M.Sc. Energy Science and Engineering · 2021. 3. 6. · Gebäudetechnologie / Baustoffkunde II ......
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M.Sc. Energy Science and Engineering
Anhang III der Ausführungsbestimmungen
Modulhandbuch
Stand 27.10.2020
Inhaltsverzeichnis
Pflichtbereich ........................................................................................ 1
Grundlagenmodule .......................................................................................... 1
Chemistry for Energy Scientists and Engineers ..........................................................1
Einführung in die Betriebswirtschaftslehre ................................................................3
Electrical Engineering and Information Technology ...................................................5
Energy Finance .........................................................................................................7
Energy technologies in civil engineering and architecture ..........................................9
Energy Technologies in Mechanical Engineering ..................................................... 10
Materials Science for Renewable Energy Systems .................................................... 11
Renewable Energies, Energy scenarios and Climate protection ................................ 12
Pflichtmodule ................................................................................................. 13
Interdisziplinäres Energieprojekt IEP ....................................................................... 13
Master-Thesis Energy Science and Engineering ....................................................... 15
Wahlpflichtbereich .............................................................................. 17
Themenbereich „Energie – Bau – Infrastruktur“ ............................................ 17
Mini-Forschungsprojekt „Energie – Bau – Infrastruktur“ .......................................... 17
Energieeffizientes Bauen ......................................................................................... 19
Bauen im Bestand - Energetische Sanierung ............................................................ 19
Bauen im Bestand - Verfahrenstechnik und Ökonomie ............................................ 21
Bauphysik / Baustoffkunde I ................................................................................... 23
Computational Methods for Building Physics and Construction Materials ................ 24
Fachmodul F: Gebäudetechnik ................................................................................ 26
Fassadentechnik ...................................................................................................... 27
Fassadentechnik 2 ................................................................................................... 29
Gebäudetechnologie / Baustoffkunde II ................................................................... 31
Glas und Fassade Projekt ......................................................................................... 32
Green Building Design I .......................................................................................... 34
Green Building Design II ......................................................................................... 36
Konstruktive Bauphysik ........................................................................................... 38
Smart Building ........................................................................................................ 40
Strategisches Facility Management and Sustainable Design ..................................... 41
Technische Gebäudeausrüstung I ............................................................................ 43
Technische Gebäudeausrüstung II ........................................................................... 45
Wahlfach F: Tragwerksentwicklung ......................................................................... 47
Infrastrukturplanung ............................................................................................... 48
Infrastrukturplanung ............................................................................................... 48
Raumentwicklung im nationalen und internationalen Kontext ................................ 50
Räumliche Entwicklung und Planungspraxis ........................................................... 52
Themenbereich „Energieeffiziente Mobilitäts- und Transportkonzepte“ ...... 54
Mini-Forschungsprojekt „Energieeffiziente Mobilitäts- und Transportkonzepte“ ....... 54
Bahnsysteme und Bahntechnik B ............................................................................. 56
Bahnsysteme und Bahntechnik C ............................................................................. 58
Control of Drives ..................................................................................................... 60
Elektrische Antriebstechnik für Automobile ............................................................. 62
Elektrische Bahnen .................................................................................................. 64
Grundlagen der Flugantriebe ................................................................................... 66
Grundlagen der Schienenfahrzeugtechnik ............................................................... 68
Motor Development for Electrical Drive Systems ..................................................... 70
Nahverkehrsbahnen (C) .......................................................................................... 72
Praxisorientierte Projektierung elektrischer Antriebe (Antriebstechnik für
Elektroautos) ........................................................................................ 74
Proseminar ETiT ..................................................................................................... 76
Systemische Betrachtung des Luftverkehrs .............................................................. 77
Thermische Turbomaschinen und Flugantriebe ....................................................... 79
Verbrennungskraftmaschinen I ................................................................................ 81
Verbrennungskraftmaschinen II ............................................................................... 83
Themenbereich „Energiematerialien“............................................................ 85
Mini-Forschungsprojekt „Energiematerialien“ .......................................................... 85
Ceramic Materials: Syntheses and Properties. Part II ............................................... 87
Chemie anorganischer Festkörper I (M.AC6) ........................................................... 89
Functional Materials ................................................................................................ 91
Grenzflächenverfahrenstechnik ............................................................................... 93
Heterogene Katalyse (M.TC5) ................................................................................. 95
Magnetism and Magnetic Materials ......................................................................... 97
Materials Science of Thin Films ............................................................................... 99
Mechanical Properties of Metals ............................................................................ 101
Semiconductor Interfaces ...................................................................................... 103
Surfaces and Interfaces ......................................................................................... 105
Werkstoffherstellung und -verarbeitung ................................................................ 107
Themenbereich „Erneuerbare Energien und Technologien“ ....................... 109
Mini-Forschungsprojekt „Erneuerbare Energien und Technologien“ ....................... 109
Electrochemistry for Energy Applications I: Fundamentals .................................... 111
Electrochemistry for Energy Applications II ........................................................... 113
Energiesysteme II (Erneuerbare Energiesysteme) .................................................. 115
Materials chemistry in electrocatalysis for energy applications .............................. 117
Biomasse119
Abfalltechnik ......................................................................................................... 119
Abwassertechnik 2 ................................................................................................ 121
Klärschlamm - Anfall und Behandlungsverfahren .................................................. 123
Nachwachsende Rohstoffe für chemische und biochemische Umsetzungen (M.TC9)
........................................................................................................... 125
Geothermie 127
Geothermie I ......................................................................................................... 127
Geothermie II ........................................................................................................ 128
Geothermie III ....................................................................................................... 129
Geothermie IV ....................................................................................................... 130
Geothermie V ........................................................................................................ 131
Geothermie VI ....................................................................................................... 132
Grundwassermodellierung .................................................................................... 133
Solar 135
Angewandte Optik ................................................................................................ 135
Fundamentals and Technology of Solar Cells ......................................................... 137
Wasser 139
Numerische Modellierung im Wasserbau ............................................................... 139
Technische Hydromechanik und Hydraulik II ........................................................ 141
Wasserbau II ......................................................................................................... 143
Wasserbau III ........................................................................................................ 145
Wind-, Wasser- und Wellenkraft - Optimierung und Skalierung von
Fluidkraftsystemen .............................................................................. 147
Themenbereich „Multimodale Energiesysteme und
Nachhaltigkeitsbewertung“ ....................................................................... 149
Mini-Forschungsprojekt „Multimodale Energiesysteme und
Nachhaltigkeitsbewertung“ ................................................................. 149
Elektrische Energieversorgung II ........................................................................... 151
Elektrische Energieversorgung III .......................................................................... 153
Energie und Klimaschutz ....................................................................................... 155
Energieeffizienz .................................................................................................... 157
Energieeffizienz und Energieflexibilität in der Produktion ..................................... 159
Energiemanagement & Optimierung ..................................................................... 161
Energieversorgung und Umweltschutz .................................................................. 163
Energiewende gestalten ........................................................................................ 165
Energiewirtschaft .................................................................................................. 167
Life Cycle Assessment von Produkten und Systemen ............................................. 169
Modellierung von Stoffstromsystemen I................................................................. 171
Modellierung von Stoffstromsystemen II ............................................................... 173
Technik und Ökonomie Multimodaler Energiesysteme .......................................... 175
Umweltmanagement und industrieller Umweltschutz ............................................ 177
Umweltplanung..................................................................................................... 179
Umweltwissenschaften an der TU Darmstadt ......................................................... 181
Wege der Energiewende ........................................................................................ 183
Wirtschaftliche Optimierung der Energieversorgung für energieintensive
Produktionsbetriebe ............................................................................ 185
Themenbereich „Zukünftige Kraftwerke“ .................................................... 187
Mini-Forschungsprojekt „Zukünftige Kraftwerke“ .................................................. 187
Verbrennungskraftwerke ....................................................................................... 189
Elektrische Maschinen und Antriebe ...................................................................... 189
Energiesysteme I (Klassische Energiesysteme) ....................................................... 191
Energiesysteme III (Innovative Energiewandlungsverfahren)................................. 193
Gasdynamik .......................................................................................................... 195
Großgeneratoren und Hochleistungsantriebe ........................................................ 196
Hochspannungsschaltgeräte und -anlagen ............................................................. 198
Hochspannungstechnik I ....................................................................................... 200
Hochspannungstechnik II ...................................................................................... 202
Höhere Wärmeübertragung ................................................................................... 204
Kraftwerke und Erneuerbare Energien ................................................................... 206
Modellierung turbulenter technischer Strömungen ................................................ 208
Neue Technologien bei elektrischen Energiewandlern und Aktoren ....................... 210
Planung, Bau, Inbetriebnahme und Betrieb von Kraftwerken ................................. 212
Technische Verbrennung I ..................................................................................... 214
Tutorium Energiesysteme ...................................................................................... 216
Kernenergie 218
Beschleunigerphysik .............................................................................................. 218
Intensive Laserstrahlen .......................................................................................... 220
Ionen und Atome in Plasmen - Einf. in die Plasmaphysik mit schweren Ionen ....... 222
Messmethoden der Kernphysik .............................................................................. 224
Strahlenbiophysik ................................................................................................. 226
Querschnittsthemen der Energiewissenschaft und –technik ....................... 228
Mini-Forschungsprojekt „Querschnittsthemen der Energiewissenschaft und –technik“
........................................................................................................... 228
Einführung in Scientific Computing mit Python ..................................................... 230
Energietechnik ...................................................................................................... 232
Energietechnisches Praktikum I ............................................................................. 234
Energietechnisches Praktikum II ............................................................................ 236
Machine Learning & Energy .................................................................................. 237
Policy-Analyse im Kontext von Energy Science und Engineering ............................ 239
Projektseminar Energieinformationssysteme .......................................................... 241
Umweltinformationssysteme ................................................................................. 243
Energienetze 245
Berechnung transienter Vorgänge im elektrischen Energieversorgungsnetz ........... 245
Energiekabelanlagen ............................................................................................. 247
Statistische Physik von Netzwerken ....................................................................... 249
Überspannungsschutz und Isolationskoordination in Energieversorgungsnetzen.... 251
Physikalische und chemische Grundlagen ............................................................. 253
Chemische Kinetik (M.PC8) ................................................................................... 253
Chemische Produktionsverfahren (M.TC7) ............................................................ 255
Chemische Reaktionstechnik (M.TC6) ................................................................... 257
Elektrochemie (M.PC5) ......................................................................................... 259
Elektromagnetische Verträglichkeit ....................................................................... 261
Homogene Katalyse (M.AC4) ................................................................................ 263
Materials Chemistry .............................................................................................. 265
Mesoskopische Chemie (M.AC5) ........................................................................... 267
Physikalische Festkörperchemie - Kondensierte Materie A (M.PC9) ....................... 269
Physikalische Chemie der weichen Materie - Kondensierte Materie B
(M.PC10/M.TH8/M.MC4)................................................................... 271
Spektroskopie (M.PC4) ......................................................................................... 273
1
Pflichtbereich
Grundlagenmodule
Modulname
Chemistry for Energy Scientists and Engineers
Modul Nr.
07-03-0305
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-03-0301-ue Übung Chemistry for Energy
Scientists and Engineers
0 Übung 0
07-03-0301-vl Chemistry for Energy Scientists
and Engineers
0 Vorlesung 0
2 Lerninhalt
Scientific fundamentals for chemical processes: Chemical thermodynamics; Ideal and real
mixtures; Phase diagrams; Chemical kinetics; Catalysis; Electrochemistry. Chemistry of fuels.
Knowledge of inorganic substances and materials relevant for energy conversion and the efficient
usage of energy: Synthesis of characterization of solids; Oxides; Refractory materials; Ionic
conductors; Electrode materials; Physical properties.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Students gain basic knowledge in fundamentals of chemistry and chemical processes. They
develop an under-standing of the principles and methods in chemistry.
They understand the difference between classes of substances like organic fuels and inorganic
materials for energy conversion. They know about general methods of chemical synthesis and
characterization. They are capable to continue participating in advanced courses in chemistry.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 100%)
2
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
3
Modulname
Einführung in die Betriebswirtschaftslehre
Modul Nr.
01-10-
1028/f
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. pol. Dirk Schiereck
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
01-10-0000-vl Einführung in die
Betriebswirtschaftslehre
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Der Kurs stellt eine Einführung in die Betriebswirtschaftslehre für fachfremde Studenten dar. Von
der Entstehung des Studienfaches bis zur heutigen Ausdifferenzierung in seine
Spezialisierungsbereiche bietet der Kurs Einblicke in das breite Spektrum der Betriebswirtschaft.
Zu behandelnde Themenschwerpunkte sind allgemeine Grundlagen der BWL (Rechtsformen und
Definitionen), einige Marketingkonzepte, Grundzüge des Produktionsmanagements
(Prozessoptimierung und Qualitätsmanagement), Organisation und Personalmanagement, Grundlagen der Finanzierung und Investitionsrechnung sowie Basiswissen in Rechnungswesen
und Controlling.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Der Kurs fördert das ökonomische Denken von Studierenden, die bisher keine Verbindung zur
BWL hatten. Er schult das Verständnis für die Verhaltensweisen von Unternehmen und
Wirtschaft im Allgemeinen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
4
Thommen, J.-P. & Achleitner, A.-K. (2006): Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, 5. Aufl.,
Wiesbaden.
Domschke, W. & Scholl, A. (2008): Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre, 3. Aufl., Heidelberg.
10 Kommentar
5
Modulname
Electrical Engineering and Information Technology
Modul Nr.
18-st-3020
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Florian Steinke
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-3020-ue Electrical Engineering and
Information Technology
0 Übung 1
18-st-3020-vl Electrical Engineering and
Information Technology
0 Vorlesung 3
2 Lerninhalt
Eulersche Formeln, Gaußsche Zahlenebene, Begriffe der Elektrotechnik, Vektor- und
Wirbelfelder, Coulombsches Gesetz, Maxwell-Beziehung, elektrische Verschiebungsdichte,
Gaußscher Satz, Kapazität, Induktivität, Operationsverstärker, nichtlineare Bauteile, Influenz, Brechungsgesetz, Kirchhoffsche Sätze, Ohmsches Gesetz, Periodische- und Nicht periodische
Vorgänge, Ortskurven, Leistungsberechnung, Transformatoren, Telegraphengleichungen,
Wanderwellen, Fourier-Reihe und -Transformation
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Der Student wird nach der Vorlesung in der Lage sein: Elektrotechnische Größen zu nennen,
elektrische Bauteile und Netzwerke, statische und quasistatische eleketrische und magnetische
Felder zu berechnen und anzuwenden. Weiterhin ist er in der Lage, lineare Gleichstrom- und
Wechselstromkreise zu berechnen, Zeigerdiagramme zu erstellen, Mehrphasensysteme und
Wanderwellenvorgänge zu erläutern.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 120 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ESE
6
9 Literatur
Ein Vorlesungsskript und Folien werden via Moodle zur Verfügung gestellt.
10 Kommentar
7
Modulname
Energy Finance
Modul Nr.
