sie können relevante Fragestellungen identifizieren, recherchieren und Inhalte nach wissenschaftlichen Standards aufbereiten und darstellen. Sie können sich selber organisieren und das eigene Selbstmanagement optimieren.


Seminaristische Vorträge Einzelarbeit Gruppenarbeiten Präsentationen Verhaltenstraining



V 2.0 - 29 -

Selbststudium Recherche & Ausarbeitung

Inhalte

Recherche wissenschaftliche Standards Verfassen schriftlicher Arbeiten Selbstmanagement und Planung




Skript Rost, F. (2010). Lern- und Arbeitstechniken für das Studium. Wiesbaden: VS Verlag. Sommer, R. (2006). Schreibkompetenzen. Erfolgreich wissenschaftlich schreiben. Stuttgart: Klett Verlag. Stickl-Wolf, C. & Wolf, J. (2009). Wissenschaftliches Arbeiten und Lerntechniken: Erfolgreich studieren - gewusst wie! Wiesbaden: Gabler Verlag.

3.5.4 Veranstaltung G5.4 Englisch für Ingenieure (460054)


Dozent(en) Therese Braemer

Semester 2



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) English for Engineers


SWS 2

Kontaktstunden 30








V 2.0 - 30 -



Qualifikationsziele

Die Studierenden können nach Abschluss des Submoduls internationale Geschäftskontakte pflegen sowie in englischer Sprache präsentieren. Ihnen ist bewusst, wie interkulturelle Gegebenheiten die Kommunikation beeinflussen können.


Interaktive Vorlesung mit schriftlichen und mündlichen Übungen; Gruppenarbeit und Simulationen

Inhalte

Sprachl. Schwerpunkt: Erweiterung des fachspezifischen Vokabulars, insbesondere im Hinblick auf englische Vorlesung Low Power Design Idiomatische Wendungen insbesondere im Bereich Reklamieren/Umgang mit Reklamationen und Besprechungen Erstellen eines Berichts sowie eines Abstracts Präsentieren in englischer Sprache Interkulturelle Aspekte




Brieger, Nick; Pohl, Alison: Technical English - Vocabulary and Grammar, Oxford: Summertown Publishing Limited, 2008 Campbell-Jones, Simon: English for the Energy Industry, Berlin : Cornelsen, 2008 Emmerson, Paul: email English, Oxford: Macmillan Education, 2004 Murphy, Raymond: English Grammar in Use, 3. Edition, Cambridge: Cambridge University Press, 2004


V 2.0 - 31 -

3.5.5 Veranstaltung G5.5 Ethik im Beruf (460055)


Dozent(en) Friedemann Richert

Semester 2



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Ethics


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SA




Qualifikationsziele

Die Studierenden verstehen, ihre beruflichen Aktivitäten unter ethischen Gesichtspunkten zu betrachten und zu artikulieren. Sie lernen das Schema einer ethischen Gedankenführung kennen, erfahren einige ethische Grundkonzepte und realisieren die Einbindung ethischer Argumente in Firmen und Institutionen. Insbesondere wird auf die Denkweise von Ingenieurstudierenden eingegangen.


Vorlesung und ein hoher Anteil an studentischer Eigenarbeit.

Inhalte

Inhalt: Historische Ansätze wie Nicomachische Ethik, Utilitarismus, Eudämonismus, Diskursethik Ethische Begründungsmechanismen nach Gesinnungsethik, Vernunftethik, Verantwortungsethik Normative Beurteilungen


V 2.0 - 32 -

und Aussagenlogik Beispielen aus Wirtschaft und Politik




Götzelmann, Arnd (2010): Wirtschaftsethik Workshop kompakt. Ein Studien- und Arbeitsbuch zur Einführung in die ökonomische Ethik. Norderstedt: Books on Demand. Homann, Karl; Lütge, Christoph (2005): Einführung in die Wirtschaftsethik. 2., korrigierte Auf. Münster. LIT Verl. Waibl, Elmar (2005): Angewandte Wirtschaftsethik. 2. Aufl. Wien: WUV Universitätsverlag.

4 Hauptstudium

4.1 Modul P : Praktisches Studiensemester und Praktikantenkolloquium (460100)

Qualifikationsziele

Die Studierenden sind in der Lage, ihre in den vorangegangenen Theoriesemestern erworbenen fachlichen und sozialen Kompetenzen in einem Unternehmen umzusetzen. Sie kennen die rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen im Unternehmensumfeld und die Bedeutung aber auch die Probleme bei der praktischen Umsetzung theoretischer Konzepte. Darüber hinaus bereiten sie sich auf ihre Bachelorthesis vor und legen den Grundstein für den späteren Einstieg ins Berufsleben.

Eckdaten des Moduls



SWS 2



Ansiedlung im Studium Hauptstudium

Besonderheiten



V 2.0 - 33 -

4.1.1 Veranstaltung P Praktisches Studiensemester und Praktikantenkolloquium (460100)

Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul P

Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Robert Paspa

Semester 5

Häufigkeit des Angebots Sommer- und Wintersemester


Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Work Placement and Placement Tutorial


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SR




Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul P

Qualifikationsziele

Ziel des Praktischen Studiensemesters ist es, in einem (oder mehreren) ausgewählten betrieblichen Funktionsbereich(en) ingenieurmäßige Arbeit zu leisten und dabei das in den bisherigen Theoriesemestern erworbene Wissen anzuwenden. Dabei sollen auch die Verknüpfungen mit wirtschaftlichen, ökologischen, sicherheitstechnischen und ethischen Aspekten deutlich werden.


Seminar Praktische Tätigkeit Selbststudium: Vorbereitung der Praktikumspräsentation Literaturstudium zu den jeweiligen in den ausgewählten Problemstellungen behandelten Themenbereichen


V 2.0 - 34 -

Inhalte




Lang, R. W.: Schlüsselqualifikationen, München, 2000 Hering, L. und H.: Technische Berichte, 4. Aufl., Vieweg Verlag 2003 Spoun, S.; Domnik, D. B.: Erfolgreich studieren, Pearson 2004

4.2 Modul BT : Bachelor Thesis (460101)

Qualifikationsziele

Die Bachelorthesis zeigt, dass die Studierenden innerhalb einer vorgegebenen Frist ein Problem aus dem Fach selbstständig nach wissenschaftlichen Methoden bearbeiten können. Auf Basis der Fragestellung können die Studierenden eine Literaturrecherche vornehmen und sich Einsicht in den bisher erreichten Wissensstand - einschließlich Forschungsstand - zu dem Thema der Bachelorthesis verschaffen. Danach ist das Thema in der Theorie und in der Praxis zu bearbeiten, welche die Fähigkeit zur Anwendung wissenschaftlicher Methoden nachweist. Die Bachelorthesis ist eine Prüfungsarbeit, für die eine Bearbeitungszeit von höchstens vier Monaten (in begründeten Ausnahmefällen Verlängerung auf höchstens sechs Monate möglich) zur Verfügung steht. Das Selbststudium der Studierenden wird durch Beratungsgespräche gefördert und überwacht.


Das Thema der Bachelorthesis ist frühestens im 6. Semester und spätestens 6 Monate nach Ende des Semesters, in dem die letzte Fachprüfung erfolgreich abgelegt wurde, auszugeben. (Verpflichtend!) Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne, Prof. Dr. Alexander Jesser, Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou


SWS




Besonderheiten Literatur:


V 2.0 - 35 -

Hering, L. und H.: Technische Berichte, 4. Aufl., Vieweg Verlag 2003 Lanze, W.: Das technische Manuskript. Ein Handbuch mit ausführlichen Anleitungen für Autoren und Bearbeiter, 3. Aufl. 1982 Theisen, M. R.: Wissenschaftliches Arbeiten, Technik, Methodik, Form, 12., aktualisierte Aufl., München 2004


4.2.1 Veranstaltung BT Bachelor Thesis (460101)

Diese Veranstaltung ist Pflicht im Modul BT

Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Andreas Krug

Semester 7

Häufigkeit des Angebots Sommer- und Wintersemester

Art der Veranstaltung

Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Bachelor Thesis


SWS 0

Kontaktstunden 0




Prüfung keine


Verpflichtung Pflicht


Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul BT

Qualifikationsziele

Die Bachelorthesis zeigt, dass die Studierenden innerhalb einer vorgegebenen Frist ein Problem aus dem Fach selbstständig nach wissenschaftlichen Methoden bearbeiten können. Auf Basis der Fragestellung können die Studierenden eine Literaturrecherche vornehmen und sich Einsicht in den bisher erreichten Wissensstand - einschließlich Forschungsstand - zu dem Thema der Bachelorthesis verschaffen.


V 2.0 - 36 -

Danach ist das Thema in der Theorie und in der Praxis zu bearbeiten, welche die Fähigkeit zur Anwendung wissenschaftlicher Methoden nachweist. Die Bachelorthesis ist eine Prüfungsarbeit, für die eine Bearbeitungszeit von höchstens vier Monaten (in begründeten Ausnahmefällen Verlängerung auf höchstens sechs Monate möglich) zur Verfügung steht. Das Selbststudium der Studierenden wird durch Beratungsgespräche gefördert und überwacht.


Inhalte





4.3 Modul H1 : Schaltungstechnik (460110)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der analogen Schaltungstechnik, sowie des "Low Power Designs". Hierbei werden Synergien zwischen den Modulen Schaltungstechnik und Hochintegrierte Digitale Schaltungen (insbesondere Eingebettete Systeme) genutzt.

Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr. Alexander Jesser


SWS 4





V 2.0 - 37 -

Besonderheiten -


4.3.1 Veranstaltung H1.1 Analoge elektrische Schaltungen (460111)

Diese Veranstaltung ist Pflichtveranstaltung im Modul H1

Dozent(en) Prof. Dr. Alexander Jesser

Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Analogue Circuit Design


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung LK




G3.1 Elektronik 1 G3.2 Labor Elektronik 1

Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen die Bedeutung und Einsatzgebiete analoger Schaltungstechnik. Sie kennen Transistor und Operationsverstärker. Die Studierenden kennen die Möglichkeiten der Simulation solcher Schaltungen.


Vorlesung mit Übung Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Übungsaufgaben Literaturstudium Begleitende Prüfungsvorbereitung

Inhalte Einführung analoge Schaltungstechnik Transistor-Verstärker


V 2.0 - 38 -

Bauelemente Operationsverstärker Operationsverstärker-Verstärker Analoge Schaltungssimulation


-

Sonstige Besonderheiten -


Klatsche, G.; Hahn, R.; Sabrowski, L.: Professionelle Schaltungstechnik, Franzis, 2004 Beuth, K.; Schmusch, W.: Grundschaltungen, Vogel, 10. Auflage, 2003 Heinemann, R.: PSPICE, Hanser, 2004 Tietze, U.; Schenk, C.: Halbleiter- Schaltungstechnik, Springer-Verlag, 2002

4.3.2 Veranstaltung H1.2 Low Power Design (460112)



Semester 4



Lehrsprache englisch

Veranstaltungsname (englisch) Low Power Design


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SK




Qualifikationsziele

Der Studierende kennt die modernen Methoden der analogen und digitalen Schaltungstechnik unter dem Gesichtspunkt des minimalen Energieverbrauchs. Es werden Grundlagen im


V 2.0 - 39 -

Bereich der Schaltungsetnwicklung von extrem energiesparenden Schaltungen vermittelt.


Blockvorlesung in native Englisch mit Übung Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Übungsaufgaben Literaturstudium Begleitende Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Anforderungen an eine Low Power Elektronik Verlustquellen in elektronischen Schaltungen Wichtige Schaltungskomponenten Einführung in Low Power Elektroniken Analoge und digitale Schaltungsgruppen Leistungsumwandlung (Netzteile) DSP Prozessoren von Analog Devices mit geringem Energieverbrauch Technologietrends bei Low Power Elektroniken


Technisches Englisch (G5.2) und Englisch für Ingenieure (G5.4)

Sonstige Besonderheiten Vorlesung wir in englischer Sprache abgehalten.


[1] Self-tuning electrostatic energy-harvester IC, E.O. Torres and G.A. Rincon-Mora, IEEE Tran on CAS II, 57,(10), pp. 808-812, 2010. [2] http://www.analog.com/en/embedded-processing-dsp/blackfin/ADSPBF561/ processors/product.html

4.4 Modul H2 : Erneuerbare Energie (460120)

Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls Kenntnisse, wie man moderne und umweltverträgliche Energietechnologien erzeugt, umwandelt und speichert (Schwerpunkt regenerative Energiegewinnung). Die Studierenden sollen auch Energie effizient in Komponenten, Systemen und Anlagen einsetzen (z.B. Energierückspeisung, Energiespeicherung) und auch lernen, wie Energie verfügbar gemacht wird (z. Bsp. intelligente Umrichter, moderne Ansteuerverfahren für Halbleiter). In Laborübungen werden die in den Vorlesungen erworbenen Kenntnisse durch anschauliche und praxisorientierte Versuche vertieft.

Voraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Elektrotechnik

Eckdaten des Moduls



V 2.0 - 40 -


SWS 12




Besonderheiten Vorlesung mit Übung und Labor


4.4.1 Veranstaltung H2.1 Technologien der Energiegewinnung (460121)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Technology of Power Generation


SWS 4

Kontaktstunden 60








Qualifikationsziele

Nach Abschluss der Vorlesung beherrschen die Studierenden die grundlegenden Aspekte der Energiegewinnung aus verschiedenen regenerativen Energiequellen insbesondere aus Hydro-, Sonnen- und Wind-Energiequellen. Der Vorlesungsschwerpunkt liegt jedoch auf der Funktionsweise und dem Verhalten von



V 2.0 - 41 -

verschiedenen Energiewandlungstechnologien, insbesondere von Photovoltaik- und Windkraft-Systemen. Die Studierenden erlernen die wichtigsten Grundkenntnisse über unterschiedliche Systemkomponenten, Eigenschaften, und Zusammenhänge. Sie sind insbesondere in der Lage, die Leistungsfähigkeit verschiedener regenerativer Energiesysteme an Hand von Kennwerten einzuschätzen und zu bewerten. Damit besitzen sie die Voraussetzung, die weitere Entwicklung regenerativer Energiequellen einzuschätzen.



Inhalte

Grundkenntnisse der regenerativen Energiequellen (z.B. Strahlungsangebot und Windpotential) Grundkenntnisse der regenrativen enrgiewandlern (z.B. Photovoltaik- und Windkraft- Anlagen) Aufbau und Funktionsweise verschiedener Energiewandlungsanlagen und Systeme Grundlegende bis fortgeschrittene Kenntnisse in der regenerativen Systemtechnik Management von Energiewandlung und Speicherung




Volker Quaschning REGENERATIVE ENERGIESYSTEME, Technologie - Berechnung Simulation, Carl Hanser Verlag München 2011, ISBN 978-3-446-42732-7 Andreas Wagner; Photovoltaik Engineering Handbuch für Planung, Entwicklung und Anwendung, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006, ISBN13 978-3-540-30732-7 Berlin Heidelberg New York. Hans-Günther Wagemann, Heinz Eschrich; Photovoltaik -Solarstrahlung und Halbleitereigenschaften Solarzellenkonzepte und Aufgaben, 1. Auflage Juni 2007, B.G. Teubner Verlag, ISBN 978-3-8351-0168-5. Siegfried Heier: WINDKRAFTANLAGEN. Systemauslegung, Netzintegration und Regelung. 2009. Vieweg+Teubner, Wiesbaden, ISBN: 978-3-


V 2.0 - 42 -

8351-0142-5. Robert Gasch, JochenTwele; Windkraftanlagen -Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb, 5. Auflage 2007,Teubner Verlag, ISBN-978-3-8351-0136-4.

4.4.2 Veranstaltung H2.2 Energieeffiziente Systeme (460122)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Energy-efficient Systems


SWS 2

Kontaktstunden 30








Qualifikationsziele

Der Studierende kennt moderne Verfahren zur Steigerung der Effizienz von technischen Prozessen unter geschickter Ausnutzung von vorhandenen Komponenten und Baugruppen in Verbindung mit geeigneten Speichertechnologien. Darüber hinaus werden Verfahren zur energieeffizienten Umwandlung von Endenergie in Nutzenergie (z. Bsp. Lichttechnik, Automobiltechnik) oder dem intelligenten Einsatz von Nutzenergie (z. Bsp. Vermeidung von Stand-By-Betrieb, intelligente Beleuchtung, intelligente Produktion) vermittelt. Hierbei spielen auch Themen der Erzeugung, Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie eine große Rolle.



V 2.0 - 43 -


Vorlesung mit Übung: Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Übungsaufgaben Literaturstudium Begleitende Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Einführung in energieeffiziente Systeme und Anlagen Speichertechnologien (mechanisch, chemisch, elektrisch) Energierückgewinnung in der Antriebstechnik Effiziente Energieerzeugung (z. Bsp. Brennstoffzellen) und Verteilung (HGÜ) Intelligente Energieverteilung Moderne Leistungshalbleiter und deren Ansteuerverfahren Energieeffiziente Beleuchtungsmittel (LED, OLED) Energieeffiziente Produktion im industriellen Umfeld Trends im effizienten Umgang mit Nutzenergie (Rebound-Effekt)




V. Crastan, Elektrische Energieversorgung 2: Energie- und Elektrizitätswirtschaft, Kraftwerktechnik, alternative Stromerzeugung, Dynamik, Regelung und Stabilität, Betriebsplanung und -führung, 2008 A. Uzun, Elektrische Antriebe im Maschinenbau - Energieeffizienz, Sanftlauf, drehzahlvariable und synchrone Steuerungen, 2008 J. Specovius, Grundkurs Leistungselektronik: Bauelemente, Schaltungen und Systeme, 2010 V. Hessel, Energiemanagement: Maßnahmen zur Verbrauchs- und Kostenreduzierung, 2008

4.4.3 Veranstaltung H2.3 Labor Technologien der Energiegewinnung (460123)



Semester 3


V 2.0 - 44 -



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Technology of Power Generation Laboratory


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SL




Qualifikationsziele

Das Ziel des Laborunterrichts Technologien der Energiegewinnung ist die praktische Veranschaulichung und Untermauerung der Grundkenntnisse und Darstellung der ausgewählten praktischen Aspekte im Zusammenhang mit den theoretisch vermittelten Informationen. Nach dem Abschluss dieses Laborversuchs beherrschen die Studierenden die praktische Funktionsweise und kennen das Verhalten regenerativer Energiewandler wie Photovoltaik-, und Windanlagen und von elektrochemischen Energiespeichereinheiten. Die vorhandenen Versuche ermöglichen die Mitwirkung der Studenten an der Erfassung der Messwerte, die anschließend auszuwerten sind. Es werden konkrete Versuchsaufbaue genutzt, um zum Beispiel die betrachteten elektrischen Aspekte und bestimmte Komponenten hervorzuheben.


Laborversuche

Inhalte Versuch Photovoltaikanlage unter verschiedenen Betriebsbedingungen Versuch Windenergieanlage mit doppelt gespeisten


V 2.0 - 45 -

Asynchrongeneratoren Versuch elektrochemische Akkumulatoren Versuch Brennstoffzellen Versuch autarke Energieversorgung Versuch Simulation von Energiewandlern


Vorlesung "Technologien der Energiegewinnung"


Literatur/Lernquellen Versuchsskript

4.4.4 Veranstaltung H2.4 Umrichtertechnik und Leistungselektronik (460124)



Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Power Inverter and Power Electronics


SWS 3

Kontaktstunden 45




Prüfung LK




Qualifikationsziele

Bei erfolgreichem Abschluss können die Studierenden den Aufbau und die Funktionsweise von modernen Komponenten und Systemen der Leistungselektronik beschreiben. Außerdem können sie selbstständig theoretische und praktische Untersuchungen und


V 2.0 - 46 -

Geräteentwicklung auf dem Gebiete der der Leistungselektronik durchführen.


Vorlesung mit Übung Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Übungsaufgabenbearbeitung

Inhalte

Halbleiter-Ventilbauelemente (Aufbau, Statische Kennlinien, Schalteigenschaften, Thermisches Verhalten) Netzgeführte Stromrichter (Wechsel-, Drehstromsteller, 2 bis 12 pulsige Gleich-, Wechselrichter) Netzrückwirkungen (Steuerblindleistung, Leistungsfaktor) Selbstgeführte Stromrichter (Frequenzumrichter für Wechsel-, Drehstrom, Raumzeigermodulation, Anwendungen) Schaltnetzteile (sekundär, primär getaktet)




Jäger, R.; Stein, E.: Leistungselektronik: Grundlagen und Anwendungen, 5. Auflage, VDE - Verlag, Berlin/Offenbach 2000 Meyer, M.: Leistungselektronik: Einführung, Grundlagen, Überblick, Springer Verlag, Berlin 1990 Michel, M.: Leistungselektronik, 3. Auflage, Springer Verlag, 2003 Hirschmann, W.; Hauenstein, A.: Schaltnetzteile, Verlag Publics MCD, 1990

4.4.5 Veranstaltung H2.5 Labor Umrichtertechnik und Leistungselektronik (460125)



Semester 4



Lehrsprache deutsch


V 2.0 - 47 -

Veranstaltungsname (englisch) Power Inverter and Power Electronics Laboratory


SWS 1

Kontaktstunden 15




Prüfung SL




Qualifikationsziele

Die Studierenden können selbstständig theoretische und praktische Untersuchungen und Geräteentwicklung auf dem Gebiete der elektrischen Maschinen und der Leistungselektronik durchführen.


Laborübung Selbststudium Vorbereitung Laborversuche

Inhalte

Laborübungen: Ungesteuerte Gleichrichterschaltungen gesteuerte Gleichrichterschaltungen Stromrichter im Wechselrichterbetrieb Phasenanschnittssteuerung Vollgesteuerter Drehstromsteller Digitale Frequenzumrichter Primär und sekundär getaktete Schaltnetzteile



Literatur/Lernquellen siehe Vorlesung Modul H2.4


V 2.0 - 48 -

4.5 Modul H3 : Hochintegrierte digitale Schaltungen (460130)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Mikroprozessortechnik mit Hard- und Software. Hierbei werden Synergien zwischen den Modulen Eingebettete Systeme und der Schaltungstechnik genutzt.

Eckdaten des Moduls



SWS 6




Besonderheiten -


4.5.1 Veranstaltung H3.1 Einführung Eingebettete Systeme (460131)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Introduction intoEmbedded Systems


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SK



V 2.0 - 49 -



G1.2 Methoden der Informatik

Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen aktuelle Prozessor- Architekturen und deren Einsatzfelder. Sie können Prozessoren einordnen. Sie kennen Standard- Befehle wie sie in allen gängigen Prozessoren verwendet werden, ebenso die gebräuchlichsten Adressierungsarten. Schließlich sollten sie in der Lage sein ihr Wissen bei einem Prozessor vom Typ MSP430 ("Low Power Design") anwenden zu können.



Inhalte

Mikroprozessoren/Mikrocontroller- Architekturen, interner Aufbau, Komponenten Zahlendarstellung und binäre Arithmetik (2er-Komplement) Hardware-Multiplizierer Typischer Befehlssatz Addressierungsarten Grundlagen MSP430


-

Sonstige Besonderheiten -


Gessler, R.: Entwurf Eingebetteter Systeme, Vieweg+Teubner, 2012 Gessler, R.; Mahr, T.: Hardware-Software- Codesign, Vieweg+Teubner, 2007 Sturm, M.: Mikrocontrollertechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2006 Beierlein, Th.; Hagenbruch, O.: Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001

4.5.2 Veranstaltung H3.2 Vertiefung Eingebettete Systeme (460132)



V 2.0 - 50 -


Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Advanced Embedded Systems


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung LK




G1.2 Methoden der Informatik H3.1 Einführung Eingebettete Systeme

Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen "Eingebettete Systeme" deren Randbedingungen und können sie einordnen. Hierbei werden Synergien zur Schaltungstechnik genutzt. Die Studierenden beherrschen den Aufbau und Funktion von Mikrocontrollern mit Zentraleinheit, Peripherie und der ISA. Zur Erläuterung dient ein kommerzieller Prozessor. Die Studierenden beherrschen die Hauptphasen moderner Software-Entwicklung: Analyse, Entwurf, Implementierung und Test. Sie beherrschen Programmiertechniken zur modularen und strukturierten Implementierung mit der Hochsprache C. Sie kennen Digitale Signalprozessoren und deren Anwendungsgebiete.Die Studenten verfügen über Kenntnisse von Entwurfsprozessen auf Systemebene.


Vorlesung mit Übung Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Übungsaufgaben Literaturstudium


V 2.0 - 51 -

Begleitende Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Eingebettete Systeme Vertiefung: Grundlagen Mikroprozessoren Mikrocontrollerfamilie MSP430: CPU und Peripherie Software-Entwicklung: mit C (+ Assembler) Digitale Signalprozessoren: anhand C2000- Familie Arithmetik: Fest- und Fliesskomma-Zahlen Auswahlhilfen Entwurf auf Systemebene mit Matlab/Simulink Trends


H1.2 Low Power Design H4.2 Drahtlose Datenübertragung

Sonstige Besonderheiten Demos und Evaluation Kits ausleihbar Exkursionen zu Mikroprozessor-Hersteller


Gessler, R.: Entwurf Eingebetteter Systeme, Vieweg+Teubner, 2012 Gessler, R.; Mahr, T.: Hardware-Software- Codesign, Vieweg+Teubner, 2007 Sturm, M.: Mikrocontrollertechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2006 Beierlein, Th.; Hagenbruch, O.: Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001

4.5.3 Veranstaltung H3.3 Labor Vertiefung Eingebettete Systeme (460133)



Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Advanced Embedded Systems Laboratory


SWS 2

Kontaktstunden 30



V 2.0 - 52 -



Prüfung SL




H3.2 Methoden Eingebetteten Systeme G1.2 Methoden der Informatik

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen den selbstständigen Aufbau und die Inbetriebnahme eines Mikroprozessor-Systems. Sie können Struktogramme und Programmablaufpläne erstellen und C programmieren. Sie können eine technische Dokumentation verfassen.


Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Implementierung der Software in Hausarbeit Anfertigung einer Hausarbeit Anfertigung eines Projektberichtes Literaturstudium

Inhalte

Versuche: Mikrocontroller -Einführung ins Entwicklungswerkzeug mit Simulator- und Hardware-Betrieb -Peripherieansteuerung: digitale E/A, Timer, LC-Displays etc. -Externe und interne Interrupts -Analog-/Digital-Wandler (ADC) Digitaler Signalprozessor (DSP) -Implementierung eines Algorithmus z.B. FIR-Filter -C-Code-Optimierung und Portierung


-

Sonstige Besonderheiten Demonstration: Automatische Codegenerierung für einen Digitalen Signalprozessor (DSP) mittels Matlab/Simulink


Gessler, R.: Entwurf Eingebetteter Systeme, Vieweg+Teubner, 2012 Gessler, R.; Mahr, T.: Hardware-Software- Codesign, Vieweg+Teubner, 2007 Sturm, M.: Mikrocontrollertechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2006


V 2.0 - 53 -

Beierlein, Th.; Hagenbruch, O.: Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2001

4.6 Modul H4 : Datenübertragung (460140)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Kommunikations- und Nachrichtentechnik. Der Schwerpunkt liegt bei den "Wireless-Netzwerken für den Nahbereich". Hierbei werden Synergien zwischen Kommunikations- und Eingebetteten Systemen genutzt.

Eckdaten des Moduls



SWS 6




Besonderheiten -


4.6.1 Veranstaltung H4.1 Betriebssichere und betriebsgeschütze Datenübertragung (460141)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Fail-safe and secure Data Transmission


SWS 2

Kontaktstunden 30



V 2.0 - 54 -







Qualifikationsziele

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist die Vermittlung von Grundlagenkenntnissen in analoger/digitaler Nachrichtenübertragung auf drahtgebundenem/-losem Wege für betriebssichere und betriebsgeschütze Systeme



Inhalte

Einführung Vertiefung Kanalcodierung Leitungscodierung Datenschutz und Datensicherheit - Begriffe - Geheimhaltung und Verschlüsselung Sicherheitsprotokolle Trends


Sonstige Besonderheiten Praktische Beispiele Labordemonstrationen


Gessler, R.; Krause, Th.: Wireless- Netzwerke für den Nahbereich, Vieweg+Teubner, 2009 Pehl, E.: Digitale und analoge Nachrichtentechnik, Hüthig, 2001 Göbel, J.: Kommunikationstechnik, Hüthig, 1999 Sklar, B.: Digital Communications, Prentice Hall, 2nd edition, 2001



V 2.0 - 55 -

4.6.2 Veranstaltung H4.2 Drahtlose Datenübertragung (460142)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Wireless Data Transmission


SWS 3

Kontaktstunden 45








G1.2 Methoden der Informatik

Qualifikationsziele

Die Grundlagen der Kommunikations- und Nachrichtentechnik werden anhand von "Wireless- Netzwerke für den Nahbereich" vermittelt. Hierbei werden Synergien zwischen Kommunikations- und Mikroprozessortechnik genutzt. Die Studierenden beherrschen die Struktur eines Funkkommunikations-Systems, insbesondere Quellen-, Kanal-Codierung und Modulator. Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Kommunikationstechnik, insbesondere Codierungsverfahren und Netzwerke. Bei der Nachrichtentechnik liegt der Schwerpunkt bei den digitalen Modulationsverfahren und der Leistungsbilanz. Die Studierenden sind in der Lage die einzelnen Verfahren einem nachrichtentechnischen System - einem "Eingebetteten Funksystem" (Mikroprozessortechnik) zuordnen.