01-16-
1M02
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. pol. Dirk Schiereck
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
01-16-1M01-vu Energy Finance 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Mit der beschlossenen Energiewende, dem Atomausstieg und der zukünftig noch schnelleren
Hinwendung zu erneuerbaren Energieformen haben die damit verbundenen Finanzierungsfragen
noch einmal erheblich an politischer Bedeutung gewonnen.
Im Rahmen der Veranstaltung werden einerseits Finanzierungsfragen für den Bereich der
erneuerbaren Energien diskutiert. Dabei kann anhand dieses Industriesegments der gesamte
Unternehmenslebenszyklus mit seinen spezifischen Finanzierungsproblemen betrachtet werden,
angefangen von der Frühphasenrisikofinanzierung durch institutionelle Finanzgeber (Venture Capital), über die Wachstums- und Etablierungsphase, die auch Börsengänge umfasst, bis hin zur
Konsolidierung mit Unternehmensübernahmen (M&A) und ausgelagerten
Projektfinanzierungen.
Zum anderen geht es aber auch um die Kosten der Energiewende aus Sicht der heute
dominierenden konventionellen Stromversorger. So stellt sich die Frage nach den
Kapitalkostenveränderungen durch den Atomausstieg und den Kosten, die anfallen, wenn
bestehende Kraftwerke rückgebaut oder beseitigt werden
müssen. Zudem sind hier die Verkäufe der Stromnetze und die Nutzung der frei werdenden
finanziellen Mittel von Bedeutung.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Hörer der Veranstaltung sind anschließend in der Lage, die Vor- und Nachteile der
verschiedenen Finanzierungsoptionen sowohl im Bereich der erneuerbaren Energieanbieter als
auch für die etablierten Stromkonzerne zu bewerten und zu beurteilen. Sie sollen entscheiden
können für welche Unternehmen welche Finanzierungsformen grundsätzlich sinnvoll erscheinen
und welche Verfahren dabei genutzt werden sollten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
8
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Wird in der Vorlesung bekannt gegeben.
10 Kommentar
9
Modulname
Energy technologies in civil engineering and architecture
Modul Nr.
13-C0-
M025
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-C0-0038-vl Energy technologies in civil
engineering and architecture
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
10
Modulname
Energy Technologies in Mechanical Engineering
Modul Nr.
16-13-6420
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Johannes Janicka
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-13-6420-ue Energy Technologies in Mechanical
Engineering
0 Übung 0
16-13-6420-vl Energy Technologies in Mechanical
Engineering
0 Vorlesung 0
2 Lerninhalt
fehlt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
11
Modulname
Materials Science for Renewable Energy Systems
Modul Nr.
11-01-4404
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-4404-ue Exercises Materials Science for
Renewable Energy Systems
0 Übung 1
11-01-4404-vl Materials Science for Renewable
Energy Systems
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 90 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
12
Modulname
Renewable Energies, Energy scenarios and Climate protection
Modul Nr.
13-K3-
M012
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K3-0010-vü Renewable Energies, Energy
scenarios and Climate protection
0 Vorlesung und
Übung
3
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, Studienleistung, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, Studienleistung, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
13
Pflichtmodule
Modulname
Interdisziplinäres Energieprojekt IEP
Modul Nr.
11-01-4409
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-4409-ps Interdisziplinäres Energieprojekt
IEP
0 Projektseminar 0
2 Lerninhalt
Ausschnittsweise Bearbeitung eines möglichst praxisnahen Planungs- oder
Forschungsprojektes durch studentische Projektteams. Das nötige Fachwissen sowie konkrete Randbedingungen werden u. a. durch die betreuenden
Fachgebiete mittels regelmäßiger Sprechstunden eingebracht.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten. Sie haben im Team thematisch fächerübergreifend ein
Grundverständnis für die Arbeits- bzw. Denkweisen, Methoden und Erkenntnismöglichkeiten
unterschiedlicher Disziplinen entwickelt. Sie sind der Lage, die Ergebnisse in adäquater Form
schriftlich und mündlich zu präsentieren und wissenschaftlich zu diskutieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 60 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
14
10 Kommentar
15
Modulname
Master-Thesis Energy Science and Engineering
Modul Nr.
11-03-5000
Kreditpunkte
30 CP
Arbeitsaufwand
900 h
Selbststudium
900 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Die Master-Thesis bildet den Abschluss des Masterstudiums. Sie stellt eine eigenständige
wissenschaftliche Leistung der Studierenden dar. Dabei sollen bereits erworbene Kenntnisse der
wissenschaftlichen Arbeit auf ein ausgewähltes Thema anwendet werden. Die Thesis stellt einen
wesentlichen Teil der Forschungsorientierung des Studiengangs dar.
Auseinandersetzung mit einem neuen Thema und Erstellung eines Arbeitsplans ausgehend vom Stand der Forschung.
Durchführung einer experimentellen und/oder theoretischen Forschungsarbeit an einem energiebezogenen Thema unter Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden, Auswertung und Aufbereitung der Ergebnisse.
Erörterung der Fragestellung, Darstellung der fundierten, theoretischen Kenntnisse, Dokumentation und Bewertung der Ergebnisse in einer schriftlichen Arbeit in angemessener Form nach professionellen Standards (Master-Thesis)
Präsentation der Ergebnisse in einem Vortrag mit anschließender wissenschaftlicher Diskussion
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden sollen in diesem Modul ihre bereits erworbenen Kenntnisse der
wissenschaftlichen Arbeit vertiefen und die Kompetenz erwerben, diese auf ein selbst gewähltes
Thema eigenständig anzuwenden, und sich damit für weitere wissenschaftliche Arbeiten
qualifizieren. Sie vertiefen dabei ihre forschungspraktische Handlungskompetenz.
Die Studierenden sind in der Lage, sich innerhalb der vorgegebenen Frist in eine Problemstellung
der aktuellen Energieforschung einzuarbeiten. Sie kennen die Grundlagen zu einem aktuellen,
forschungsbezogenen Thema in der Energiewissenschaft und kennen die einschlägigen
wissenschaftlichen Publikationen der gewählten Forschungsrichtung. Sie sind in der Lage, ihre
Kenntnisse und Qualifikationen sowie neu erworbene Methoden auf wissenschaftliche Themen in
ausreichender Tiefe und Breite anzuwenden. Darüber hinaus können sie die wissenschaftlichen
Ergebnisse ihrer Arbeit professionell dokumentieren und in einem wissenschaftlichen Vortrag vor
Fachpublikum präsentieren.
Die eigenständige Organisation und Anfertigung der Master-Thesis soll zudem
Schlüsselkompetenzen in Zeitmanagement, Projektplanung und wissenschaftlichem Schreiben
fördern und vertiefen. Die Studierenden haben die Fähigkeit, eine wissenschaftliche
Fragestellung über einen längeren Zeitraum zu verfolgen, und verfügen über Planungs- und
Strukturierungsfähigkeit in der Umsetzung eines thematischen Projektes und die
16
Kommunikationsfähigkeit im schriftlichen Ausdruck.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Vorliegen von 75 Kreditpunkten innerhalb des Studiengangs M.Sc. Energy Science and
Engineering sowie ggf. der Auflagen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Hausarbeit, Standard)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündlich, Dauer 60 min., Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Hausarbeit, Gewichtung: 4)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündlich, Dauer 60 min., Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
Abschluss des Studienganges M.Sc. Energy Science and Engineering, Qualifizierung zu
wissenschaftlicher Tätigkeit und Promotion.
9 Literatur
Wird vom Betreuer der Thesis bekannt gegeben.
10 Kommentar
17
Wahlpflichtbereich
Themenbereich „Energie – Bau – Infrastruktur“
Modulname
Mini-Forschungsprojekt „Energie – Bau – Infrastruktur“
Modul Nr.
11-01-4410
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Das Mini-Forschungsprojekt wird in einem Fachgebiet oder Institut eines am Studienbereich
Energy Science and Engineering beteiligten Fachbereichs durchgeführt.
Der Inhalt der zu bearbeitenden Fragestellung ist in Absprache mit dem jeweiligen Lehrenden
festzulegen und orientiert sich an aktuellen, energierelevanten wissenschaftlichen
Fragestellungen mit Bezug zum Themenbereich „Energie – Bau – Infrastruktur“. Idealerweise
erfordert die Aufgabenstellung eine interdisziplinäre Herangehensweise.
Der/die Studierende wird zu einer weitestgehend eigenständigen Bearbeitung der
Themenstellung angeleitet.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
sind kompetent in der selbständigen Einarbeitung in das Thema der Aufgabenstellung sowie in der Dokumentation und Präsentation ihrer Arbeit
sind befähigt, die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten mit
Fragestellungen der aktuellen Forschung zu verbinden
können forschungsnahe Experimente oder Projektarbeiten eigenständig strukturieren,
planen und durchführen
wählen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung adäquate Hilfsmittel und Methoden aus und setzen diese ein bzw. wenden diese an
können die erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands
einschätzen und angemessen interpretieren
sind in der Lage, die konkreten Fragestellungen, Lösungsvorschläge, unternommene
Arbeitsschritte und die erhaltenen Ergebnisse in einer Präsentation sowie einem
schriftlichen Bericht in wissenschaftlichem Stil vorzustellen und in der entsprechenden
Fachsprache zu diskutieren
sollen nach dem absolvieren des Moduls in der Lage sein, auch umfangreichere
Forschungs- und Entwicklungsprojekte selbständig durchzuführen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. in einer Natur-oder Ingenieurwissenschaft
18
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Anwesenheit bei vereinbarten Präsenzterminen, Abgabe eines schriftlichen Berichts
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird bei der Aufgabenstellung bekanntgegeben bzw. ist durch eigene Recherche zu ermitteln
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19
Energieeffizientes Bauen
Modulname
Bauen im Bestand - Energetische Sanierung
Modul Nr.
13-D3-
M015
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D3-0010-vl Bauen im Bestand - Energetische
Sanierung
0 Vorlesung 0
2 Lerninhalt
Die Erhaltung bestehender Bausubstanz gewinnt aus Gründen des Umweltschutzes und der
Ressourcenschonung zunehmend an Bedeutung. Wichtiger Aspekt ist die energetische Sanierung,
mit dem Ziel, den Energieverbrauch deutlich zu senken. Verfahren zur Bewertung des Ist-
Zustandes, mögliche wirtschaftliche Maßnahmen zur energetischen Sanierung der Gebäudehülle
und der Anlagentechnik werden vorgestellt. Die zu beachtenden Grundsätze und die Umsetzung
werden anhand von Beispielen verdeutlicht. Die Studierenden sollen anhand einer Fallsituation
die Möglichkeiten oder Berechnungen in einer Ausarbeitung präsentieren.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden sind in der Lage, adäquate und nach gesetzlichen Vorgaben erforderliche
Konzepte zu einer energetischen Ertüchtigung, zu anlagentechnischen Modernisierungen und
bautechnischen Instandsetzungen zu identifizieren, unterschiedliche Lösungen abzuwägen,
sachlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen. Softwareprogramme zu
Simulationen und Berechnungen können angewendet werden, um ein optimales Konzept
präsentieren zu können. Spezifisierte Maßnahmen können auf Grund ökonomischer,
ökologischer, technischer und rechtlicher Gesichtspunkte beurteilt werden.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen: Konstruktive Bauphysik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 45 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Studienleistung
20
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
-Normen -WTA-Schriftenreihe
-Publikationen der DGZfP
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21
Modulname
Bauen im Bestand - Verfahrenstechnik und Ökonomie
Modul Nr.
13-A0-
M006
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-A0-0014-vl Bauen im Bestand:
Verfahrenstechnik und Ökonomie
0 Vorlesung 4
2 Lerninhalt
- Projekt und Objekt im Lebenszyklus von Gebäuden
- Lebenszyklusorientiertes Baumanagement
- Bauökonomie - Kostenplanung und Nutzungskostenplanung
- Grundlagen des Bauens im Bestand
- Gebäudeinstandhaltung
- Komplexe Verträge am Beispiel des Kraftwerkbaus - Abbrucharbeiten
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden …
- können die Projekt- und Objektphasen im Lebenszyklus von Gebäuden klassifizieren und
kennen die Vorteile einer lebenszyklusorientierten Abwicklung von Bauprojekten
- wissen Kosten und Nutzungskosten im Lebenszyklus von Gebäuden zu strukturieren und
können Kostenplanungsprozesse definieren
- erkennen die besonderen Anforderungen an das Bauen im Bestand
- können die Anforderungen an eine systematische Gebäudeinstandhaltung beschreiben
- können die verschiedenen Vertragsarten für Planung, Bau und Betrieb am Beispiel von
Kraftwerken einordnen und abgrenzen
- können die besonderen Anforderungen an die Vorbereitung und Durchführung von
Abbrucharbeiten gegenüber sonstigen Bauleistungen darlegen und die Abbruchprozesse auf
dieser Grundlage gestalten
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Kenntnisse des Moduls Baubetrieb A2
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
22
Unbenotete Studienleistung, Art wird zu Beginn der LV bekannt gegeben
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Klingenberger: Skript Baubetrieb Bauen im Bestand - Verfahrenstechnik und Ökonomie
Schetter: Skript Lebenszyklusorientiertes Projektmanagement
Steding: Skript Komplexe Verträge im Kraftwerksbau Motzko: Praxis des Bauprozessmanagements, Ernst & Sohn Verlag
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23
Modulname
Bauphysik / Baustoffkunde I
Modul Nr.
15-01-0324
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
15-01-0324-vl Vorlesung Baustoffkunde I 0 Vorlesung 4
15-01-0324-vu Bauphysik 0 Vorlesung und
Übung
2
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
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24
Modulname
Computational Methods for Building Physics and Construction Materials
Modul Nr.
13-D3-
M020
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Eduardus Koenders
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D3-0022-vl Computational Methods for
Building Physics and Construction
Materials
0 Vorlesung 2
13-D3-0023-ue Computational Methods for
Building Physics and Construction
Materials (Ü)
0 Übung 2
2 Lerninhalt
Die Veranstaltung soll verschiedene computer-gestützte Berechnungsmethoden, Lösungs-ansätze
und Möglichkeiten zur Implementierung physikalischer Prozesse in den Bereichen der Bauphysik
und der im Bauwesen relevanten Werkstoffe übermitteln. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der
mikroskopischen und makrosko-pischen Betrachtung aktiver Prozesse in porösen
Baustoffsystemen, wie z. B. Beton, Geo-polymeren, Dämmstoffen, etc. Die in diesem Modul
vordergründlich behandelten Lehrinhalte sind die Modellierungen von Feuchte- und/oder
reaktiver Transportmechanismen in porösen Medien, Wärmetransportmechanismen, Funk-
tionsprinzipien von Phasenwechselmaterialien zur Speicherung von Wärmeenergie, Wirkungs-
weisen verschiedener Dämmstoffe, temperatur- und feuchteinduzierter Verformungen und
Spannungen sowie das Themenfeld der Zement-hydratation. Dieses Modul bietet vollständige
Lösungsstrategien zur Analyse, Prozesssche-matisierung und computergestützter Berechnung physikalischer Problemstellungen.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
To educate students how to assess physical problems in building physics and/or
construction materials and to know how to solve these problems computationally. Students
should be able to solve simple physical problems them selves using supporting platforms like
Excell or Matlab.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Basic knowledge in english, building physics and construction materials.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 90 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
25
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. - Bauingenieurwesen – II. Wahlpflichtbereich
9 Literatur
Mehling, H.; Cabeza F. (2008): Heat and cold storage with PCM: An up to date introduction into
basics and applications, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg.