Vorlesung mit Übung Selbststudium



V 2.0 - 56 -

Nachbereitung der Vorlesung Übungsaufgaben Literaturstudium Begleitende Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Einführung "Eingebettete Funksysteme" Grundlagen der Kommunikationstechnik - Quellen- und Kanalcodierung - Netzwerke Grundlagen der Nachrichtentechnik - Drahtlose Sende- und Empfangstechniken - Leistungsbilanz und Reichweiten- Abschätzung - Digitale Modulationsverfahren Grundlagen Eingebettete Funksysteme - Demonstration Trends


H3.1 Einführung Eingebetteter Systeme

Sonstige Besonderheiten Praktische Beispiele Labordemonstrationen


Gessler, R.; Krause, Th.: Wireless- Netzwerke für den Nahbereich, Vieweg+Teubner, 2009 Pehl, E.: Digitale und analoge Nachrichtentechnik, Hüthig, 2001 Göbel, J.: Kommunikationstechnik, Hüthig, 1999 Sklar, B.: Digital Communications, Prentice Hall, 2nd edition, 2001

4.6.3 Veranstaltung H4.3 Labor Datenübertragung (460143)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laboratory Data Transmission


SWS 1


V 2.0 - 57 -

Kontaktstunden 15




Prüfung SL




H4.2 Drahtlose Datenübertragung G1.2 Methoden der Informatik

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Kommunikations- und Nachrichtentechnik anhand von "Wireless-Netzwerke für den Nahbereich". Sie sind in der Lage Eingebettete Systeme selbstständig aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Sie können eine technische Dokumentation verfassen.


Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Implementierung der Software in Hausarbeit Anfertigung einer Hausarbeit Anfertigung eines Projektberichtes Literaturstudium

Inhalte

Versuche: Prinzipielle Datenübertragung mit: - standardisierten Verfahren z.B. ZigBee - properietäre Verfahren z.B. SimpliciTI Messungen - Datenraten - Reichweiten - Energieverbrauch - Datensicherheit




Gessler, R.; Krause, Th.: Wireless- Netzwerke für den Nahbereich, Vieweg+Teubner, 2009 Pehl, E.: Digitale und analoge Nachrichtentechnik, Hüthig, 2001 Göbel, J.: Kommunikationstechnik, Hüthig, 1999


V 2.0 - 58 -

Sklar, B.: Digital Communications, Prentice Hall, 2nd edition, 2001

4.7 Modul H5 : Intelligente Energienetze (460150)

Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls Kenntnisse in den Bereichen der (konventionellen) Energieerzeugung durch elektrische Maschinen bzw. Kraftwerke. Weiterhin werden Kenntnisse in den Bereichen klassische und moderne Übertragungstechnologien (Wechsel- und Gleichspannungsübertragung) sowie der Verteilung (insbesondere Smart Grids) von elektrischer Energie vermittelt. In Laborübungen werden die in den Vorlesungen erworbenen Kenntnisse durch anschauliche und praxisorientierte Versuche vertieft.

Eckdaten des Moduls



SWS 7




Besonderheiten


4.7.1 Veranstaltung H5.1 Erzeugung, Verteilung und Übertragung von elektrischer Energie (460151)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Generation, Distribution and Transmission of Electrical Power


SWS 2


V 2.0 - 59 -

Kontaktstunden 30








Qualifikationsziele

Die Vorlesung führt in die Erzeugung, Umformung, Transport, Verteilung und Anwendung der elektrischen Energie ein. Das Prinzip der Gewinnung elektrischer Energie aus unterschiedlichen Primärenergieträgern sowie deren wesentliche Eigenschaften, Vor- und Nachteile werden verstanden. Die Studierenden überblicken die Zusammenhänge zwischen den wesentlichen Komponenten von Energieversorgungsnetzen und verstehen die daraus resultierenden Strukturen. Es wird die Struktur der Elektroenergieversorgung vorgestellt, die Grundlagen der Drehstromtechnik und deren mathematische Beschreibung abgeleitet. Die Studierenden erwerben die Fähigkeit grundlegende Berechnungen für einfache Drehstromsysteme durchzuführen. Sie sind mit den Prinzipien der Schutzmaßnahmen in elektrischen Netzen vertraut. Ihnen sind die grundlegenden Funktionsweisen leistungselektronischer Schaltungen, elektrischer Maschinen und Drehstromtransformatoren bekannt.


Vorlesung mit Übung

Inhalte

Die elektrische Energietechnik umfasst die Erzeugung, den Transport (über weite Strecken), die Verteilung (über kurze Strecken) und die Anwendung elektrischer Energie. Grundlagen der elektrischen Energieerzeugung Stromerzeugung mit fossil befeuerten Kraftwerken: Kohle- und Gasbefeuerte Kraftwerke; Energiespeicherung; Kraftwerksregelung, Kraftwerkseinsatz



V 2.0 - 60 -

Aufbau von Energieversorgungsnetzen - Übertragungssysteme, Struktur von Drehstromnetzen, Aufbau und Funktion von Bordnetzen - Aufbau und Ersatzschaltbilder der Netzelemente - Aufbau und Betrieb von Leistungstransformatoren, Messwandler, Generatoren, Synchronmaschinen, Freileitungen, Kabel, Leistungskondensatoren, Drosselspulen, Schalter, Schaltanlagen - Berechnungsmethoden für Drehstromnetze




Oeding, Oswald: EI. Kraftwerke und Netze, Springer-Verlag Schwab, A. J.: Elektroenergiesysteme, Springer-Verlag

4.7.2 Veranstaltung H5.2 Elektrische Maschinen (460152)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Electrical Machines


SWS 2

Kontaktstunden 30









V 2.0 - 61 -


Qualifikationsziele


Die Vorlesung wird nach der neu entwickelten Methode "StudLab" (Studieren im Labor) durchgeführt. Hierbei werden die erforderlichen theoretischen Grundlagen im Vorlesungssaal vermittelt. Die weiterführenden maschinenspezifischen Vorlesungen finden im Labor -in Nähe der elektrischen Maschinen- statt. Des Weiteren wurde innerhalb von StudLab die maschinenspezifische Vorlesung didaktisch neu gestaltet, mit dem Ziel, die Anschaulichkeit, Transparenz und Akzeptanz elektrischer Maschinen zu erhöhen. Erforderliche Laborversuche finden vorlesungsbegleitend statt.

Inhalte

Grundlagen des Magnetismus, Strom-Oberwellen, Systematik der elektrischen Antriebe, Aufbau, Funktion und Berechnung von Kommutatormaschinen, Aufbau, Funktion und Berechnung von Asynchronmaschinen, Aufbau, Funktion und Berechnung Synchronmaschinen, Ankerwicklungsschemen, Drehstromwicklungsschemen, Drehfelderzeugung.




1) Fischer, R.: Elektrische Maschinen, 6. Auflage. Hanser Verlag, 1986. 2) Müller, G. ; Ponick, B.: Grundlagen elektrischer Maschinen, 9. Auflage, Wiley-VCH Verlag, 2005 3) Fuest, K. ; Döring, P.: Elektrische Maschinen und Antriebe, 7. Auflage. Vieweg Verlag, 2007 4) Kallenbach, E. ; Eick, R. ; Quendt, P.: Elektromagnete, Teubner Verlag, Stuttgart, 1994 5) Stölting, H. D. ; Kallenbach, E.: Handbuch Elektrische Kleinantriebe, 2. Auflage. Hanser Verlag, München, 2002.


V 2.0 - 62 -

4.7.3 Veranstaltung H5.3 Intelligentes Energiemanagement (460153)



Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Intelligent Energy Management


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung LK




H5.1 Erzeugung, Verteilung und Übertragung von elektrischer Energie

Qualifikationsziele

Elektrische Netze dienen der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie von der Erzeugung bis zum Kunden. Durch den stark ansteigenden Anteil erneuerbarer Energien kommt den Netzen eine immer wichtigere Rolle in der Systemintegration zu. In der Vorlesung intelligentes Energiemanagement werden die Kenntnisse über den Betrieb und das Verhalten von Netzen der elektrischen Energieversorgung insbesondere bei dezentraler Einspeisung dargestellt. Die Studierenden sind in der Lage, Problemstellungen und Optimierungsprinzipien der elektrischen Energietechnik zu verstehen


Vorlesung und Übung

Inhalte Analyse des Verhaltens großer Netze Verteilung der Leistungsflüsse über das Netz


V 2.0 - 63 -

Netzauslastung und Stabilität Methoden zur Erhöhung der Netzsicherheit Optimierung der Effizienz des Netzbetriebs Verteilte Messung und Übertragung von Netzgrößen (Smart Metering) Steuerung und Regelung dezentraler Einspeisung und Abnahme elektrischer Energie Prognose von Last und Dargebot regenerativer Energiequellen, Speicherung




Oeding, Oswald: EI. Kraftwerke und Netze, Springer-Verlag Schwab, A. J.: Elektroenergiesysteme, Springer-Verlag Zahoransky, R. A. Energietechni, Vieweg und Teubner

4.7.4 Veranstaltung H5.4 Labor Elektrische Maschinen (460154)



Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laboratory Electrical Machines


SWS 1

Kontaktstunden 15




Prüfung SL




V 2.0 - 64 -


Qualifikationsziele

Das Kennenlernen und Vertrautmachen mit elektrischen Maschinen schließt den Aufbau und Funktion dieser ein. Eine Beurteilung elektrischer Maschinen hinsichtlich Verwendungs- und Einsatzzweck soll ermöglicht werden.