Ekkehard Holzbecher, Environmental Modeling Using MATLAB, Springer 2007, ISBN 978-3-540-
72936.
Numerical integration and Differential Equations, Matlab documentation, MathWorks 2015.
Transport Processes in Porous Media, Autoren: Coutelieris, Frank A., Delgado, J.M.P.Q, Springer
Verlag, Berlin, Heidelberg.
Heat and Mass Transfer, Autoren: Baehr, Hans Dieter, Stephan, Karl, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg.
Kattan, P. I. (2008): MATLAB Guide to Finite Elements: An Interactive Approach, Springer
Verlag, Berlin, Heidelberg.
Pietruszka, D. (2014): MATLAB® und Simulink® in der Ingenieurpraxis: Modellbildung,
Berechnung und Simulation, Springer Vieweg Verlag, Wiesbaden.
Vorlesungsfolien und weitere ergänzende Literatur
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26
Modulname
Fachmodul F: Gebäudetechnik
Modul Nr.
15-02-6425
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
15-02-6425-ue Übung Klima- und
Nutzungsgerechtes Bauen
0 Übung 2
15-02-6425-vl Vorlesung Energie und
Technologie
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Bausteinbegleitende Prüfung:
[15-02-6425-ue] (Studienleistung, Sonderform, Standard)
[15-02-6425-vl] (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Bausteinbegleitende Prüfung:
[15-02-6425-ue] (Studienleistung, Sonderform, Gewichtung: 50%)
[15-02-6425-vl] (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 50%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
27
Modulname
Fassadentechnik
Modul Nr.
13-M4-
M002
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-M4-0002-vu Fassadentechnik 1 0 Vorlesung und
Übung
4
2 Lerninhalt
Komplexe Konstruktionsprinzipen und System von Fassaden
Methodik zur Integration von Fassaden und verwandter Technologien in den Gebäudeentwurf.
Integartion fassadenrelevanter Funktionen
Experimentelle Konstruktions-, Detail- und Produktionsentwicklung
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Vertiefendes Verständnis zu Fassadenkonstruktionen sowie deren Verknüpfung mit dem Gebäude
Verständnis der Abhängigkeiten von Konstruktionsprinzipien, Systemlösungen, physikalischen
und funktionalen Anforderungen vor dem Hintergrund von aktuellen und neuen Material-
Produktions- und Konstruktionstechnologien.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. Bau- bzw. Umweltingenieurwissenschaften
B.Sc. Architektur
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 15 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
28
9 Literatur
Andrea Compagno: Intelligente Glasfassaden, Birkhäuser Verlag, Berlin 2002
Gerhard Hausladen, et al,: Clima Design, Callwey Verlag, München 2004
Gerhard Hausladen, et al,: Clima Skin, Callwey Verlag, München 2006
Thomas Herzog, et al, Fassadenatlas, Birkhäuser Verlag, Basel/Boston/Berlin 2005
Ulrich Knaack, Prinzipien der Konstruktion - Fassaden, Birkhäuser Verlag 2007
Eberhard Oesterle, et al, Doppelfassaden, Prestel; 2001
Uta Pottgiesser,: Fassadenschichtungen Glas, Bauwerk Verlag, Berlin, 2004
10 Kommentar
29
Modulname
Fassadentechnik 2
Modul Nr.
13-M4-
M003
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Knaack
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-M4-0003-vl Fassadentechnik 2 - Vorlesung 0 Vorlesung 2
13-M4-0004-ue Fassadentechnik 2 - Übung 0 Übung 2
2 Lerninhalt
Materialbezogenen Fassadentechnologie und Konstruktionsprinzipien: Stahl, Aluminium, Holz,
Composite, GFK, Glas, Ploymeere etc.
Materialspezifische Anwendungen (Statik, Bauphysik, Haustechnik, Konstruktion, Funktion)
Materialbezogenen Systemlösungen Anwendungen in Baubeispielen (Neubau, Sanierung)
Potentiale für zukünftige Entwicklungen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Wissen zu den in Fassadenkonstruktionen verwendeten Materialien
Verständnis der materialbezogenen konstruktiven Abhängigkeiten
Wissen zu den üblichen materialspezifischen Systemlösungen
Verständnis von potentiellen Fehlerquellen und Schadensbilder
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc Bauingenieurwesen und Geodäsie oder B.Sc Architektur
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 15 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Studien- und Prüfungsleistungen
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
30
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Bauingenieurwesen – III. Fachlicher Wahlbereich
9 Literatur
Skript und Reader, ggf. wird weitere Literatur während der Lehrveranstaltung bekannt gegeben
Andrea Compagno: Intelligente Glasfassaden, Birkhäuser Verlag, Berlin 2002
Gerhard Hausladen, et al,: Clima Design, Callwey Verlag, München 2004
Gerhard Hausladen, et al,: Clima Skin, Callwey Verlag, München 2006
Thomas Herzog, et al, Fassadenatlas, Birkhäuser Verlag, Basel/Boston/Berlin 2005
Ulrich Knaack, Prinzipien der Konstruktion - Fassaden, Birkhäuser Verlag 2007
Eberhard Oesterle, et al, Doppelfassaden, Prestel; 2001 Uta Pottgiesser,: Fassadenschichtungen Glas, Bauwerk Verlag, Berlin, 2004
10 Kommentar
Angebot SoSe
31
Modulname
Gebäudetechnologie / Baustoffkunde II
Modul Nr.
15-01-0334
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
15-01-0334-vl Baustoffkunde II 0 Vorlesung 2
15-01-0334-vu Grundlagen Gebäudetechnologie 0 Vorlesung und
Übung
2
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Bausteinbegleitende Prüfung:
[15-01-0334-vl] (Studienleistung, Klausur, Dauer 90 Min, Standard)
[15-01-0334-vu] (Studienleistung, mündliche Prüfung, Dauer 15 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Bausteinbegleitende Prüfung:
[15-01-0334-vl] (Studienleistung, Klausur, Gewichtung: 50%)
[15-01-0334-vu] (Studienleistung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 50%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
32
Modulname
Glas und Fassade Projekt
Modul Nr.
13-M0-
M001
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Knaack
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-M0-0002-vl Glas und Fassade Projekt -
Vorlesung
0 Vorlesung 2
13-M0-0003-ue Glas und Fassade Projekt - Übung 0 Übung 2
2 Lerninhalt
Projektbeispiel aus der Praxis (Neubau, Sanierung)
Planungsprozess: Entwicklung, Engineering, Konstruktion, Vorbereitung für Vergabe,
Bauüberwachung, Qualitätssicherung (Produktion, Montage) Planungsleitlinien und Regelwerke (Übersicht, DIN / EN, HOAI/AOH (z.B. VFT), etc)
Fehlerquellen in Planung, Fertigung und Montage anhand von Beispielprojekten
Schadensanalyse, Schadensbilder (Aufnahme, Analyse, Dokumentation)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Verständnis des Planungs- und Bauprozesses, Kenntnis von Planungsinhalte, Methoden,
Leitlinien und Regelwerken der Fassadenplanung. Analysefähigkeit von Fehlerquellen und
Schadensbilder
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc Bauingenieurwesen und Geodäsie
(B.Sc Architektur)
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 15 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Studien- und Prüfungsleistungen
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
33
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Bauingenieurwesen – III. Fachlicher Wahlbereich
9 Literatur
Skript und Reader, ggf. wird weitere Literatur während der Lehrveranstaltung bekannt gegeben
Thomas Herzog, et al, Fassadenatlas, Birkhäuser Verlag, Basel/Boston/Berlin 2005
Ulrich Knaack, Prinzipien der Konstruktion - Fassaden, Birkhäuser Verlag 2007
Jens Schneider, et al, Glasbau - Grundlagen, Berechnung, Konstruktion Springer Verlag 2016
Ulrich Knaack: Konstruktiver Glasbau, Müller Verlag
Jan Cremer, Detail Atlas Gebäudeöffnungen, Birkhäuser Verlag 2015
10 Kommentar
Angebot SoSe
34
Modulname
Green Building Design I
Modul Nr.
13-D1-
M007
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D1-0015-vl Green Building Design I 0 Vorlesung 0
13-D1-0016-ue Green Building Design I - Übung 0 Übung 0
2 Lerninhalt
Baukonstruktive Themenbereiche in Anlehnung an das aktuelle Baugeschehen mit dem Fokus auf
Green Building werden in Seminarform bearbeitet. Hierzu gehören gezielte wissenschaftliche
Fragen sowohl zu Materialien (z. B. Stahl, Glas, Wärmedämmung) als auch zu Technologien
(z.B. Klimatisierung, Energiebereitstellung und –verteilung, Steuerung von Gebäudehüllen). An ausgewählten Beispielen von Bauwerken und eigenen studentischen Projekten werden sinnvolle
Konstruktionsprinzipien entwickelt. In den betreuten Studienarbeiten werden auch
herausragende, bestehende Bauwerke und ihre Konstruktionen untersucht - auch unter
Einbeziehung historischer klassischer Bauten.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nach der erfolgreich absolvierten Lehrveranstaltung werden die Studierenden die Fähigkeit
besitzen, die Zusammenhänge der im Bauwesen verwendeten relevanten Lösungskonzepte für
Green Building konstruktiv, technisch und physikalisch zu verstehen und anzuwenden.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen zu erfassen, zu eruieren,
sachlich und verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen wird der Besuch der Lehrveranstaltungen Grundlagen des konstruktiven Hochbaus -
Teil I oder Baukonstruktion
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Unbenotete Studienleistung
7 Benotung
35
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
z.B. Stahlbau-, Mauerwerks-, Holzbau-, Betonatlas, alle Edition Detail, Nachhaltiges Bauen,
Energieatlas. Weitere Literatur: s. Homepage zum Fachgebiet www.kgbauko.de
10 Kommentar
36
Modulname
Green Building Design II
Modul Nr.
13-D1-
M008
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D1-0017-vl Green Building Design II 0 Vorlesung 0
13-D1-0018-ue Green Building Design II - Übung 0 Übung 0
2 Lerninhalt
Baukonstruktive Themenbereiche in Anlehnung an das aktuelle Baugeschehen mit dem
Schwerpunkt auf selbst entwickelte Konzepte werden in Seminarform vertiefend bearbeitet.
Hierzu gehören gezielte wissenschaftliche Fragen sowohl zu Materialien (z. B. Stahl, Glas,
Wärmedämmung) als auch zu Technologien (z.B. Klimatisierung, Energiebereitstellung und –verteilung, Steuerung von Gebäudehüllen). An ausgewählten Beispielen von Bauwerken und
eigenen studentischen Projekten werden sinnvolle Konstruktionsprinzipien entwickelt. In den
betreuten Studienarbeiten werden auch herausragende, bestehende Bauwerke und ihre
Konstruktionen untersucht - auch unter Einbeziehung historischer klassischer Bauten
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nach der erfolgreich absolvierten Lehrveranstaltung werden die Studierenden die Fähigkeit
besitzen, die Zusammenhänge der im Bauwesen verwendeten relevanten Lösungskonzepte für
Green Building konstruktiv, technisch und physikalisch zu verstehen und anzuwenden.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen zu erfassen, zu eruieren,
sachlich und verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen wird der Besuch der Lehrveranstaltungen Grundlagen des konstruktiven Hochbaus -
Teil I oder Baukonstruktion
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Unbenotete Studienleistung
7 Benotung
37
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
z.B. Stahlbau-, Mauerwerks-, Holzbau-, Betonatlas, alle Edition Detail, Nachhaltiges Bauen,
Energieatlas. Weitere Literatur: s. Homepage zum Fachgebiet www.kgbauko.de
10 Kommentar
38
Modulname
Konstruktive Bauphysik
Modul Nr.
13-D3-
M001
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D3-0002-vl Konstruktive Bauphysik 0 Vorlesung 4
2 Lerninhalt
Mit den wachsenden Anforderungen an die thermische Behaglichkeit der Nutzer, die
energetische Gebäudeoptimierung und die Auotmatisierung der Regelung steigt der Umfang der
benötigten bauphysikalischen Kenntnisse der Planer. Die Veranstaltung widmet sich den
komplexen Zusammenhängen zentraler bauphysikalischer Fragestellungen auf den Ebenen der
Baustoffe, Bauteile und Gebäude. Es werden grundlegende physikalische Vorgänge zum Wärme-
und Feuchteverhalten erläutert sowie zur Schall- und Brandübertragung. Der Hintergrund und
die erforderliche Anwendung der relevanten Normen und Gesetze werden dabei genauso berücksichtigt wie die gebäude- und bauteilspezifische Simulation. Es werden sowohl die
Anforderungen und Nachweise für Wohn- wie auch für Nichtwohngebäude behandelt.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nach Abschluss des Moduls können Studierende:
- bauphysikalische Problemstellungen erkennen
- grundlegende bauphysikalische Zusammenhänge des Wärme, Feuchte- und Schallschutzes
verstehen
- grundlegende Nachweise des Wärme-, Feuchte- und Schallschutzes führen
- die Ziele sowie bau- und anlagentechnischen Maßnahmen zum energieeffizienten Bauen
verstehen
- vereinfachte Nachweise zur jeweils aktuellen Energieeinsparverordnung führen
- einen ersten Überblick über den baulichen Brandschutz erhalten
Neben der Befähigung, unterschiedliche Lösungswege abzuwägen, sachlich und verständlich zu
erläutern, können die Studierenden Entscheidungen treffen und begründen. Die Studierenden
sind in der Lage, die fachspezifischen Probleme des Wärme-, Feuchte-, Schall- und Brandschutzes
nach wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfehlung: Bauphysik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
39
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
- Vorlesungsunterlagen
- Häupl, P., Homann, M., Kölzow, C., Riese, O., Maas, A., Höfker, G., Nocke, C. : Lehrbuch der
Bauphysik - Schall, Wärme, Feuchte, Licht, Brand, Klima; Vieweg+Teubner;ISBN 978-3-519-
55014-3, 2012
- W. Willems, K. Schild, S. Dinte
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40
Modulname
Smart Building
Modul Nr.
15-01-0344
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
15-01-0344-ue Smart Building Design - Übung 0 Übung 2
15-01-0344-vl Smart Building Design - Vorlesung 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Die Anerkennung der Übung ist Voraussetzung für die mündliche Prüfung.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche Prüfung, Dauer 15 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
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41
Modulname
Strategisches Facility Management and Sustainable Design
Modul Nr.
13-D2-
M001
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D2-0026-se Strategisches Facility Management
& Sustainable Design
0 Seminar 4
2 Lerninhalt
Die Lehrinhalte befassen sich mit:
- Leistungsbeschreibung im FM
- Lebenszyklus von Immobilien / Lebenszykluskosten
- Immobiliencontrolling und Immobilienbetrieb
- Integration eines FM-Konzeptes
- Public Private Partnership (PPP) - Grundlagen der Nachhaltigkeit
- Life-Cycle-Assessment (Ökobilanz, Umweltwirkungen von Gebäuden,
Nachhaltigkeitszertifizierung)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden sind nach dem Besuch des Seminars und erfolgreich bestandener Klausur in
der Lage
- die strategischen ökologischen und ökonomischen Fragestellungen, die sich aus der Komplexität
einer Gebäudelebenszyklusbetrachtung ergeben, zu beschreiben
- die ökologischen und ökonomischen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen
Lebenszyklusphasen von Gebäuden zu identifizieren
- die ökologischen und ökonomischen Auswirkungen von Bauwerken über einen
Betrachtungszeitraum zu berechnen
- den Gebäudeentwurf nach Kriterien des Lebenszyklusansatzes und Prinzipien des nachhaltigen
Bauens und Betreibens zu optimieren
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Voraussetzungen notwendig
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Art, Umfang und Anrechnung der zu erbringenden Studienleistungen (z.B. testierte Hausübung,
42
Teilnahme an Exkursion) werden am Anfang der LV bekanntgegeben.
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Nävy, J.: Facility Management, Springer Verlag, 2006
Braun, H.P.: Facility Management Erfolg in der Immobilienwirtschaft, Springer Verlag, 2007
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43
Modulname
Technische Gebäudeausrüstung I
Modul Nr.
13-D2-
M002
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Carl-Alexander Graubner
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D2-0008-vl Technische Gebäudeausrüstung I 0 Vorlesung 3
13-D2-0009-ue Technische Gebäudeausrüstung I -
Übung
0 Übung 1
2 Lerninhalt
Die Lehrveranstaltung befasst sich mit folgenden Teilgebieten der Technischen
Gebäudeausrüstung:
- Elektrotechnik (Stark- und Schwachstromanlagen, Blitzschutz, Beleuchtung) - Aufzuganlagen,
- Baulicher Brandschutz,
- Feuerlöschanlagen,
- Sanitärtechnik,
- Raumlufttechnische Anlagen,
- Klima - und Kältetechnik,
- Heizungstechnik,
- Gebäudeautomation,
- Regenerative Energien
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden, das Modul erfolgreich absolviert haben, sind sie in der Lage:
1. Die Inhalte und Technologien in den verschiedenen Teilgebieten der technischen
Gebäudeausrüstung zu benennen und deren Funktionsweisen zu beschreiben und
2. Die für die Auslegung gebäudetechnischer Systeme notwendigen Anlagen und deren
Komponenten zu identifizieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Voraussetzungen notwendig
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Art der zu erbringenden Studienleistungen werden zu Beginn der Lehrveranstaltung
bekanntgegeben
44
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Studien- und Prüfungsleistungen
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Bauingenieurwesen - II. Wahlpflichtbereich
M.Sc. Umweltingenieurwissenschaften - II. Wahlpflichtbereich
9 Literatur
C.-A. Graubner: Skript Technische Gebäudeausrüstung, Institut für Massivbau, TU Darmstadt
Laasch: Haustechnik - Teubner Verlag Stuttgart. Pistohl/RechenauerI Scheuerer: Handbuch der Gebäudetechnik, Band 1 - Werner Verlag
Pistohl/RechenauerI Scheuerer: Handbuch der Gebäudetechnik, Band 2 - Werner Verlag
Daniels: Gebäudetechnik - Oldenbourg Industrieverlag
Wellpott: Technischer Ausbau von Gebäuden - Kohlhammer
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45
Modulname
Technische Gebäudeausrüstung II
Modul Nr.
13-D2-
M003
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Carl-Alexander Graubner
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-D2-0006-vl Technische Gebäudeausrüstung II 0 Vorlesung 2
13-D2-0007-ue Technische Gebäudeausrüstung II -
Übung
0 Übung 2
2 Lerninhalt
Die Lehrveranstaltung befasst sich mit den Grundlagen der folgenden Teilgebiete der
Technischen Gebäudeausrüstung:
- Elektrotechnik (Stark- und Schwachstromanlagen, Blitzschutz, Belechtung), - Aufzugsanlagen,
- Baulicher Brandschutz,
- Feuerlöschanlagen,
- Sanitärtechnik,
- Raumlufttechnische Anlagen,
- Klima- und Kältetechnik,
- Heizungstechnik,
- Gebäudeautomation,
- Regenerative Energien.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden. das Modul erfolgreich absolviert haben, sind sie in der Lage:
1. Die Inhalte und Technologien in verschiedenen Teilgebieten der technischen
Gebäudeausrüstung zu benennen und deren Funktionsweisen zu beschreiben und
2. Die für die Auslegung gebäudetechnischer Systeme notwendigen Anlagen und deren
Komponenten zu identifizieren und
3. Die planungsseitige Auslegung der gebäudetechnischen Anlagen durchzuführen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Die erfolgreiche Teilnahme des Moduls Technische Gebäudeausrüstung I wird empfohlen, aber
nicht vorausgesetzt.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
Art der zu erbringenden Leistungen wird zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben
46
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Studien- und Prüfungs leistungen
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Bauingenieurwesen - II. Wahlpflichtbereich
M.Sc. Umweltingenieurwissenschaften - II. Wahlpflichtbereich
9 Literatur
C.-A. Graubner: Skript Technische Gebäudeausrüstung, Institut für Massivbau, TU Darmstadt
Laasch: Haustechnik - Teubner Verlag Stuttgart. Pistohl/Rechenauer/Scheuerer: Handbuch der Gebäudetechnik, Band 1 - Werner Verlag
Pistohl/Rechenauer/Scheuerer: Handbuch der Gebäudetechnik, Band 2 - Werner Verlag
Daniels: Gebäudetechnik - Oldenbourg Industrieverlag
Wellpott: Technischer Ausbau von Gebäuden - Kohlhammer
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47
Modulname
Wahlfach F: Tragwerksentwicklung
Modul Nr.
15-02-6517
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
45 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
15-02-6517-se Wahlfach Tragwerksentwicklung 0 Seminar 3
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Bausteinbegleitende Prüfung:
[15-02-6517-se] (Studienleistung, Abgabe, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Bausteinbegleitende Prüfung:
[15-02-6517-se] (Studienleistung, Abgabe, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
48
Infrastrukturplanung
Modulname
Infrastrukturplanung
Modul Nr.
13-K4-
M007
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K4-0017-vl Infrastrukturplanung 0 Vorlesung 2
13-K4-0018-ue Infrastrukturplanung - Übung 0 Übung 2
2 Lerninhalt
Die Lehrveranstaltung gibt einen Einblick in die historische Entwicklung und die übergreifenden
Merkmale technischer Infrastruktursysteme (Energie-, (Ab-)Wasser-, Abfall-, Verkehr,
Telekommunikation) sowie deren Bedeutung für die Entwicklung von Städten und Regionen.
Inhalte sind die Wechselwirkungen zwischen Infrastruktursektoren, die aktuellen Veränderungen
der Infrastrukturversorgung infolge technischer Innovationen, Liberalisierungs- und
Privatisierungsprozessen und neuer Umweltregulierungen sowie die besonderen Bedingungen
der Infrastrukturversorgung in Räumen des globalen Südens. Es werden Organisationsformen
des Infrastrukturbetriebes und Besonderheiten der öffentlichen Regulierung behandelt. Darauf aufbauend werden der Planungsprozess von Infrastrukturanlagen, die Koordination von
Interessen und Nutzungen im Infrastrukturbereich sowie neuere Ansätze der
Infrastrukturplanung behandelt. Anhand konkreter Fallstudien werden Infrastrukturprobleme
beleuchtet und planerische Lösungsmöglichkeiten erörtert.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und
verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit und Bereitschaft zur interdisziplinären und international
ausgerichteten Analyse von Infrastrukturproblemen und -lösungen und ihrer Bedeutung für die
Raumentwicklung;
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen: Grundlagen der räumlichen Planung oder gleichwertige Veranstaltungen.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
49
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Studienleistung erforderlich, Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Informationsmaterialien werden zu Beginn der LV bereitgestellt.
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50
Modulname
Raumentwicklung im nationalen und internationalen Kontext
Modul Nr.
13-K4-
M004
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K4-0011-se Raumentwicklung im
internationalen Kontext
0 Seminar 4
2 Lerninhalt
Die Studierenden setzen sich im Rahmen von Fallbeispielen mit aktuellen Problemen der
räumlichen Entwicklung im internationalen und transnationalen Kontext auseinander und
beschäftigen sich mit den spezifischen Systemen räumlicher Politik und Planung. Sie werten
diese Erkenntnisse auch mit Blick auf die Unterschiede zur und Gemeinsamkeiten mit der
räumlichen Entwicklung und den Bedingungen räumlicher Planung in Deutschland aus.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden erweitern ihr Verständnis der gesellschaftlichen, politischen, ökonomischen
und ökologischen Kontextbedingungen räumlicher Planung und Entwicklung, insbesondere bei
der Entwicklung von Metropolregionen. Diese lernen sie anhand exemplarischer nationaler und
internationaler Räume oder eines spezifischen Handlungsfelds der räumlichen Planung im
nationalen oder internationalen Kontext kennen. Sie machen sich mit den spezifischen
Problemen räumlicher Planung, Planungsmethoden und -instrumenten, den Akteuren räumlicher
Entwicklung sowie Lösungsansätzen im ausgewählten Fall vertraut und diskutieren diese
Themen wissenschaftlich. Ausgehend von den Erkenntnissen der Lehrveranstaltung sind sie in
der Lage, die Besonderheiten des betrachteten Beispiels zu erkennen und mit den Bedingungen
räumlicher Entwicklung und Planung in anderen Raumkontexten in Bezug zu setzen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Mindestens eine der folgenden Veranstaltungen: Städtische und regionale Infrastrukturplanung
oder Städtische und regionale Umweltplanung. Nach individueller Absprache können die
Vorkenntnisse durch gleichwertige Veranstaltungen nachgewiesen werden
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, Referat, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Hausarbeit, Referat, Anwesenheitspflicht
51
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, Referat, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Wird jeweils bei Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.
10 Kommentar
52
Modulname
Räumliche Entwicklung und Planungspraxis
Modul Nr.
13-K4-
M010
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K4-0023-se Räumliche Entwicklung und
Planungspraxis
0 Vorlesung 0
2 Lerninhalt
Die Lehrveranstaltung behandelt ausgewählte Probleme der Stadt- und Regionalentwicklung und
planerische Lösungsmöglichkeiten. Dies geschieht anhand exemplarischer Fälle in der Region
Rhein-Main bzw. im Land Hessen. Durch Einladung von Praxisexperten und Besuch von
Einrichtungen räumlicher Planung in der Region machen sich die Studierenden mit den
spezifischen Problemen der Planungspraxis, den Akteuren und Institutionen räumlicher
Entwicklung und den planerischen Handlungsmöglichkeiten in der Region vertraut und diskutieren diese Themen wissenschaftlich.
Die Studierenden setzen sich im Rahmen von Fallbeispielen mit aktuellen Problemen der
räumlichen Entwicklung in der Region Rhein-Main bzw. im Land Hessen auseinander und
erweitern ihr theoretisches Wissen durch die Auseinandersetzung mit konkreten Fallstudien. Auf
Basis wissenschaftlicher Literatur erarbeiten die Studierenden eigene Thesen und planerische
Lösungsansätze und präsentieren und diskutieren diese.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden entwickeln ein Verständnis der Institutionen und Rahmenbedingungen
räumlicher Planung sowie beurteilen und entwerfen raumplanerische Problemlösungen im
Kontext ihrer sozialen, kulturellen, ökonomischen, ökologischen, technischen und rechtlichen
Rahmenbedingungen.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und
verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit und Bereitschaft zur interdisziplinären und
internationalen Kooperation.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
Die Studierenden sind in der Lage, die Ergebnisse Ihrer Arbeit in geeigneter Form darzustellen
und zu präsentieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Mindestens eine der folgenden Veranstaltungen: Städtische und regionale Infrastrukturplanung
oder Städtische und regionale Umweltplanung. Nach individueller Absprache können die
Vorkenntnisse durch gleichwertige Veranstaltungen nachgewiesen werden.
5 Prüfungsform
53
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Anwesenheit und aktive Mitarbeit im Seminar, Mündliche Präsentation, Schriftliche Ausarbeitung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Informationsmaterialien werden zu Beginn der Veranstaltung bereitgestellt.
10 Kommentar
54
Themenbereich „Energieeffiziente Mobilitäts- und Transportkonzepte“
Modulname
Mini-Forschungsprojekt „Energieeffiziente Mobilitäts- und Transportkonzepte“
Modul Nr.
11-01-4411
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Das Mini-Forschungsprojekt wird in einem Fachgebiet oder Institut eines am Studienbereich Energy
Science and Engineering beteiligten Fachbereichs durchgeführt.
Der Inhalt der zu bearbeitenden Fragestellung ist in Absprache mit dem jeweiligen Lehrenden
festzulegen und orientiert sich an aktuellen, energierelevanten wissenschaftlichen Fragestellungen
mit Bezug zum Themenbereich „Energieeffiziente Mobilitäts- und Transportkonzepte“. Idealerweise
erfordert die Aufgabenstellung eine interdisziplinäre Herangehensweise.
Der/die Studierende wird zu einer weitestgehend eigenständigen Bearbeitung der Themenstellung angeleitet.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
sind kompetent in der selbständigen Einarbeitung in das Thema der Aufgabenstellung sowie
in der Dokumentation und Präsentation ihrer Arbeit
sind befähigt, die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten mit
Fragestellungen der aktuellen Forschung zu verbinden
können forschungsnahe Experimente oder Projektarbeiten eigenständig strukturieren,
planen und durchführen
wählen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung adäquate Hilfsmittel und Methoden aus und
setzen diese ein bzw. wenden diese an
können die erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands
einschätzen und angemessen interpretieren
sind in der Lage, die konkreten Fragestellungen, Lösungsvorschläge, unternommene Arbeitsschritte und die erhaltenen Ergebnisse in einer Präsentation sowie einem schriftlichen
Bericht in wissenschaftlichem Stil vorzustellen und in der entsprechenden Fachsprache zu
diskutieren
sollen nach dem absolvieren des Moduls in der Lage sein, auch umfangreichere Forschungs-
und Entwicklungsprojekte selbständig durchzuführen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. in einer Natur-oder Ingenieurwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
55
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Anwesenheit bei vereinbarten Präsenzterminen, Abgabe eines schriftlichen Berichts
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird bei der Aufgabenstellung bekanntgegeben bzw. ist durch eigene Recherche zu ermitteln
10 Kommentar
56
Modulname
Bahnsysteme und Bahntechnik B
Modul Nr.
13-J1-
M001
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-J1-0001-vl Bahnsysteme und Bahntechnik B
(Eisenbahnentwurf)
0 Vorlesung 2
13-J1-0002-ue Übung zu Bahnsysteme und
Bahntechnik B (Eisenbahnentwurf)
0 Übung 2
2 Lerninhalt
Aufbauend auf dem in dem Grundlagen-Modulen Verkehr I (A) vermittelten Grundwissen,
erfolgt die Vermittlung des Fachwissens. Dieses umfasst folgende Themenbereiche: Herleitung der Trassierungsrandbedingungen aus ökonomischen, physiologischen und
physikalischen Vorgaben; Bemessung von Trassierungselementen unter Berücksichtigung ihrer
gegenseitigen Beeinflussung; Konstruktion der Trasse in Grund- und Aufriss unter
Berücksichtigung von Geländerissen, Zwangspunkten und Kunstbauten; Dimensionierung von
Weichen und deren Konstruktion; Bahnhofsentwurf; Prinzipielle Spurplangestaltung von
Bahnhöfen; Oberleitungsanlagen und Stromversorgung
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden haben vertieftes Verständnis für die Zusammenhänge und Methoden des
Entwurfs von Eisenbahninfrastruktur.