Zur Vermittlung von Aufbau und Funktion elektrischer Maschinen stehen zahlreiche Schnittmodelle zur Verfügung. Jeder behandelte Maschinentyp ist zudem in Einzelteile zerlegt vorhanden. Des Weiteren wurden funktionstüchtige Sondermodelle angefertigt und im Labor zur Verfügung gestellt, welche spezielle Funktionen an elektrischen Maschinen sichtbar werden lassen und damit eine hohe funktionale Transparenz ermöglichen. Jeder Student hat uneingeschränkten Zugang zu diesen Modellen und darf darüber hinaus selber Experimente durchführen, welche unabhängig vom Laborbetrieb erfolgen können. Innerhalb des Laborbetriebs werden die in der Vorlesung vorgestellten Maschinen auf Prüfständen von den Studenten selbst getestet. Zu diesem Zweck erhalten die Studenten umfangreiche Laborunterlagen und werden intensiv betreut.

Inhalte

Vorgestellt werden die folgenden Maschinen: Gleichstromnebenschlussmaschine, Gleichstromreihenschlussmaschine, Synchronmaschine, Asynchronmaschine. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Maschinen von den Studenten auf Prüfständen betrieben, um damit maschinenspezifische Eigenschaften messtechnisch zu erfassen.


Sonstige Besonderheiten Einzelne Maschinen können zerlegt und von den Studenten modifiziert werden, um damit eigene Versuche durchführen zu können.


1) Fischer, R.: Elektrische Maschinen, 6. Auflage. Hanser Verlag, 1986 2) Müller, G. ; Ponick, B.: Grundlagen elektrischer Maschinen; 9. Auflage, Wiley-VCH Verlag, 2005 3) Fuest, K. ; Döring, P.: Elektrische Maschinen und Antriebe; 7. Auflage. Vieweg Verlag, 2007 4) Kallenbach, E. ; Eick, R. ;


V 2.0 - 65 -

Quendt, P.: Elektromagnete, Teubner Verlag, Stuttgart, 1994 5) Stölting, H. D. ; Kallenbach, E.: Handbuch Elektrische Kleinantriebe, 2. Auflage. Hanser Verlag, München, 2002

4.8 Modul H6 : Dynamische Systeme (460160)

Qualifikationsziele

siehe Veranstaltungen

Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Andreas Krug


SWS 5




Besonderheiten


4.8.1 Veranstaltung H6.1 Regelungstechnik (460161)



Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Control and Feedback Design


SWS 3

Kontaktstunden 45





V 2.0 - 66 -





Qualifikationsziele

Die Studierenden verstehen den Aufbau und die Wirkungsweise eines Regelkreises. Sie können anhand realer Beispiele ein regelungstechnisches Modell ableiten. Sie können selbstständig einen Reglertyp auswählen und die Wirkungsweise des geschlossenen Regelkreises im Zeit-, aber auch im Frequenz- und im Laplacebereich beschreiben. Sie sind in der Lage, Stabilitätsbetrachtungen anzustellen. Sie können mit empirischen Einstellregeln umgehen. Die Studierenden kennen mehrschleifige Regelkreise wie z.B. Kaskadenregelung oder Störgrößenkompensation. Ein weiterer Aspekt ist die digitale Regelungstechnik. Hier lernen die Studierenden den Aufbau digitaler Regelkreise und wichtige Regelalgorithmen kennen.


Vorlesung mit Übungen und Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Übungen in Form von Hausaufgaben Bearbeiten von Fallstudien (auch mittels Simulation) Literaturstudium

Inhalte

Grundbegriffe der Regelungstechnik Regelkreisverhalten Strecken und Regler Beschreibungen im Zeit-, Laplace-, Frequenzbereich Stationäres Verhalten und Stabilität empirische Einstellregeln Kaskadenreglung und Störgrößenaufschaltung Algorithmen aus der digitalen Regelungstechnik Einführung in ein kaskadengeregeltes Antriebssystem mittels Simulink





V 2.0 - 67 -


Lutz, H.: Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungs-technik, 2.Auflage, Verlag Harri Deutsch, 1998 Föllinger, O.: Regelungstechnik, ISBN 3- 7785-2915-3 Braun, A.: Grundlagen der Regelungstechnik, ISBN 3-446-40305-1

4.8.2 Veranstaltung H6.2 Signale und Systeme (460162)



Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Signals and Systems


SWS 2

Kontaktstunden 30








Qualifikationsziele

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, Signale und Systeme aus dem Zeitbereich in den Bildbereich, der durch Fourier- und z-Transformation beschrieben ist, zu transformieren und umgekehrt. Sie können insbesondere die entwickelten Werkzeuge für die Lösung von Signalverarbeitungs- und Regelungsaufgaben mit zeitkontinuierlichen oder digitalen Systemen anwenden.


Vorlesung mit Übungen Selbststudium:



V 2.0 - 68 -

Vorlesungsnachbereitung Übungsaufgabenbearbeitung

Inhalte

Die Antwort eines Systems auf ein Eingangssignal Fourier-Integral Z-Transformation Digitale Filter




Unbehauen, R.: Systemtheorie 1, 8. Aufl., Oldenbourg Verlag, München/Wien 2002 Fliege, N.; Bossert, M.: Signal- und Systemtheorie, Teubner Verlag, Stuttgart 2004 Marko, H.: Systemtheorie, 3. Aufl., Verlag Springer, Berlin/Heidelberg/New York 1995 Werner, M.: Signale und Systeme, Vieweg Verlag, Wiesbaden 2005 Mildenberger, O.: Entwurf analoger und digitaler Filter, Vieweg Verlag, Wiesbaden 1992

4.9 Modul H7 : Energieautarke Systeme (460170)

Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls Kenntnisse über klassische und moderne Sensorelemente sowie Sensoren (Schwerpunkt smart material) der Elektrotechnik, welche vorwiegend mit wenig elektrischer Leistung betrieben werden können. Weiterhin werden in Verbindung mit der forschungsintensiven Fachrichtung "Mikroenergiegewinnung" (s. auch Modul H11), Kenntnisse im Aufbau von energieautarken Systemen vermittelt. In Laborübungen werden die in den Vorlesungen erworbenen Kenntnisse durch anschauliche und praxisorientierte Versuche vertieft.

Eckdaten des Moduls



SWS 10





V 2.0 - 69 -

Besonderheiten


4.9.1 Veranstaltung H7.1 Sensoren der Elektrotechnik (460171)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Sensors of Electrical Engineering


SWS 2

Kontaktstunden 30








Bestandenes Grundstudium und Grundkenntnisse in Schaltungstechnik

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die Vorgehensweise zur Realisierung und Anwendung von elektrischen Sensoren Dies betrifft insbesondere: Kenntnisse über Sensorarten Grundsätzliche Realisierungstechniken Anwendung und Grenzen der unterschiedlichen Sensorarten Einbindung und Anwendung in die Automatisierungstechnik


Vorlesung mit Übung Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Übungsaufgaben



V 2.0 - 70 -

Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Einführung in die Sensorik Aufbau von Sensoren Komponenten und Module Schaltungstechniken zur Signalerfassung und Auswertung, Ausgabe Analoge und digitale Signalauswertung Übersicht der technischen Entwicklungsstufen früher-heute-morgen Sensorarten Sensoren und Sicherheit Anwendung von Sensoren



Literatur/Lernquellen Springer Verlag: Multisensorik Praxis Springer Verlag: Schaltungstechnik

4.9.2 Veranstaltung H7.2 Smart Materials (460172)



Semester 3



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Smart Materials


SWS 2

Kontaktstunden 30









V 2.0 - 71 -


Bestandenes Grundstudium, Kenntnisse in Schaltungstechnik, Grundlagen des Stoffaufbaus, Physik

Qualifikationsziele

Die Studierenden verstehen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls das Thema Smart Materials Dies betrifft insbesondere: Definition von Smart Materials Eigenschaften Anwendungsgebiete Forschungstrends



Inhalte

Was sind Smart Materials Aufbau und Zusammensetzung der Werkstoffe Eigenschaften und deren Änderungsverhalten Einflussgrössen Grundsätzliche Arten Piezoelektrische Materialen Formgedächtnis Materialien Halochrome Materialien Herstellungsverfahren Forschungstrends



Literatur/Lernquellen Handbuch Material Technologie Das Ingenieurwissen

4.9.3 Veranstaltung H7.3 Energieautarke Sensoren und Aktoren (460173)



Semester 6



Lehrsprache deutsch


V 2.0 - 72 -

Veranstaltungsname (englisch) Energy Autonomous Sensors and Actuators


SWS 4

Kontaktstunden 60




Prüfung LK




Bestandenes Grundstudium, Schaltungstechnik, Mikroprozessortechnik, Programmierkenntnisse

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls den grundsätzlichen Anforderungen und Aufbau von energieautarken Sensoriken Dies betrifft insbesondere: Anforderungen der Applikation an den Sensor und Aktor Energiequellen und Wandlung Energiespeicherung Energiemanagement Einsatzgrenzen


Vorlesung und Übung Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Übungsaufgaben Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Definition Energieautarkie Systembetrachtung von Energie und Leistungsbilanz Energieverbrauch von typ. Sensoren Energieverbrauch von typ. Aktoren Energiespeicherarten Ladetechniken Energiemanagement Low Power und "Nanowatt" Techniken Energieoptimierung eines elektrischen Systems


V 2.0 - 73 -



Literatur/Lernquellen Schaltungstechnik

4.9.4 Veranstaltung H7.4 Labor energieautarke Sensoren und Aktoren (460174)



Semester 6



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Energy Autonomous Sensors and Actuators Laboratory


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SL




Vorlesung Energieautarke Sensoren und Aktoren

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die Anwendung und Bewertung von energieautarken Techniken Dies betrifft insbesondere: Zusammenspiel der Komponenten in einem System Effektive Ausnutzung von Energiequellen Einflüsse zur Optimierung des Energieverbrauchs


V 2.0 - 74 -


Labor mit Übungen Selbststudium: Labornachbereitung Übungsaufgaben Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Aufbau von Energiequellen Wandlung von physikalischer Energie in elektrische Energie Optimierung des Energieverbrauchs durch Nutzung von modernen Mikroprozessoren Optimierung des Energieverbrauchs durch Anwendung geeigneter Softwaretechnik




4.10 Modul H8 : Gerätekonstruktion (460180)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls das selbstständige Lösen einer konstruktiven Aufgabe von der Problemstellung bis zur Erstellung der erforderlichen Fertigungsunterlagen. Dabei setzen sie moderne CAD-Werkzeuge ein und können Methoden der Produktentwicklung zielgerichtet anwenden.

Eckdaten des Moduls



SWS 5




Besonderheiten



V 2.0 - 75 -

4.10.1 Veranstaltung H8.1 Konstruktion integrierter mechatronischer Systeme (460181)


Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Robert Paspa

Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Engineering Design of integrated Mechatronical Systems


SWS 3

Kontaktstunden 45




Prüfung LE




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls das Modellieren von Bauteilen und Baugruppen mit Hilfe eines parametrischen 3D-CAD-Programm. Sie sind in der Lage Fertigungs- und Zusammenbauzeichnungen sowie Stücklisten daraus abzuleiten. Sie kennen grundlegende Konstruktionsmethoden und können diese bei der Erstellung eines konstruktiven Entwurfs ausgehend von einer konkreten Aufgabenstellung anwenden.


Vorlesung mit Übung Selbststudium: Vorlesungsnachbereitung Projektbearbeitung


V 2.0 - 76 -

Inhalte

Grundlagen parametrischer CAD-Systeme Bauteilmodellierung Baugruppenmodellierung Zeichnungsableitung Methoden der Produktentwicklung: Aufgabenklärung Entwicklung von Prinziplösungen Physikalische Effekte zur Verknüpfung beliebiger Ein- und Ausgangsgrößen Konstruktive Ausarbeitung




Labisch, S.; Weber, C.: Technisches Zeichnen, Wiesbaden, Vieweg Hoischen, H.; Hessern, W. (Hrsg.): Technisches Zeichnen, Düsseldorf, Schwann-Girardet: Cornelsen Geschke, H.W.; Helmetag, M.; Wehr, W.: Böttcher/Froberg Technisches Zeichnen. Hrsg. vom DIN, Deutsches Institut für Normung e.V. Stuttgart, Leipzig: Teubner, Berlin, Wien, Zürich: Beuth VDI-Richtlinie 2222 Blatt 1: Konstruktionsmethodik; Methodisches Entwickeln von Lösungsprinzipien, Beuth Verlag, Berlin Muhs, D.; Wittel, H.; Jannasch, D.; Voßiek, J.: Roloff/Matek Maschinenelemente, Wiesbaden: Vieweg Krause, W. (Hrsg.): Konstruktionselemente der Feinmechanik. München Wien: Hanser

4.10.2 Veranstaltung H8.2 Entwicklungsprozesse (460182)



Semester 4



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Development Processes


SWS 2


V 2.0 - 77 -

Kontaktstunden 30




Prüfung SK




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls Aufgabenstellungen aus dem technisch, konstruktiven Bereichen effizient zu lösen. Dies betrifft insbesondere: Systematische Ansätze und Abläufe zum Lösen technischer Aufgaben nach Vorgaben aus Lasten-, Pflichtenheft Anwendung von Entwicklungsmethoden wie z. B. die FMEA- Systematik Ansätze zur ständigen und nachhaltigen Produktoptimierung Berücksichtigung von einschlägigen Normen und Zulassungen



Inhalte

Einführung Ablauf Produktentstehungsprozess (Planung, Entwurf, Konzept, Ausarbeitung und Markteinführung) Qualitätsplanung: APQP, FMEA, Prozesslenkungsplan, Prüfplan Planungsphase: Lastenheft, Pflichtenheft Konzeptphase: QFD, Morphologischer Kasten, System- FMEA Entwurfsphase: Kosten- und fertigungsgerechter Entwurf, Design- und Prozess- FMES, APQP Ausarbeitungsphase: Zeichnungen, Prototypen, Nullserie, Werkzeuge, Betriebsmittel, FMEA- Kontrolle und Bestätigung


V 2.0 - 78 -

Markteinführung und Produktlebenszyklus Prozess- und Prüfplanung Reklamationsmanagement: 8D- Report, KVP




Konstruktionslehre: Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung von Gerhard Pahl und Wolfgang Beitz, Springer Berlin, Heidelberg Qualitätstechniken: Werkzeuge zur Problemlösung und ständigen Verbesserung von Philipp Theden, Carl Hanser Verlag DIN EN ISO 9000:2000 ff. umsetzen: Gestaltungshilfen zum Aufbau Ihres Qualitätsmanagementsystems von Jörg-Peter Bauer, Carl Hanser Verlag Konstruktionspraxis im Maschinenbau: Vom Einzelteil zum Maschinendesign von Gerhard Hoenow und Thomas Meißner, Carl Hanser Verlag Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau, Herausgeber: Karl-Heinz Grote, Jörg Feldhusen, Springer Berlin Heidelberg

4.11 Modul H9 : Betriebswirtschaft und Management (460190)

Qualifikationsziele

Die Studierenden verstehen die professionelle Nutzung von Medien und der mündlichen Kommunikation zur Präsentation eines vornehmlich technischen Sachverhaltes. Sie verstehen es komplizierte technische Inhalte, besonders Fachfremden gegenüber, darzustellen und sie zu überzeugen. Sie kennen die Instrumente, um die Wirkung der eigenen Präsentation zu bewerten.

Eckdaten des Moduls



SWS 6




Besonderheiten


V 2.0 - 79 -


4.11.1 Veranstaltung H9.1 Präsentation (460191)


Dozent(en) Ulrich-Daun

Semester 5



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Presentations


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SR




Qualifikationsziele

Die Studierenden verstehen die professionelle Nutzung von Medien und der mündlichen Kommunikation zur Präsentation eines vornehmlich technischen Sachverhaltes. Sie verstehen komplizierte technische Inhalte, besonders Fachfremden gegenüber, darzustellen und sie zu überzeugen. Er kennt die Instrumente, um die Wirkung der eigenen Präsentation zu bewerten.


Workshop mit beispielhaften Präsentationen.

Inhalte

Aufbau einer Präsentation Struktur einer Präsentation Hilfsmittel Gestaltung der Präsentation Umgehen mit Störungen Feed Back der Teilnehmer Vorbereitung


V 2.0 - 80 -




Graebig, Markus; Engel, Ernst; Jennerich-Wünsche, Anja: Wie aus Ideen Präsentationen werden. Planung, Plot und Technik für professionelles Chart-Design mit Power Point. Gabler , Wiesbaden 2011. Hey, Barbara: Präsentieren in Wissenschaft und Forschung. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011. Schenk, Fredi: Präsentation. Verlag SKV, Zürich.2011.

4.11.2 Veranstaltung H9.2 Soziale Kompetenz (460192)



Semester 6



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Soft Skills


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SA




Qualifikationsziele

Die Studierenden zeigen, dass sie ihr bisher erworbenes Wissen nachhaltig an Studierende des Grundstudiums in Form von Tutorien vermitteln können. Sie können Inhalte von Tutorien selbständig erarbeiten und Tutorien durchführen. Sie sammeln Erfahrungen im


V 2.0 - 81 -

nachhaltigen Aufbereiten und Vermitteln von zuvor erworbenem Wissen. Alternativ können Studierende an öffentlichkeitswirksamen Maßnahmen des Studienganges mitarbeiten und teilnehmen. Studierende lernen die Erstellung und Pflege von öffentlichkeitswirksamen Medien (z. Bsp. Flyer, Broschüre, Studiengangpräsentation, Web-Inhalte etc.) und den Studiengang überzeugend zu präsentieren (i.w. Messen, Schulen, sonstige Veranstaltungen).


Marketingarbeiten Selbststudium: Literaturstudium Vorbereitung und Umsetzung Turorium Vorbereitung und Umsetzung einer Studiengangspräsentation

Inhalte




4.11.3 Veranstaltung H9.3 Industriebetriebslehre (460193)


Dozent(en) Doll, Kling, Burk

Semester 7



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Industrial Management


SWS 2

Kontaktstunden 30





V 2.0 - 82 -

Prüfung LR




Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen die Eckpunkte wirtschaftlichen Handelns, sowohl mit Blick zur Produktion als auch zum Kunden. Sie sind in der Lage, sowohl die Argumentation der Fertigung als auch des Marketings zu verstehen und mitzugestalten. Sie verstehen die Auf- und die Ablauforganisation eines Unternehmens und können das strategische Umfeld in Ihre eigene Arbeit einordnen. Sie kennen die Rechtformen und können einen Businessplan erstellen.