Sie besitzen die Fähigkeit, insbesondere aus diesem Gebiet fachspezifische Probleme nach
wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
Sie besitzen die vertieft Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen zu erarbeiten, gegeneinander
abzuwägen, sachlich und verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu
begründen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Verkehr I
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Testierte Hausübung, erfolgreich abgeschlossenes Kolloquium, bestandene Fachprüfung
57
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Skripte werden zu Beginn der Lehrveranstaltung ausgegeben. Weiterführende Literatur wird zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben
10 Kommentar
58
Modulname
Bahnsysteme und Bahntechnik C
Modul Nr.
13-J1-
M002
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-J1-0003-vl Bahnsysteme und Bahntechnik C
(Eisenbahnbetriebswissenschaft I)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Infrastrukturabbildung und Zugmodellierung für einenbahnbetriebswissenschaftliche
Modellierung. Belegung von Streckengleisen, Gleisgruppen und Fahrstraßenknoten. Ermittlung
von Betriebsqualität und Leistungsfähigkeit. Verspätungsentwicklung und Behinderungen im
Eisenbahnwesen. Kennenlernen verschiedener Methoden des Planungs- und
Verkehrsmanagements Bahn
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, Kapazitäten von Schieneninfrastruktur nach technischen
und ökonomischen Gesichtspunkten und auf Grundlage der vorhanden und der zukünftigen
Gegebenheiten zu bemessen und deren Betriebsqualität zu ermitteln und zu beurteilen.
Sie sind in der Lage, die Problemlösungen des Spezialbereichs „Bahnsysteme und Bahntechnik“
zu durchdringen und auch schwierige fachspezifische Probleme in diesem Bereich nach
wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
Auf Grundlage der erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten sind die Studenten in der Lage neue
Methoden und Problemlösungen in diesem Bereich zu entwickeln.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Verkehr I (A)
Verkehr II (A)
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 60 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Anwesenheitspflicht, bestandende Fachprüfung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
59
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Skripte werden zu Beginn der Lehrveranstaltung ausgegeben. Weiterführende Literatur wird zu
Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben
10 Kommentar
60
Modulname
Control of Drives
Modul Nr.
18-gt-2020
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Gerd Griepentrog
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-gt-2020-ue Control of Drives 0 Übung 2
18-gt-2020-vl Control of Drives 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Regelstrukturen für Antriebe, Auslegung von Antriebsregelungen , Wechselrichter für geregelte
Antriebe
Raumzeiger als Grundlage für die Modelle der Drehfeldmaschinen. Bezugssysteme für die
Behandlung von Drehfeldmaschinen
Regelungstechnisches Blockschaltbild des Antriebs mit Gleichstrommaschine, Reglerstruktur und Auslegung der Ansteuerung von Gleichstrommaschinen
Regelungstechnisches Blockschaltbild für permanenterregte Synchronmaschine (PMSM),
Regelungstechnisches Blockschaltbild der Asynchronmaschine (ASM); Drehmomentregelung für
Drehfeldmaschinen mit linearerem Regler oder Schaltregler, Feldorientierte Regelung und
direkte Momentenregelung bei PMSM und ASM. Modelle/Beobachter für Läuferfluss der
ASM
Drehzahlregelung von Antrieben, auch schwingungsfähige Last.
Winkellage- und Beschleunigungsgeber
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nach aktiver Mitarbeit in Vorlesung sowie selbstständigem Lösen aller Übungsaufgaben vor der
jeweiligen Übungsstunde sollen die Studierenden in der Lage sein
1.) die regelungstechnischen Blockschaltbilder der Gleichstrommaschine im Grunddrehzahl- und
Feldschwächbereich zu entwickeln
2.) die zu 1.) gehörenden Regelkreise hinsichtlich Struktur und Reglerparaneter auszulegen
3.) Raumzeiger in verschieden rotierenden Koordinatensystemen zu anzuwenden
4.) die dynamischen Gleichungen der PMSM und der ASM herzuleiten und mit Hilfe des jeweils
geeignet rotierendem Koordinatensystem zu vereinfachen und als nichtlineares
regelungstechnisches Blockschaltbild darzustellen.
5.) die zu 4.) gehörenden Regelkreise, insbesondere die feldorientierte Regelung hinsichtlich
Struktur und Reglerparameter auszulegen
6.) Aufgrund der vermittelten Systematik auch für nicht behandelte Maschinentypen wie die
doppelt gespeiste ASM entsprechende Herleitungen in der Literatur nachvollziehen zu können.
7.) Modelle und Beobachter für den Läuferfluss der ASM in verschiedenen Koordinatensystemen
herzuleiten und die jeweiligen Vor- und Nachteile zu beurteilen
8.) Die Regelkreise der überlagerten Drehzahlregelung auch für schwingungsfähige mechanische
Lasten auszulegen und zu parametrieren.
61
4 Voraussetzung für die Teilnahme
BSc ETiT oder Gleichwertiges, insbes. Regelungstechnik und elektrische
Maschinen/Antriebe
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 90 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc EPE, MSc MEC, Wi-ETiT
9 Literatur
Skript und Übungsanleitung zum Download in Moodle.
Literatur:
Mohan, Ned: “Electric Drives and Machines”
De Doncker, Rik; et. al.: “Advanced Electrical Drives”
Schröder, Dierk: “Elektrische Antriebe – Regelung von Antriebssystemen”
Leonhard, W.: “Control of Electrical Drives”
10 Kommentar
62
Modulname
Elektrische Antriebstechnik für Automobile
Modul Nr.
18-bi-2150
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2150-ue Elektrische Antriebstechnik für
Automobile
0 Übung 1
18-bi-2150-vl Elektrische Antriebstechnik für
Automobile
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
This course introduces the students to the different design aspects of electric drives used in
automotive applications, comprising both high power density high speed traction and small mass
produced auxiliary drives. Since the target audience comprises students from different degree programmes, the course first reviews basics of electromagnetic power conversion principles and
design principles of PM based machines. The discussion of the electric drives themselves
comprises the various facets of their design as part of a complex system, such as operating
requirements, configurations, material choices, parasitic effects and their mitigation, electric and
thermal stress, as well as manufacturing related questions, notably as they affect the design of
the mass produced auxiliary drives.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
At the end of the course, the students will know about design principles of PM based machines,
electric drives: topologies, operating areas, dynamic performance and configuration of traction
drives for hybrid cars and electric vehicles as they apply to electric drives for cars. In addition to
traction drives, they will also be familiar with auxiliary drives used in cars. They will understand
the parasitic effects of inverter induced bearing currents, the insulation material used for the
electric winding and the winding stress at inverter supply. They will be familiar with the
different cooling principles and thermal modelling, as well as the thermal aspects of the
integration into the car. They will also know about the main failure modes that may occur with
electric drives used for cars, the different lamination sheets used and their manufacturing.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Abgeschlossenes Bachelorstudium in Elektrotechnik oder äquivalenter Abschluss.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
Modulabschlussprüfung:
• Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard BWS)
63
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Modulabschlussprüfung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
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64
Modulname
Elektrische Bahnen
Modul Nr.
18-bi-2140
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2140-vl Elektrische Bahnen 0 Vorlesung 3
2 Lerninhalt
Traktionsmechanik
Elektrische Ausrüstung von Triebfahrzeugen
Traktionswechselrichter und Traktionsmaschine
Überwachungseinrichtungen
Bahnstromsysteme im Vergleich
Gleich- und Wechselstromsysteme für Fernbahnen und Nahverkehr
Problem der Erdung und Rückstromführung
Unterwerke, Umformer, Kraftwerke
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Verständnis der Grundkonzepte elektrischer Triebfahrzeuge und elektrischer Bahnstromsysteme
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundkenntnisse in elektrischen Maschinen und Antrieben
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
65
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc MEC, MSc Wi-ETiT
9 Literatur
Detailliertes Vorlesungsskript. Bendel, H. u.a.: Die elektrische Lokomotive. Transpress, Berlin,
1994. Filipovic, Z: Elektrische Bahnen. Springer, Berlin, Heidelberg, 1995. Steimel, A.:
Elektrische Triebfahrzeuge und ihre Energieversorgung. Oldenburg Industrieverlag, 2006.
Bäzold, D. u.a.: Elektrische Lokomotion deutscher Eisenbahnen. Alba, Düsseldorf, 1993.
Obermayer, H. J.: Internationaler Schnellverkehr. Franckh-Kosmos, Stuttgart, 1994; Guckow, A.;
Kiessling, F.; Puschmann, R.: Fahrleitungen el. Bahnen. Teubner, Stuttgart, 1997. Schaefer, H.:
Elektrotechnische Anlagen für Bahnstrom. Eisenbahn-Fachverlag, Heidelberg, 1981
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66
Modulname
Grundlagen der Flugantriebe
Modul Nr.
16-04-5010
Kreditpunkte
8 CP
Arbeitsaufwand
240 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Heinz-Peter Schiffer
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-04-5010-vl Grundlagen der Flugantriebe 0 Vorlesung 4
2 Lerninhalt
Theoretische Grundlagen des Flugantriebs; Thermodynamischer Kreisprozess; Komponenten;
Schadstoffbildung.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Den Kreisprozess eines Flugantriebs darzustellen und die Auswirkungen variierender
Kreisprozessparameter (z.B. Turbineneintrittstemperatur, Flugmachzahl) auf den Kreisprozess
zu erläutern
Die Schubgleichung, die Eulersche Turbinengleichung und die Gleichungen zur Beschreibung der
Triebwerkswirkungsgrade (thermischer Wirkungsgrad, Vortriebswirkungsgrad) durch
Anwendung der Erhaltungsgleichungen (Masse, Energie, Impuls) herzuleiten.
Die jetzigen und zukünftigen Anforderungen an ein Triebwerk aufzulisten sowie deren
Bedeutung für die Komponenten, deren Auswirkung auf die Verlustmechanismen und
Schadstoffentstehung zu erklären.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundlagenkenntnisse in Thermodynamik und Strömungslehre (hier insbeondere kompressible
Strömung) sind zwingend erforderlich.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
Schriftliche Prüfung 90 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
67
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WP Bachelor MPE
9 Literatur
Skript 'Flugantriebe und Gasturbinen' und Vorlesungsfolien (Internet Homepage des Fachgebiets:
www.glr.maschinenbau.tu-darmstadt.de).
Bräunling, W. J. G.: Flugzeugtriebwerke, Springer Verlag.
Cohen, H.; Rogers, G. F. C.: Gas Turbine Theory, Longman Group Limited.
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68
Modulname
Grundlagen der Schienenfahrzeugtechnik
Modul Nr.
18-bi-2050
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2050-vl Grundlagen der
Schienenfahrzeugtechnik
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Aus dem umfassenden und interdisziplinären Wissensgebiet der Eisenbahntechnik
(Fahrzeugtechnik, Signal- und Sicherungstechnik, Bauingenieurwesen und
Eisenbahnbetriebstechnik) greift die Vorlesung den Bereich der Fahrzeugtechnik mit dem
Schwerpunkt des Mechanteils heraus. Sie bietet dem Ingenieur einen zusammenhängenden
Einstieg in ausgewählte Kapitel des Engineerings von Schienenfahrzeugen mit besonderen
Schwerpunkten in den eisenbahnspezifischen technischen Lösungen und Verfahren. Die
Vorlesung gliedert sich in 7 Kapitel, wobei vier Kapitel theoretische Grundlagenthemen und die drei Kapitel wesentliche Komponenten des Schienenfahrzeugs vertieft behandeln.
Im Rahmen einer eintägigen Exkursion besteht die Möglichkeit, Einblicke in die Fertigung
moderner Schienenfahrzeuge zu erhalten. Die Teilnahme ist freiwillig.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Verständnis der mechanischen und maschinenbaulichen Grundlagen moderner
Schienenfahrzeuge.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Bachelor-Abschluss Elektrotechnik oder Mechatronik oder Maschinenbau
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
In der Regel erfolgt die Prüfung durch eine Klausur (Dauer: 90 Min.). Falls sich in Semestern, in
welchen die Vorlesung nicht stattfindet, bis zu einschließlich 20 Studierende anmelden erfolgt
die Prüfung mündlich (Dauer: 30 Min.). Die Art der Prüfung wird innerhalb einer Arbeitswoche
nach Ende der Prüfungsanmeldephase bekannt gegeben.
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
69
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc MEC, MSc EPE, MSc WI-ETiT
9 Literatur
Detailliertes Skript; Filipovic, Z: Elektrische Bahnen. Springer, Berlin, Heidelberg, 1995.
Obermayer, H.J.: Internationaler Schnellverkehr.Franckh-Kosmos, Stuttgart, 1994
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70
Modulname
Motor Development for Electrical Drive Systems
Modul Nr.
18-bi-2032
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2030-ue Motor Development for Electrical
Drive Systems
0 Übung 1
18-bi-2030-vl Motor Development for Electrical
Drive Systems
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
For the wide field of the drive technology at low and medium power range from 1 kW up to
about 500 kW…1 MW the conventional drives and the current trends of developments are
explained to the students. Grid operated and inverter-fed induction drives, permanent-magnet synchronous drives with and without damper cage ("brushless dc drives"), synchronous and
switched reluctance drives and permanent magnet and electrically excited DC servo drives are
covered. As a "newcomer" in the electrical machines field, the transversal flux machines and
modular synchronous motors are introduced.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
For the students who are interested in the fields of design, operation or development of electrical
drives in their future career, the latest knowledge about
modern computational methods (e.g. finite elements),
advanced materials (e.g. high energy magnets, ceramic bearings),
innovative drive concepts (e.g. transversal flux machines) and
measurement and experiment techniques are imparted.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Completed Bachelor of Electrical Engineering or equivalent degrees
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
71
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc MEC, nicht MSc EPE
9 Literatur
A detailed script is available for the lecture. In the tutorials design of PM machines, switched reluctance drives and inverter-fed induction motors are explained.
10 Kommentar
72
Modulname
Nahverkehrsbahnen (C)
Modul Nr.
13-J1-
M003
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-J1-0005-vl Nahverkehrsbahnen 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Grundlagen für den Entwurf von Nahverkehrsbahnen (rechtliche Grundlagen, Finanzierung,
Trassierung, Stationsgestaltung). Betriebsführung von Nahverkehrsbahnen (Fahrzeug- und
Personaleinsatz, Nahverkehrsfahrzeuge). Fahrplanerstellung im Nahverkehr. Grundlagen des
Integralen Taktfahrplans. Vorstellung ausgewählter internationaler Projekte.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit die am besten geeigneten Methoden und Verfahren zur
Lösung von Problemen der Gestaltung von Anlagen des Schienenpersonennahverkehrs
auszuwählen.