Vorlesung mit begleitenden Übungen.

Inhalte

Rechtsform eines Unternehmens Organisation Instrumente zur Planung und Bewertung eines Produkts Marketing Mix Branchenanalyse und Wertschöpfungskette Ausgewählt Strategien im Wettbewerb Existenzgründung Kostenrechnung




Voss, Rödiger: BWL kompakt. Grundwissen Betriebswirtschaftslehre. 4. Aufl. Rinteln: Merkur-Verl. 2007 Langbehn, Arno: Praxishandbuch Produktentwicklung. Grundlagen, Instrumente und Beispiele. Frankfurt, New-York, Campus Verlag 2010 Dillerup, Ralf, Stoi, Roman: Unternehmensführung. 1. Aufl. München: Vahlen Verlag 2008


V 2.0 - 83 -

4.11.4 Veranstaltung H9.4 Energieökologie (460194)



Semester 7



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Energy Conservation and Efficiency


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung LR




Qualifikationsziele

Die Studierenden erhalten Kenntnisse über die global verfügbaren Energieressourcen und deren Artenvielfalt sowie den sinnvollen Einsatz für eine nachhaltige Energiepolitik. Sie verfügen zudem über Kenntnisse aus dem zukunftsorientierten und wichtigen Bereich des Umweltmanagements. Sie beschäftigen sich mit den behördlichen und betrieblichen Umweltschutzbelangen eines Unternehmens sowie der nachhaltigen Umweltverträglichkeit von betrieblichen Produkten. Des Weiteren erhalten Studierende erste Einblicke in wichtige Richtlinien (z. Bsp. RoHS, REACH) und in Standards eines Umweltschutzmanagementsystems.


Vorlesung mit Übungen

Inhalte Weltweit vorhandene Energieressourcen


V 2.0 - 84 -

Verfügbare Energiequellen Sinnvoller Umgang mit den globalen Energieressourcen Definition von Umweltmanagement Umweltmanagement im Unternehmen Umweltpolitik und Umweltschutz Einhaltung von behördlichen und gesetzlichen Grenzwerten ISP14001, EMAS (Environmental Management and Audit Scheme), IPP (Integrierte Produkt Politik) Verwendung von Materialien (insbesondere gefährliche Stoffe und Chemikalien; auch mit Hinblick auf die Richtlinien RoHS und REACH) Wasser- und Energieverbrauch Wiederverwendung von Teilen Abfall und Entsorgung (auch im Hinblick auf die Richtlinie WEEE) Emissionen (z. B. CO2, SF6, Lösemittel)





V 2.0 - 85 -

4.12 Modul H10 : Hochintegrierte Schaltungsentwicklung (460200)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der analogen und digitalen Schaltungstechnik. Hierbei werden Synergien zwischen den Modulen Schaltungs- und Eingebetteten Systemen genutzt.

Eckdaten des Moduls



SWS 4




Besonderheiten -


4.12.1 Veranstaltung H10.1 Einführung in FPGA- und ASIC-Design (460201)



Semester 6



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Introduction into FPGA- and ASIC-Design


SWS 3

Kontaktstunden 45




Prüfung LK



V 2.0 - 86 -



H1.1 Analoge elektrische Schaltungen H1.2 Low Power Design

Qualifikationsziele

Die Studierenden können analoge und digitale Schaltungen einordnen. Hierbei werden Synergien zur Mikroprozessortechnik genutzt. Sie kennen den Entwurfsprozess für digitale Systeme mit Methoden zum strukturierten und modularen Entwurf. Die Studierenden beherrschen die Hardware- Beschreibungssprache VHDL. Sie können Systeme modellieren, synthetisieren und simulieren. Sie kennen den Aufbau und die Funktion von programmierbare Logikbausteine und deren Einsatzgebiete. Die Studierenden kennen moderne Entwurfsprozesse auf Systemebene für digitale Systeme.


Vorlesung mit Übung Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung Implementierung von Entwicklungs- Software Übungsaufgaben Literaturstudium Begleitende Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Einführung -Einordnung der Hard- und Softwareentwicklung Digitale Schaltungstechnik: -Beschreibungsebenen: Schaltungs-, Entwurfsebene etc. -Beschreibungsformen(Modelle) und Design Metriken -Rechnergestützter Schaltungsentwurf Beschreibungssprache VHDL - Demonstration: Synthese, Simulation etc. Programmierbare Logik: FPGA Hardware-Software-Codesign -Vergleichender Entwurf: CPU und FPGA -Entwurf auf Systemebene: Matlab/Simulink Trends


-

Sonstige Besonderheiten Regelmäßiger Einsatz von Gastdozenten Demostration: FPGA-Design mit VHDL


V 2.0 - 87 -


Gessler, R.: Entwurf Eingebetteter Systeme, Vieweg+Teubner, 2012 Gessler, R.; Mahr, T.: Hardware-Software- Codesign, Vieweg+Teubner, 2007 Hertwig, A.; Brück, R.: Entwurf digitaler Systeme, Hanser, 2000 Sikora, A.: Programmierbare Logikbausteine, Hanser, 2001 Perry, D.: VHDL, 4. Auflage, McGraw-Hill, 2002

4.12.2 Veranstaltung H10.2 Labor FPGA- und ASIC-Design (460202)



Semester 6



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laboratory FPGA- and ASIC-Design


SWS 1

Kontaktstunden 15




Prüfung SL




H10.1 Einführung in FPGA- und ASIC- Design

Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen den Entwurfsprozess für digitale Systeme mit Methoden zum strukturierten und modularen Entwurf. Die Studierenden beherrschen die Hardware- Beschreibungssprache VHDL. Sie können eine technische Dokumentation verfassen.


Selbststudium Nachbereitung der Vorlesung


V 2.0 - 88 -

Implementierung der Software in Hausarbeit Anfertigung einer Hausarbeit Anfertigung eines Projektberichtes Literaturstudium

Inhalte

Versuche: Board-Inbetriebnahme: - "Hello World" Digitaluhr: - LCD-Ansteuerung - Timer-Funktion - Zustandsautomat




Gessler, R.: Entwurf Eingebetteter Systeme, Vieweg+Teubner, 2012 Gessler, R.; Mahr, T.: Hardware-Software- Codesign, Vieweg+Teubner, 2007 Hertwig, A.; Brück, R.: Entwurf digitaler Systeme, Hanser, 2000 Sikora, A.: Programmierbare Logikbausteine, Hanser, 2001 Perry, D.: VHDL, 4. Auflage, McGraw-Hill, 2002

4.13 Modul H11 : Mikroenergiegewinnung (460210)

Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls Kenntnisse über moderne Technologien aus dem forschungsintensiven Gebiet der Mikroenergiegewinnung (Micro Energie harvesting), welche Bestandteil für die Umsetzung von energieautarken Systemen (s. Modul H7) ist. In Laborübungen werden die in den Vorlesungen erworbenen Kenntnisse durch anschauliche, praxisorientierte und innovative Versuche vertieft.

Eckdaten des Moduls



SWS 6




V 2.0 - 89 -


Besonderheiten


4.13.1 Veranstaltung H11.1 Technologien der Mikroenergiegewinnung und -speicherung (460211)



Semester 6



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Methods of Micro Energy Harvesting and Micro Energy Storage


SWS 4

Kontaktstunden 60




Prüfung LK




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die physikalischen und technischen Grundkenntnisse um Aufgabenstellungen aus der industriellen Praxis effizient lösen zu können. Dies betrifft insbesondere die Anwendung bekannter physikalischer Effekte zur Mikroenergiegewinnung, die Bewertung von Engergiequellen im Hinblick auf die Leistungsdichte, die Auswahl und Bewertung von Energiewandlern und geeigneter Energiespeícher


V 2.0 - 90 -

sowie die Systemkonzeption entsprechend der praktischen Aufgabenstellung.



Inhalte

Physikalische Effekte und deren Nutzungsmöglichkeiten zur Mikroenergeigewinnung Induktionsgesetz Rotation, Linearbewegung Elektrostatik- Kondensator Seebeck-Effekt- Thermogenerator Piezoeffekt, Vibration/Stoß Wearables Photoelektrischer Effekt- Solarzelle RF-Strahlung- Antennen, Strömung Turbine, Elektrostatik Schall/Vibration- Schwingung,Mikrofon Reibung- Lager Energiewandler zur Mikroenergiegewinnung Generatoren (Linear-, Rotation) Funkempfänger Thermogeneratoren Solarzelle Piezo-Elemente Speicher von Mikroenergie Kondensatoren Akkumulaturen- Lithiom-Ionen, Bleigel Druckbehälter Chemische Speicher- Salze Mechan. Speicher- Feder, Rotation Magnetische Speicher Thermospeicher Systemkonzeptionen Energiemanagement Energieautarke Systeme Sensornetze Wireless Sensor Netze Wearables




V 2.0 - 91 -


Olfa Kanoun, Jörg Wallaschek: Energy Harvesting, Haus der Technik Fachbuch, Band 92, Expert-Verlag GmbH Nov. 2011 Shashank Priya, Dan Inman: Energy Harvesting Technologies, Springer Verlag März 2009 David L. Andrews: Energy Harvesting Materials, Verlag World Scientific Pub Co, Dec. 2005 Brian Otis, Jan Rabaey: Ultra-Low Power Wireless technologies for Sensor Networks, Springer US, 2007

4.13.2 Veranstaltung H11.2 Labor Technologien der Mikroenergiegewinnung und -speicherung (460212)



Semester 7



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laboratory Methods of Micro Energy Harvesting and Micro Energy Storage


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung SL




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls das Systemdesign zur Mikroenergiegewinnung entsprechend den Anforderungen aus der industriellen Praxis. Dies betrifft insbesondere Systemdesign, Auswahl der Mikroenergiequelle,


V 2.0 - 92 -

Wandlung, Speicherung und Energiemanagement.