Die Studierenden sind in der Lage auch schwierige fachspezifische Probleme in diesem Bereich
nach wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
Auf Grundlage der erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten sind die Studenten in der Lage neue
Methoden und Problemlösungen in diesem Bereich zu entwickeln.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Verkehr I
Verkehr II
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 60 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Anwesenheitspflicht, bestandene Fachprüfung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
73
9 Literatur
Skripte werden zu Beginn der Lehrveranstaltung ausgegeben. Weiterführende Literatur wird zu
Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben.
10 Kommentar
74
Modulname
Praxisorientierte Projektierung elektrischer Antriebe (Antriebstechnik für Elektroautos)
Modul Nr.
18-bi-2120
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2120-se Praxisorientierte Projektierung
elektrischer Antriebe
(Antriebstechnik für Elektroautos)
0 Seminar 2
2 Lerninhalt
Inhalt des Vortragsteils: Mono- und Hybridkonzepte - Antriebsmotoren - Hybridstrategien -
Elektrische Maschinen (GSM, ASM, SRM, PSM) - Antriebskonzepte - Fahrdynamik –
Energiespeicher Inhalt der Seminararbeit: - Simulation eines Straßenfahrzeuges mit elektrischem Antriebsstrang
- Gegebenenfalls Vergleich der Rechnung mit Messergebnissen - Präsentation der Seminararbeit
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Kenntnisse der grundlegenden Auslegungsverfahren für E-Antriebe in Hybrid- und
Elektroautomobilen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Bachelor-Abschluss Elektrotechnik oder Mechatronik, "Elektrische Maschinen und Antriebe" und
„Leistungselektronik" empfohlen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc MEC, MSc EPE, MSc WI-ETiT
9 Literatur
Vortragsskriptum Binder,A.: Elektrische Maschinen und Antriebe 1, TUD (Institut für elektr.
Energiewandlung)
75
Mitschke, M.: Dynamik der Kraftfahrzeuge, Springer Verlag Berlin
10 Kommentar
76
Modulname
Proseminar ETiT
Modul Nr.
18-bi-1000
Kreditpunkte
2 CP
Arbeitsaufwand
60 h
Selbststudium
30 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-1000-ps Proseminar ETiT 0 Proseminar 2
2 Lerninhalt
Einarbeiten in die Originalliteratur zu einem vorgegebenen Gebiet der Elektrotechnik und
Informationstechnik, Zusammenfassende schriftliche Darstellung einer Originalarbeit erstellen,
Zusammenfassende multimediale Präsentation einer Originalarbeit geben
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Der Student ist in der Lage, wissenschaftliche Texte zu erfassen und zu analysieren, technische
Sachverhalte geordnet darzustellen und in strukturierter Weise zu präsentieren. Er kann am
Beispiel einer Originalarbeit diese schriftlich korrekt zusammenfassend wiedergeben und deren
Inhalte referieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
BSc ETiT, BSc MEC, BSc iST
9 Literatur
10 Kommentar
Modulname
77
Systemische Betrachtung des Luftverkehrs
Modul Nr.
16-23-3144
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-23-3144-vl Systemische Betrachtung des
Luftverkehrs
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Die Vorlesung hat das Ziel, Master Level Studenten ein vollständiges Verständnis über das
heutige globale Luftverkehrssystem zu vermitteln. Dazu werden die gesetzlichen
Rahmenbedingungen und dessen relevanten Teilnehmer (Flughafen, Airline, Flugsicherung,
Passagiere) herausgearbeitet sowie Interaktionen zwischen den Teilnehmern und
Interessensüberschneidungen dargelegt. Im Fokus stehen die technische Ausstattung, die
operationellen/betrieblichen Abläufe und damit einhergehenden Herausforderungen wie
Kapazitätsengpässe, Lärmemissionen oder die wirtschaftliche Lage. Der aktuelle Stand der
Forschung (NextGen, SESAR) wird vorgestellt. Eine Vertiefung der Inhalte der Vorlesung findet
mit Hilfe von Simulationen und industrierelevanten Beispielen statt.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Das Gesamtsystem und die Schnittstellen zwischen den Teilnehmern herzuleiten.
Die heutigen Herausforderungen einzuordnen, Stärken und Schwächen des Systems zu
beurteilen und Ansätze zu dessen Weiterentwicklung aufzuzeigen.
[*]Die Handlungsoptionen aus dem Stand der Forschung auf zukünftige Probleme zu übertragen.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Standard)
Mündliche Prüfung 20 min pro Person im Rahmen einer Gruppenprüfung
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
78
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE III (Wahlfächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft)
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
Master Mechatronik
Master of Traffic and Transport
9 Literatur
Vorlesungspräsentationen verfügbar.
Literatur:
Schmitt, Gollnick: Air Transport System, Springer 2015;
Hirst: The Air Transport System, Woodhead Publishing 2008;
Mensen: Handbuch der Luftfahrt, Springer 2013;
Scheiderer: Angewandte Flugleistung, Springer 2008
10 Kommentar
79
Modulname
Thermische Turbomaschinen und Flugantriebe
Modul Nr.
16-04-5070
Kreditpunkte
8 CP
Arbeitsaufwand
240 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Heinz-Peter Schiffer
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-04-5020-vl Flugantriebe 0 Vorlesung 2
16-04-5040-vl Thermische Turbomaschinen 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Thermische Turbomaschinen: Stationäre Gasturbine, Dampfturbine, Radialverdichter,
Radialturbine, Turbolader.
Flugantriebe: Betriebsverhalten, Triebwerksregelung, Lärm, Nachbrenner, Zweikreistriebwerke,
Wellenleistungstriebwerke, Staustrahltriebwerke, Raketentriebwerke, Sicherheit und
Zuverlässigkeit
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Speziellen Turbomaschinenarten wie stationäre Gasturbine, Dampfturbine, Radialverdichter / -
turbine und Turbolader zu unterscheiden und die jeweiligen Eigenheiten zu erklären.
Die Begriffe Ähnlichkeitskennzahlen und Kennfelder eines Verdichters/einer Turbine zu erklären
und mit ihnen zu arbeiten.
Die Ursachen der Lärmentstehung bei einem Triebwerk zu erläutern
Die spezifischen Eigenheiten luftatmender Triebwerkstypen, die Abwandlungen des einfachen
Strahltriebwerkes (z.B. mit Nachverbrennung, Wellentriebwerk, etc.) sowie deren
Anwendungsbereiche, Vor- und Nachteile zu beschreiben.
Optimierungsmöglichkeiten eines Raketenantriebes hinsichtlich Schub und Wirkungsgrad zu
erläutern.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundlagenkenntnisse in Thermodynamik und Strömungslehre (hier insbesondere kompressible
Strömung) sind erforderlich, Grundlagen der Turbomaschinen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
Mündliche Prüfung 30 min
80
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
9 Literatur
Skript 'Flugantriebe und Gasturbinen' und Vorlesungsfolien (Internet Homepage des Fachgebiets:
www.glr.maschinenbau.tu-darmstadt.de); Traupel, W.:'Thermische Turbomaschinen', Springer
Verlag; Lechner, C., Seume, J.:'Stationäre Gasturbinen', Springer Verlag; Baines,
N.C.:'Fundamentals of Turbocharging', Comcepts/NREC
10 Kommentar
81
Modulname
Verbrennungskraftmaschinen I
Modul Nr.
16-03-5010
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
135 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Christian Beidl
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-03-5010-vl Verbrennungskraftmaschinen
0 Vorlesung 3
2 Lerninhalt
Allgemeines: geschichtlicher Rückblick, wirtschaftliche und ökologische Bedeutung, Einteilung
der Verbrennungsmotoren.
Grundlagen des motorischen Arbeitsprozesses: Carnot-Prozess, Gleichraumprozess, Gleichdruckprozess, Seiliger-Prozess.
Konstruktive Grundlagen: Kurbelwelle, Pleuel, Lagerung, Kolben, Kolbenringe, Kolbenbolzen,
Laufbuchse, Zylinderkopfdichtung, Zylinderkopf, Ladungswechsel.
Kenngrößen: Mitteldruck, Leistung, Drehmoment, Kraftstoffverbrauch, Wirkungsgrad,
Zylinderfüllung, Luftverhältnis, Kinematik des Kurbeltriebs, Verdichtungsverhältnis, Kennfelder,
Hauptabmessungen.
Kraftstoffe: Chemischer Aufbau, Eigenschaften, Heizwert, Zündverhalten, Herstellung, alternative
Kraftstoffe.
Allgemeine Grundlagen der Gemischbildung: Ottomotor, Dieselmotor, Verteilung, Aufbereitung.
Gemischbildung beim Ottomotor: Vergaser, elektronische Einspritzung, HCCI (Homogeneous
Charge Compression Ignition). Zündung beim Ottomotor: Anforderungen, Zündkerze, Zündanlagen, Magnetzündung,
Klopfregelung.
Gemischbildung beim Dieselmotor: Grundlagen, verschiedene Verfahren, Gemischaufbereitung,
Einspritzsysteme.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Die physikalischen Grundlagen von Verbrennungsmotoren zu erklären.
Die wirtschaftliche und ökologische Bedeutung von Verbrennungsmaschinen zu erklären.
Die Grundlagen der Konstruktion von Verbrennungsmaschinen zu beschreiben.
Die Unterschiede in der Gemischbildung und Entflammung bei Ottomotoren und bei
Dieselmotoren zu erklären.
[*]Die Zündung beim Ottomotor zu erklären.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
82
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
Schriftliche oder mündliche Prüfung (wahlweise) [schriftlich: 1 h 30 min; mündlich: 1 h 30 min
(pro 4er-Gruppe)]
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WP Bachelor MPE
Bachelor Mechatronik
9 Literatur
VKM I - Skriptum, erhältlich im Sekretariat
10 Kommentar
83
Modulname
Verbrennungskraftmaschinen II
Modul Nr.
16-03-5020
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
135 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Christian Beidl
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-03-5020-vl Verbrennungskraftmaschinen II 0 Vorlesung 3
2 Lerninhalt
Motorelektronik: Aufgaben, Aufbau und Struktur, Aktuatoren und Sensoren,
Grundfunktionen, Bedatung, Zugang
Entflammung und Verbrennung von Kohlenwasserstoffen: Kinetische Gastheorie,
Entflammung und Verbrennung, Zusammenhang zwischen Druck und Brennverlauf,
Wirkungsgrade, normale Verbrennung (Otto / Diesel), abnormale Verbrennung,
Brennraumform und Brennverfahren
Abgas: Abgaskomponenten, Schädlichkeit, Entstehung, Einfluß des Betriebspunktes,
Reduktion der motorisschen Abgas, Abgasnachbehandlung, Messsysteme, Testverfahren
Ladungswechsel: Einfluß des Ladungswechsels, Steuerungsorgane, Nockenwellentriebe,
Auslegung des Ladungswechsels, variable Ventilsteuerung, spezielle Ventiltriebe
Aufladung: Eigenschaften und Vorteile, Möglichkeiten, Auslegungskriterien, mehrstufige
Aufladung, ausgeführte Varianten
Geräusch: Grundsätzliches, Geräuschquellen, Maßnahmen, gesetzliche Bestimmungen
Hybrid: Grundlagen, Hybridfunktionen, Einteilung, Komponenten, Herausforderungen,
Entwicklungsmethoden und Zertifizierung, ausgeführte Varianten
Indizierung: Messkette, Druckmessung, Bestimmung des Zylindervolumens, Auswertung,
Heizverläufe, charakteristische Ergebnisse
Design of Experiments
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Brennräume in Kenntnis des Zusammenhangs von Brennraumform, Brennverfahren und
Entflammung zu gestalten.
Den Ladungswechsel bei Verbrennungsmotoren zu erklären und Varianten zu identifizieren als
84
Basis um Motoren weiterzuentwickeln.
Die Hybridtechnologie zu erklären.
[*]Spezifische Messverfahren im Bereich der Motorenoptimierung (Indizierung, Design of
Experiments) wiederzugeben.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
schriftlich oder mündlich (wahlweise)
schriftlich: 1 h 30 min;
mündlich: 1 h 30 min (pro 4er-Gruppe)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
Master Mechatronik
9 Literatur
VKM II - Skriptum, erhältlich im Sekretariat
10 Kommentar
85
Themenbereich „Energiematerialien“
Modulname
Mini-Forschungsprojekt „Energiematerialien“
Modul Nr.
11-01-4412
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Das Mini-Forschungsprojekt wird in einem Fachgebiet oder Institut eines am Studienbereich Energy
Science and Engineering beteiligten Fachbereichs durchgeführt.
Der Inhalt der zu bearbeitenden Fragestellung ist in Absprache mit dem jeweiligen Lehrenden
festzulegen und orientiert sich an aktuellen, energierelevanten wissenschaftlichen Fragestellungen
mit Bezug zum Themenbereich „Energiematerialien“. Idealerweise erfordert die Aufgabenstellung
eine interdisziplinäre Herangehensweise.
Der/die Studierende wird zu einer weitestgehend eigenständigen Bearbeitung der Themenstellung angeleitet.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
sind kompetent in der selbständigen Einarbeitung in das Thema der Aufgabenstellung sowie
in der Dokumentation und Präsentation ihrer Arbeit
sind befähigt, die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten mit
Fragestellungen der aktuellen Forschung zu verbinden
können forschungsnahe Experimente oder Projektarbeiten eigenständig strukturieren,
planen und durchführen
wählen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung adäquate Hilfsmittel und Methoden aus und
setzen diese ein bzw. wenden diese an
können die erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands
einschätzen und angemessen interpretieren
sind in der Lage, die konkreten Fragestellungen, Lösungsvorschläge, unternommene Arbeitsschritte und die erhaltenen Ergebnisse in einer Präsentation sowie einem schriftlichen
Bericht in wissenschaftlichem Stil vorzustellen und in der entsprechenden Fachsprache zu
diskutieren
sollen nach dem absolvieren des Moduls in der Lage sein, auch umfangreichere Forschungs-
und Entwicklungsprojekte selbständig durchzuführen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. in einer Natur-oder Ingenieurwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
86
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Anwesenheit bei vereinbarten Präsenzterminen, Abgabe eines schriftlichen Berichts
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird bei der Aufgabenstellung bekanntgegeben bzw. ist durch eigene Recherche zu ermitteln
10 Kommentar
87
Modulname
Ceramic Materials: Syntheses and Properties. Part II
Modul Nr.
11-01-7342
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Dr. Emanuel Ionescu
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-7342-vl Ceramic Materials: Syntheses and
Properties. Part II
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Powder Processing
• Shaping Techniques
• Pyrolysis Processes
• Sintering
• Silicon carbide, silicon nitride, silicon oxycarbides, silicon carbonitrides
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student has gained practical experience with and remembers different processing techniques
for ceramic materials. Furthermore, he/she has gained the competence to correlate the
relationship between (micro)structure/phase composition of ceramics and their property profiles.