Labor Selbststudium: Labornachbereitung Übungsaufgaben Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Ermittlung des Leistungsbedarfes div. Applikationen (z.B.: Wireless-Sensor) Auswahl und Bewertung geeigneter Mikroenergiequellen (erreichbare Leistungsdichte) Auswahl und Bewertung eeigneter Energiewandler Auswahl und Bewertung geeigneter Energiespeicher Entwurf von geeigneten Schaltungen zum Energiemanagement (Wandlung, Speicherung, Bereitstellung) Aufbau einer Applikation, Ermittlung der Systemparameter und Bewertung.



Literatur/Lernquellen Perpetuum-Magazin, EnOcean GmbH www.buch-der-synergie.de Teil C

4.14 Modul H12 : Mikro- und Nanotechnik (460220)

Qualifikationsziele

Die Studierenden erhalten nach erfolgreichem Abschluss des Moduls einen umfassenden Überblick über die wichtigsten Anwendungen der Mikrotechnologie zur Nutzung der Sensorik und Aktorik. Ebenfalls beherrschen Sie die gängigen Verfahren zur Herstellung von Mikrosystemen.

Eckdaten des Moduls



SWS 4



V 2.0 - 93 -



Besonderheiten


4.14.1 Veranstaltung H12.1 Mikrotechnische Sensoren und Aktoren (460221)



Semester 6



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Micro Technology of Sensors and Actuators


SWS 2

Kontaktstunden 30








Qualifikationsziele

Die Studierenden erhalten nach erfolgreichem Abschluss des Moduls einen umfassenden Überblick über die wichtigsten Anwendungen der Mikrotechnologie zur Nutzung in der Sensorik und Aktorik. Dies betrifft insbesondere mechanische, thermische und chemische Sensoren, Mikroaktoren und die Grenzen der Mikrotechnik. Von besonderer Bedeutung ist das Verständnis der Anforderungen bei Verwendung von mikrotechnischen Komponenten im industriellen Einsatz.



V 2.0 - 94 -



Inhalte

Mikromechanische Beschleunigungssensoren Mikromechanische Drucksensoren Gyroskope Strahlungssensoren Thermische Mikrosensoren Mikromechanische Aktoren Mikromechanische Spiegel Tintenstrahldruckköpfe Mikromechanische Schalter RF-MEMS Magnetfeldsensoren Chemische Sensoren Mikrofluidische Strukturen Lab on chip Systeme




N. Schwesinger, Lehrbuch Mikrosystemtechnik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag (2009) ISBN:978-3-486-57929-1 U. Mescheder: Mikrosystemtechnik: Konzepte und Anwendungen, 2. Auflage, Vieweg + Teubner Verlag (2004) , ISBN 978-3519162568 S. Büttgenbach: Mikromechanik, Teubner Studienbücher Stuttgart (1991 und 1994) F. Völklein, Praxiswissen Mikrosystemtechnik, Vieweg + Teubner (2006), ISBN 978-3528138912

4.14.2 Veranstaltung H12.2 Fertigungstechnologien für die Mikro- und Nanotechnik (460222)



Semester 6



Lehrsprache deutsch


V 2.0 - 95 -

Veranstaltungsname (englisch) Manufacturing Design for Micro Technology and Nano Technology


SWS 2

Kontaktstunden 30








Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die gängigen Verfahren zur Herstellung von Mikrosystemen. Dies betrifft insbesondere Materialien der Mikro und Nanotechnologie, Schichtaufbau und Strukturierungen, Aufbau und Verbindungstechnik sowie Kostenfaktoren in der Mikrotechnik.



Inhalte

Reinraum / Umfeld Substratmaterialien Strukturübertragung Plasmaprozesse Schichtabscheidungsverfahren Strukturierungsverfahren Packaging / Aufbau- und Verbindungstechnik AVT Kunstoffbearbeitung in der Mikrotechnik Hybridtechnik Messtechnik Elektronik / Mikroelektronik / Si-Mikromechanik Weitere Technologien



V 2.0 - 96 -




W. Ehrfeld: Handbuch Mikrotechnik, Fachbuchverlag Leipzig (2001), 536 S., ISBN: 3-446-21506-9 M. Kasper: Mikrosystementwurf, Springer-Verlag (2000) , ISBN 978-3540664970 N. Schwesinger: Lehrbuch Mikrosystemtechnik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag (2008), ISBN 978-3486579291

4.15 Modul H13 : Modellbildung von Systemen (460230)

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls einerseits das Handwerkszeug zur Erstellung von Modellen unterschiedlicher, ggf. gemischter Systeme sowie deren Simulation. Andererseits die praktische Anwendung von Tools und Methoden für die numerische Simulation von Modellen sowie die Bewertung der Simulationsergebnisse.

Eckdaten des Moduls

Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. Andreas Krug


SWS 10




Besonderheiten


4.15.1 Veranstaltung H13.1 Systeme und Simulation (460231)



Semester 6




V 2.0 - 97 -

Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Systems and Simulation


SWS 2

Kontaktstunden 30




Prüfung LK




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls das Handwerkszeug zur Erstellung von Modellen unterschiedlicher, ggf. gemischter Systeme sowie deren Simulation. Dies betrifft insbesondere: die Auswahl und Anwendung geeigneter Verfahren zur Modellbildung (analytische und empirische Methoden) die Erstellung mathematischer Modelle auf der Basis von linearen, nichtlinearen sowie partiellen Differentialgleichungen die Anwendung von Methoden zur Systemreduktion und ggf. zur Reduktion der Modellordnung die Möglichkeiten der Modellierung von System-Unstetigkeiten, z.B. von Endanschlägen die Auswahl eines geeigneten Lösungsverfahren zur Simulation des Modells unter Berücksichtigung von z.B. der Systemsteifigkeit die Verifikation und Validierung der Simulationsergebnisse anhand des realen Systemverhaltens




V 2.0 - 98 -

Inhalte

Grundlagen der mathematischen Modellbildung, Beschreibungsformen von Modellen Theoretische Modellbildung Experimentelle (empirische) Modellbildung, Systemidentifikation Verifikation und Validierung von Modellen Numerische Lösungsverfahren, Stabilität, Schrittweitensteuerung Partielle Differentialgleichungen Simulation gemischter Systeme und Multi Domain Simulation Finite Elemente Methode




Isermann, R.: Identifikation dynamischer Systeme, Band I und II, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin 1992 Scherf, H.E.: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme. Oldenbourg 2003 Bossel, Harmut (2004): Systeme, Dynamik, Simulation: Modellbildung, Analyse und Simulation komplexer Systeme. Eigenverlag Imboden und Koch (2003): Systemanalyse. Einführung in die mathematische Modellierung natürlicher System Steinke P.:Finite-Elemente-Methode. Rechnergestützten Einführung, Springer Verlag, Berlin 2010

4.15.2 Veranstaltung H13.2 Labor Systeme und Simulation (460232)



Semester 7



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laboratory Systems and Simulation


SWS 2

Kontaktstunden 30


V 2.0 - 99 -




Prüfung SL




Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach erfolgreichem Abschluss des Moduls die praktische Anwendung von Tools und Methoden für die numerische Simulation von Modellen sowie die Bewertung der Simulationsergebnisse. Dies betrifft insbesondere: die Simulation mit MATLAB-Simulink die Simulation mit einem geeigneten FEM-Tool die Simulation gemischter Systeme (Multi Domain Simulation) mit z.B. COMSOL


Labor Selbststudium: Labornachbereitung Übungsaufgaben Begl. Prüfungsvorbereitung

Inhalte

Einführung in MATLAB/SIMULINK Umsetzung mathematischer Modelle in die blockorientierte Beschreibungssprache von Simulink Modellbildung und Simulation verschiedener (auch gemischter) physikalischer Systeme aus den Bereichen Mechanik, Elektrotechnik, Fluidik Verifikation und Validierung der Simulationsergebnisse anhand von Messungen an realen Laboraufbauten



Literatur/Lernquellen Scherf, H. E.: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme mit Matlab- und Simulink-


V 2.0 - 100 -

Beispielen, 2. Auflage, R. Oldenbourg Verlag 2004

4.15.3 Veranstaltung H13.3 Laborprojekt (460233)


Dozent(en) Prof. Dr.-Ing. Olga Papathanasiou, Prof. Dr.-Ing. Ingo Kühne, Prof. Dr. Alexander Jesser

Semester 7



Lehrsprache deutsch

Veranstaltungsname (englisch) Laboratory Project


SWS 6

Kontaktstunden 90




Prüfung LL




Qualifikationsziele

Die Studierenden bearbeiten selbständig oder im Team ein Projekt und zeigen, dass sie sowohl mit wissenschaftlichen Methoden als auch Methoden des Projektmanagements arbeiten. Sie beherrschen die ingeneieurgerechte Beschreibung einer Aufgabe. Sie sind in der Lage ein Projekt zu planen, einen Ablaufplan und eine Zielvereinbarung inhaltlich und terminlich zu erstellen. Nach erfolgreichem Abschluss des Projekts sind sie befähigt, das Ergebnis eines Projekts als Dokument und in einem Referat umfassend darzustellen.


Regelmäßige Beratungs- / Teamgespräche


V 2.0 - 101 -

Inhalte Interne oder externe Aufgabenstellungen aus den Lehrgebieten der Energieökologie





Anbieter des Hochschule Heilbronn Technik Wirtschaft ... · Modulhandbuch Energieökologie V 2.0...

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