The student gets acquainted with modern processing techniques for ceramic materials and is able
to follow advanced textbooks and scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
none
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
9 Literatur
1. W. D. Kingery, Introduction to Ceramics, Wiley ,1976.
2. J. R. Reed, Introduction to the Principles of Ceramic Processing, Wiley, 1987.
88
3. U. Schubert, N. Hüsing, Synthesis of Inorganic Materials, Wiley-VCH, 2000.
4. P. Colombo, G. D. Soraru, R. Riedel, H.-J. Kleebe, Polymer-Derived Ceramics: from
Nanostructure to Applications, DEStech Publications Inc., 2009. 5. R. Riedel, I.-W. Chen, Ceramics Science and Technology, vols. 1-4, Wiley-VCH, 2008-2014.
6. N. Bansal, A. R. Boccaccini, Ceramics and Composites Processing Methods, Wiley, 2012.
10 Kommentar
Cycle: each winter semester
89
Modulname
Chemie anorganischer Festkörper I (M.AC6)
Modul Nr.
07-03-0025
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-03-0007-vl Chemie anorganischer Festkörper I
(M.AC6)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Charakteristika anorganischer Festkörper, kooperative Phänomene, kristalliner Zustand;
Präparative Methoden (Hochtemperatur- und Hochdrucksynthese, Einkristallzucht, Chemischer
Transport, Solvothermalsynthese, Sol-Gel-Verfahren, Topochemische Reaktionen, Dünne
Schichten); Symmetrie, Kristallographie, Strukturtypen; Struktur und Bindung (Nichtmetalle,
Metalle, kovalente, ionische und intermetallische Verbindungen); Strukturbestimmende Faktoren
(Isosteriebeziehungen, Elektronenmangelverbände, Gitterenergie, Raumerfüllung,
Radienkriterien, elektrostatische Valenz, Kristallfeldeffekte, Polarisationseffekte, Kugelpackungen und Lückenbesetzung, Polyederverknüpfung, Substitutionsmischkristalle, Überstrukturen,
Valenzelektronenkonzentration); Struktur-Eigenschaftsbeziehungen (Piezoelektrizität,
Ferroelektrizität, Magnetismus, Ionenleitung, Halbleiter, Härte); Reaktivität im Festkörper
(Fehlerkonzept, Nichtstöchiometrie, Punktfehler, Scherstrukturen); Thermodynamische
Stoffcharakterisierung (Phasendiagramme, Phasenumwandlungen); Spezielle
Verbindungsklassen (Perowskite, Spinelle, Silicate, HT-Supraleiter); Elektronische Struktur von
Festkörpern (Bändermodell, Zustandsdichten, Bandlücken).
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende verstehen die Zusammenhänge zwischen Aufbau, Bindungscharakter und
Eigenschaften anorganischer Festkörper, um das Potential chemischer und struktureller
Differenzierung von Materialien, auch im Hinblick auf eine Funktionalisierung und Anwendung,
erkennen und einsetzen zu lernen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
90
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
91
Modulname
Functional Materials
Modul Nr.
11-01-4104
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Oliver Gutfleisch
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-1036-vl Functional Materials 0 Vorlesung 4
2 Lerninhalt
Functional Materials and specific devices:
• Conductivity in metals,
• Semiconductors,
• Thermoelectricity,
• Organic semiconductors,
• Ionic conductors,
• Dielectric and ferroelectric materials,
• Introduction to magnetism and magnetic materials, • Magnetic materials and their applications (permanent and soft magnets),
• Magnetocaloric materials,
• Metal Hydrides,
• Superconductors.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Gaining knowledge of the most important principles in the before mentioned material classes.
Focusing not only on the physical principles but also materials synthesis and application of the
most important functional materials. Furthermore applications of these material classes will be
discussed. The students will be able to develop and characterise simple devices constructed from
the above mentioned materials.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: good knowledge of Materials Science I-VI (Bachelor course),
knowledge of basic solid state physics
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
92
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Mandatory Course Materials Science. In order to avoid doubling of
curricular elements, students who graduated from TU Darmstadt with a Bachelor in Materials
Science within the study regulations from 2008 are NOT allowed to take this module for credit
and must instead take more Elective Courses Materials Science to compensate for the missing 6
CP.
9 Literatur
1. K.Nitzsche, H.-J.Ullrich, „Funktionswerkstoffe der Elektrotechnik und Elektronik“, Deutscher
Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1993).
2. O. Kasap, “Principles of Electronic Materials and Devices”, Mcgraw-Hill Publ. Comp. (2005).
3. Rolf E.Hummel, „Electronic properties of materials“, Springer Verlag (1993).
4. J.C.Anderson et al., „Materials Science“, Chapman & Hall Verlag (1990).
5. C.Kittel, „Einführung in die Festkörperphysik“, 14. Auflage, Oldenburg Verlag, München
(2006).
6. H.Ibach, H.Lüth, "Festkörperphysik", 6. Auflage, Springer Verlag, Berlin (2002). 7. E.A.Silinsh, V.Capek, "Organic molecular crystals" , AIP Press (1994).
8. W.Brütting, "Physics of organic semiconductors", Wiley- VCH (2005).
9. W.Buckel, R.Kleiner „Supraleitung“, 6. Auflage, Wiley-VCH Verlagsgesellschaft (2004).
10. J. M. D. Coey, “Magnetism and Magnetic Materials”, Cambridge University Press (2010).
11. B. D. Cullity, “Introduction to Magnetic Materials”, Wiley-IEEE Press (2008).
12. O’Handley, “Modern magnetic materials: principles and applications”, Wiley & Sons (2000)
13. Darren P. Broom, “Hydrogen Storage Materials: The characterisation of Their Storage
Properties (Green Energy and Technology)”, Springer (2011).
10 Kommentar
Cycle: each winter semester
93
Modulname
Grenzflächenverfahrenstechnik
Modul Nr.
16-15-5050
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Steffen Hardt
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-15-5050-vl Grenzflächenverfahrenstechnik 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Thermodynamik der Grenzflächen, Randwinkel, Benetzung, Filmbeschichtung, Kolloidale
Lösungen, Brown'sche Molekularbewegung, Viskosität von Dispersionen, Elektrolytsysteme,
Leitfähigkeiten, Elektrolyse, Strom-Spannungs-Kurven, Elektrodialyse, DLVO-Theorie,
Kolloidstabilität. Schäume, Emulsionen, Dispersionen.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Randwinkelphänomene zu erklären und zu beurteilen.
Partikelbeladene Strömungen zu analysieren und zu modellieren.
[*]Die Stabilität kolloidaler Systeme auf Grundlage der DLVO-Theorie zu beurteilen.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Der Besuch der Veranstaltung erfordert Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Thermodynamik und
der Strömungsmechanik.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
Mündliche Prüfung 30 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
Master PST Pflicht
94
WPB Master MPE III (Wahlfächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft)
9 Literatur
Skript wird in Moodle bereitgestellt.
10 Kommentar
95
Modulname
Heterogene Katalyse (M.TC5)
Modul Nr.
07-06-0006
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-06-0006-vl Heterogene Katalyse (M.TC5) 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Die Heterogene Katalyse ist eine der bedeutsamsten Zukunftstechnologien, da sie wie kein
anderes technisches Prinzip die ökonomische und ökologische Wertschöpfung miteinander
verbindet. Die meisten industriell durchgeführten Reaktionen zur Produktion von Grundstoffen,
Zwischen- und Endprodukten verlaufen nur in Gegenwart von Katalysatoren. In der Vorlesung
Heterogene Katalyse wird gelehrt, wie Katalysatoren hergestellt, materialseitig und kinetisch
charakterisiert und - unter Berücksichtigung wesentlicher Katalysekonzepte - in Forschung und
Industrie eingesetzt werden.
Grundlagen der Heterogenen Katalyse Moderne Methoden der Synthese von heterogenen Katalysatoren
Physikalisch-chemische Charakterisierung von heterogenen Katalysatoren
Prinzipien: Redoxkatalyse, Säure-Base-Katalyse Anwendung von Katalysatoren
(Selektivhydrierung, Partialoxidation, Umweltkatalyse)
Catalytic Reaction Engineering; Mikro-/Makrokinetik
Katalytische Reaktionsmechanismen
Neue experimentelle Methoden und Trends der Entwicklung heterogener Katalysatoren
Aktuelle Ergebnisse aus der Entwicklung neuer Feststoffkatalysatoren und -materialien
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studenten sollen in der Lage sein, auf der Basis grundsätzlicher Katalysekonzepte und unter
Berücksichtigung wichtiger Resultate der modernen Katalyseforschung (z.B. „Nano-Catalysis“,
Rational Catalyst Design“) heterogene Katalysatoren je nach Anwendungsfall herzustellen, mit
physikalisch-chemischen Methoden zu charakterisieren und zur Weiterentwicklung/Optimierung
von Katalysatoren für bedeutsame Reaktionen der chemischen Industrie beitragen zu können.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
96
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
97
Modulname
Magnetism and Magnetic Materials
Modul Nr.
11-01-2001
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Lambert Alff
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-2001-vl Magnetism and Magnetic Materials 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Basic notions of magnetism
• Magnetism in atoms and ions
• Magnetism in metallic materials
• Crystal field symmetry and Exchange Interaction
• Magnetically ordered structures
• Magnetic order, symmetry and phase transitions
• Micromagnetism and domain behavior
• Experimental methods in magnetism • Selected (hot) topics from current research
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student is able to remember the basic notions of magnetism for a broad range of situations
and materials. The student has the competence to differentiate different types of magnetism and
their origin, and to correlate them with materials properties. He/she is qualified to evaluate
experimental and theoretical methods for goal-oriented research in the area of magnetism and
magnetic materials. The student remembers modern magnetic materials and their use in current
applications. The student has a first insight in modern research in magnetism and magnetic
materials and a beginner’s competence to follow advanced textbooks and scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: module „Quantum Mechanics for Materials Science”
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
98
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
9 Literatur
1. S. Blundell: Magnetism in Condensed Matter, Oxford University Press (2001)
2. J. M.D. Coey: Magnetism and Magnetic Materials, Cambridge University Press (2009)
3. D. Jiles: Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman & Hall (2001)
4. R. Skomski: Simple Models of Magnetism, Oxford University Press (2008)
5. N. Spaldin, Magnetic Materials, Cambridge University Press (2006)
6. L. Alff, Magnetismus und magnetische Materialien, Lecture notes (2004)
10 Kommentar
Cycle: each winter semester
99
Modulname
Materials Science of Thin Films
Modul Nr.
11-01-2004
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Lambert Alff
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-2004-vl Materials Science of Thin Films 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Introduction to thin film technology
• Nucleation: Thermodynamics and kinetics
• Structure and strain
• Thermal Evaporation
• Sputtering
• Chemical vapor deposition (CVD)
• Molecular beam epitaxy (MBE)
• Pulsed laser deposition (PLD) • Thin film deposition of oxides
• Thin films for solar cells
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student has gained a broad overview on and remembers relevant thin film deposition
methods. He/she is able to identify the advantages and disadvantages of each deposition method
for different applications and needs. The student has the competence to apply fundamental thin
film science to novel materials. The student has the competence to differentiate different types of
deposition methods according to their physical and chemical principles. He/she is qualified to
evaluate thin film methods for goal-oriented research in the diverse fields of thin film
applications. The student has a first insight in modern research in thin films and a beginner’s
competence to follow advanced textbooks and scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
none
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
100
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
9 Literatur
1. M. Ohring: Materials Science of Thin Films, Academic Press (2002) 2. L. B. Freund and S. Suresh: Thin Film Materialss, Cambridge University Press (2003).
3. R. Eason (Ed.): Pulsed Laser Deposition of Thin Films, Wiley (2007)
4. 17. IFF-Ferienkurs: Dünne Schichten und Schichtsysteme, Forschungszentrum Jülich (1986)
10 Kommentar
Cycle: each summer semester
101
Modulname
Mechanical Properties of Metals
Modul Nr.
11-01-2006
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Apl. Prof. Dr.-Ing. Clemens Müller
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-9092-vl Mechanical Properties of Metals 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Microstructure – Property Relationship
• Tensile Testing
• Fracture Toughness
• Fatigue Life Time
• Fatigue Crack Propagation
• Crack Closure Effects
• Long Crack and Short Crack Behaviour
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student is able to remember the basic notions of the behaviour of metallic materials under
static and dynamic loading. He/she has the competence to differentiate the relevant mechanisms
and their microstructural dependence. They are able to decide about the optimal microstructure
for the prevailing mechanical loading and have basic knowledge about methods to produce the
relevant microstructures. He/she is qualified to assess experimental and theoretical methods for
goal-oriented research in the area of improving mechanical properties by microstructural
optimization. The student has a beginner’s competence to follow advanced textbooks and
scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: Bachelor module “Materials Science IV: Mechanical Properties”
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
102
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
9 Literatur
1. Mechanical Behavior of Engineering Materials, J. Rösler, Springer Verlag
2. Materials Science and Engineering, R. W. Cahn et al. VCH-Verlag
3. Materials for Engineering, J. W. Martin. The Institute of Materials, London
4. Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials, R.W. Hertzberg, John Wiley
& Sons, Inc
5. Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, W. Domke. Verlag W. Girardet, Essen
10 Kommentar
Cycle: each winter semester
103
Modulname
Semiconductor Interfaces
Modul Nr.
11-01-8162
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Apl. Prof. Dr. rer. nat. Andreas Klein
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-8162-vl Semiconductor Interfaces 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Carrier concentrations in semiconductors
• Excess carriers and carrier recombination
• Space charge layers
• Schottky diodes and p/n-junctions
• Charge transport characteristics of semiconductor diodes
• Solar cells, light emitting diodes, semiconductor lasers
• Barrier formation at semiconductor interfaces
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student is able to remember the basic notions of semiconductor physics including carrier
concentrations in thermal equilibrium and non-equilibrium situations. The student has the
competence to develop energy band diagrams and understand the function of all basic
semiconductor structures. He/she is qualified to evaluate semiconductor devices and remembers
most important semiconductor materials, their properties and their use in current applications.
The student is aware of several materials limitations of semiconductor devices.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: fundamentals of solid state physics
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
104
9 Literatur
1. Klein, Semiconductor Interface, Lecture Notes (2009)
2. S.M. Sze, and K.K. Ng: Physics of Semiconductor Devices, John Wiley & Sons, Hoboken
(2007)
3. P.Y. Yu, and M. Cardona: Fundamentals of Semiconductors. Physics and Materials
Properties, Springer, Berlin (2001)
10 Kommentar
Cycle: each winter semester
105
Modulname
Surfaces and Interfaces
Modul Nr.
11-01-4105
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Wolfram Jaegermann
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-7922-vl Surfaces and Interfaces 0 Vorlesung 3
2 Lerninhalt
• surfaces of solids: thermodynamics of surface formation, structure of surfaces, electronic
structure of surface and surface potentials
• kinetics of surface reactions: physisorption and chemisorption, surface diffusion, surface
reactions and catalysis
• internal surfaces: structural models, thermodynamics of internal surfaces, epitaxy and
growth modes
• solid/electrolyte interfaces: thermodynamics and electrochemical double layers,
thermodynamics of electrochemical reactions, kinetics of electrochemical reactions, corrosion and corrosion modes
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student is able to understand and treat the specific effects of surfaces and interfaces in
materials science, he/she differentiates between thermodynamically and kinetically determined
properties, he/she knows the important terms and definitions and related theoretical concepts
used in surface/interface science and electrochemistry, he/she has reached a conceptual
understanding how surfaces/interfaces affect the properties of presented devices, he/she will
reach a materials science related understanding of electrochemical processes, he/she will be able
to transfer this knowledge to any future envisaged problems and materials, the student has
reached the competence to differentiate between bulk and surface effects in devices and to
correlate them with material’s properties, he/she is qualified to evaluate experimental and
theoretical methods in his/her possible future research involving surface/interface effects and
electrolyte interfaces, he/she will have the competence to follow advanced textbooks and
scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: elementary knowledge in physics, especially quantum mechanics and solid state
physics
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
106
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: compulsory module
9 Literatur
1. H. Lüth, "Surfaces and Interfaces of Solid Materials", Springer Verlag (1995) 2. K. Christmann, "Introduction to Surface Physical Chemistry", Steinkopff
Verlag Darmstadt, Springer Verlag New York (1991)
3. H.D. Dörfler, "Grenzflächen und Kolloidchemie" VCH-Verlagsgesellschaft (1994)
4. Zangwill, "Physics at Surfaces", Cambridge University Press
5. E.S. Machlin, "Thermodynamics and Kinetics", Columbia University New York
6. M.Henzler, W.Göpel, "Oberflächenphysik des Festkörpers", Teubner Stuttgart (1991)
7. M.A. Herman, H. Sitter, "Molecular Beam Epitaxy", Springer-Verlag (2nd Ed.)
8. Carl H. Hamann, W. Vielstich "Elektrochemie", Wiley VCH, (3. Aufl.)
9. Helmut Kaesche, "Die Korrosion der Metalle", Springer-Verlag (3. Aufl.)
10 Kommentar
Cycle: each winter semester
107
Modulname
Werkstoffherstellung und -verarbeitung
Modul Nr.
11-01-1038
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Oliver Gutfleisch
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-9312-vl Werkstoffherstellung und -
verarbeitung
0 Vorlesung 3
2 Lerninhalt
• Bauteildesign basierend auf Materialeigenschaften
• Rohstoffgewinnung und -verarbeitung
• Gussverfahren
• Sintertechnologie
• Beschichtungs- und Dünnschichtverfahren
• Umformvorgänge
• Fügeverfahren • Recycling und Ressourceneffizienz
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Der/die Studierende bekommt einen ersten Einblick in die Techniken der Rohstoffgewinnung
und der darauffolgenden Verarbeitungstechniken zur Herstellung von Materialien und Bauteilen
auf schmelz- oder pulvermetallurgischem Weg. Dies schließt eine Behandlung von relevanten
theoretischen Grundlagen mit ein. Dem/der Studierenden gelingt es, Parallelen zu ziehen
zwischen Prozessierung und Eigenschaften von Materialien. Er/sie erwirbt eine erste
Qualifikation, materialspezifische Verarbeitungsrouten für das Design und die Herstellung von
Bauteilen auszuwählen. Außerdem bekommt er/sie ein erweitertes Level an Kompetenz zur
Auswahl und Anwendung von angemessenen Beschichtungs- und Fügeverfahren. Begleitend zu
den genannten Themenschwerpunkten werden dem Studenten/der Studentin die Themen
Ressourcenschonung und Recycling näher gebracht.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
empfohlen: Grundlagen der Material- und Ingenieurwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
108
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
B.Sc. Materialwissenschaft: Pflichtmodul
9 Literatur
1. Werkstoffwissenschaft und Fertigungstechnik. Eigenschaften, Vorgänge, Technologien. Ilschner, Singer. Springer-Verlag, Berlin
2. Manufacturing with Materials, Edwards, Endean, Butterworth
3. Materials Science and Engineering, R. W. Cahn et al. VCH-Verlag
4. Handbuch der Fertigungstechnik, G. Spur, Hanser-Verlag
5. The Production of Inorganic Materials, J. W. Evans, L. C. DeJonghe, Mc Millan
6. Materials for Engineering, J. W. Martin. The Institute of Materials, London
7. Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, W. Domke. Verlag W. Girardet, Essen
8. Werkstofftechnik – Teil 2: Anwendung, W. Bergmann. Hanser Studien Bücher
10 Kommentar
Turnus: jedes Sommersemester
109
Themenbereich „Erneuerbare Energien und Technologien“
Modulname
Mini-Forschungsprojekt „Erneuerbare Energien und Technologien“
Modul Nr.
11-01-4413
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Das Mini-Forschungsprojekt wird in einem Fachgebiet oder Institut eines am Studienbereich Energy
Science and Engineering beteiligten Fachbereichs durchgeführt.
Der Inhalt der zu bearbeitenden Fragestellung ist in Absprache mit dem jeweiligen Lehrenden
festzulegen und orientiert sich an aktuellen, energierelevanten wissenschaftlichen Fragestellungen
mit Bezug zum Themenbereich „Erneuerbare Energien und Technologien“. Idealerweise erfordert
die Aufgabenstellung eine interdisziplinäre Herangehensweise.
Der/die Studierende wird zu einer weitestgehend eigenständigen Bearbeitung der Themenstellung angeleitet.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
sind kompetent in der selbständigen Einarbeitung in das Thema der Aufgabenstellung sowie
in der Dokumentation und Präsentation ihrer Arbeit
sind befähigt, die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten mit
Fragestellungen der aktuellen Forschung zu verbinden
können forschungsnahe Experimente oder Projektarbeiten eigenständig strukturieren,
planen und durchführen
wählen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung adäquate Hilfsmittel und Methoden aus und setzen diese ein bzw. wenden diese an
können die erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands
einschätzen und angemessen interpretieren
sind in der Lage, die konkreten Fragestellungen, Lösungsvorschläge, unternommene
Arbeitsschritte und die erhaltenen Ergebnisse in einer Präsentation sowie einem schriftlichen
Bericht in wissenschaftlichem Stil vorzustellen und in der entsprechenden Fachsprache zu
diskutieren
sollen nach dem absolvieren des Moduls in der Lage sein, auch umfangreichere Forschungs-
und Entwicklungsprojekte selbständig durchzuführen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. in einer Natur-oder Ingenieurwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
110
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Anwesenheit bei vereinbarten Präsenzterminen, Abgabe eines schriftlichen Berichts
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird bei der Aufgabenstellung bekanntgegeben bzw. ist durch eigene Recherche zu ermitteln
10 Kommentar
111
Modulname
Electrochemistry for Energy Applications I: Fundamentals
Modul Nr.
11-01-7300
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Wolfram Jaegermann
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-7300-vl Electrochemistry for Energy
Applications I: Fundamentals
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Electrochemical Thermodynamics
• Electrochemical Kinetics
• Electrochemical Methods
• Fuel cells
• Electrolysis
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student will be introduced to the main concepts of heterogeneous electrochemistry
(electrodics), basic electrochemical methods and main materials science questions related to the
use and application of electrochemical converter devices. He/she will learn to evaluate
experimental and theoretical results obtained with different electrochemical, surface science and
theoretical techniques, and obtain a first insight in modern electrodics applied for continuing
experimental work in this field. Moreover, he/she obtains basic competence to follow advanced
textbooks and scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: modules “Surfaces and Interfaces” and “Quantum Mechanics for Materials
Science”
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
112
9 Literatur
1. G. Wedler; Lehrbuch der Physikalischen Chemie
2. P.W. Atkins; Physikalische Chemie (Physical Chemistry)
3. C.H. Hamann, W. Vielstich; Elektrochemie (Electrochemistry)
4. W. Schmickler; Grundlagen der Elektrochemie
5. W. Vielstich, A. Lamm, H. Gasteiger (eds); Handbook of Fuel Cells: Fundamentals,
Technology, Application
6. G. Hoogers (ed.); Fuel Cell Technology Handbook
10 Kommentar
Cycle: each summer semester
113
Modulname
Electrochemistry for Energy Applications II
Modul Nr.
11-01-7301
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Wolfram Jaegermann
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-7301-vl Electrochemistry for Energy
Applications II
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Solid State Ionics
• Battery Fundamentals
• Li-Ion Batteries
• Semiconductor Electrochemistry
• Electrochemical Solar Cell
• Photocatalysis
• Photoelectrochemical Hydrogen Production
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student will be introduced to the main concepts of heterogeneous electrochemistry
(electrodics), solid state ionics and main materials science questions related to the use and
application of electrochemical storage and converter devices. He/she will learn to combine
electrochemical concepts and solid state concepts for dealing with energy devices and to evaluate
experimental and theoretical results obtained with different electrochemical, surface science and
theoretical techniques, and obtain a first insight in modern electrodics applied for continuing
experimental work in this field. Moreover, he/she obtains basic competence to follow advanced
textbooks and scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: modules “Surfaces and Interfaces”, “Quantum Mechanics for Materials Science”
and “Electrochemistry in Energy Applications I: Converter Devices”
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
114
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
9 Literatur
1. G. Wedler; Lehrbuch der Physikalischen Chemie
2. C.H. Hamann, W. Vielstich; Elektrochemie (Electrochemistry)
3. J. Maier, Physical Chemistry of Ionic Materials
4. Thomas B. Reddy, David Linden, Handbook of batteries
5. Robert A. Huggins , Advanced Batteries, Materials Science Aspects
6. M. Wakihara, O. Yamamoto (eds.), Lithium Ion Batteries, Fundamentals and Performance
7. R. Memming; Semiconductor Electrochemistry 8. C.A. Grimes, O.K. Varghese, S. Ranjan; Light, Water, Hydrogen
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Cycle: each winter semester
115
Modulname
Energiesysteme II (Erneuerbare Energiesysteme)
Modul Nr.
16-20-5020
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-20-5020-vl Energiesysteme II (Erneuerbare
Energiesysteme)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Energieumwandlungskonzepte auf der Basis von Biomasse, Solarthermie und Photovoltaik,
Wasser- und Windkraft und Geothermie.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Die für unterschiedliche energietechnische Anwendungen relevanten chemischen und
physikalischen Eigenschaften von Biomasse zu identifizieren.
Die Nutzung von Sonnenenergie in der Form von Solarthermie und Photovoltaik zu erklären.
Die Grundlagen der Windkraft zu kennen sowie die Funktionsweise eines Windkonverters und
seiner Regelkonzepte zu beschreiben.
Die behandelten Energiesysteme zu berechnen.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 90 Min, Standard)
Klausur 90 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
116
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
9 Literatur
Skript zum Vorlesungsbeginn erhältlich
10 Kommentar
117
Modulname
Materials chemistry in electrocatalysis for energy applications
Modul Nr.
11-01-2022
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Ulrike Kramm
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-2022-ue Exercises Materials chemistry in
electrocatalysis for energy
applications
0 Übung 0
11-01-2022-vl Materials chemistry in
electrocatalysis for energy
applications
0 Vorlesung 0
2 Lerninhalt
Within the synthesis process of electrocatalysts it is important to consider the distinct application target already at an early stage. In this lecture, we will discuss the most important fabrication
processes for electrocatalysts, important techniques for their characterization and electrochemical
evaluation. The selected examples focus on energy applications such as fuel cells and water
electrolysis.
Topics:
Electrocatalysis (Introduction, Fundamentals, Reaction mechanisms)
Catalyst synthesis (Preparation of nanoparticles, Thin films, New and innovative catalyst
concepts)
Characterization (Selected spectroscopic and analytical methods, In-situ and post-mortem
characterization) Important Parameters for catalyst application (Activity, Selectivity, Stability)
Applications (Different types of fuel cells, water splitting reactions, and others)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Due to the parallel exercises in which important recent publications on catalyst synthesis,
characterization and applications are evaluated, the students become experts in the field of
materials development for electrocatalysis. They will be able to perform a qualified evaluation of
related publications, proposals etc.. In addition to this, they learn how to present research
results. For their own work, the students are able to decide on their own, which characterization
techniques are most suited for the one or other types of catalyst as also the main aspects for each
of the characterization methods will be discussed.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
A Bachelor degree in natural science or engineering. It is recommended to study the basics of
electrochemistry (moduls 11-01-7300 or 07-04-0006) in parallel or before.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
118
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
9 Literatur
To be announced in the lecture
10 Kommentar
Cycle: each summer semester
119
Biomasse
Modulname
Abfalltechnik
Modul Nr.
13-K1-
M003
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Liselotte Schebek
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K1-0003-vl Aggregate, Verfahrenskonzepte
und Anlagen
0 Vorlesung 2
13-K1-0004-ue Abfalltechnik - Übung 0 Übung 2
2 Lerninhalt
Abfallvermeidung – Grundsätze, Konsumverhalten, Produktdesign, Bilanzierung,
Abfallverwertung, Abfallwirtschaftskonzepte, Logistik,
Abfalltechnik: chemische, biologische und verfahrenstechnische Grundlagen:
• Abfallverwertung - Sortiertechnik, Aufbereitungstechnik, Energetische und stoffliche
Verwertung,
• Biologische Abfallbehandlung - Verfahrenstechnik, Behandlungsverfahren, eingesetzte
Aggregate, Planungs- und Dimensionierungsgrundsätze • Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung - Verfahrenstechnik, Behandlungsverfahren,
eingesetzte Aggregate, Planungs- und Dimensionierungsgrundsätze
• Thermische Abfallbehandlung - Verfahrenstechnik, Behandlungsverfahren, eingesetzte
Aggregate, Planungs- und Dimensionierungsgrundsätze
• Deponierung - Verfahrenstechnik, Multibarrierensystem, Deponiearten, Planungs- und
Dimensionierungsgrundsätze
• Anlagenplanung – Grundlagenermittlung, Projektablauf, Projektmanagement, Genehmigung,
Bau und Inbetriebnahme, Controling.
•Rollenspiel Planungsworkshop
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden das Modul erfolgreich absolviert haben:
- verstehen sie die wesentlichen Aufgaben der Abfalltechnik,
- können sie die wichtigsten Aggregate der Abfalltechnik beschreiben,
- können sie abfalltechnische Anlagen unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und
ökologischer Aspekte bemessen, planen, entwerfen, betreiben und erhalten;
- besitzen sie die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und verständlich zu
erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
- sind sie in der Lage, die Ergebnisse Ihrer Arbeit in geeigneter Form darzustellen und zu
präsentieren.
- besitzen sie die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen Grundsätzen
selbstständig zu bearbeiten.
120
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundkenntnisse in Abfallwirtschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 60 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Unbenotete Studienleistung (Art wird zu Beginn der LV bekannt gegeben)
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Skript und Reader, ggf. wird weitere Literatur während der Lehrveranstaltung bekannt gegeben
10 Kommentar
121
Modulname
Abwassertechnik 2
Modul Nr.
13-K2-
M002
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Peter Cornel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K2-0001-vu Abwassertechnik 2 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Biologische Abwasserbehandlung
(Grundlagen der Biologie, Grundlagen des Belebungsverfahrens, Bemessung des
Belebungsverfahrens, inkl. Nährstoffelimination, Nachklärung, Belüftung)
Schlammbehandlung und Beseitigung
(Schlammmengen und –eigenschaften, Ziele der Schlammbehandlung, Schlammstabilisierung,
Verminderung des Schlammvolumens (Eindickung, Entwäs-serung, Trocknung),
Schlammverwertung und Entsorgung) Systemanalyse
(Bilanzen, Reaktionen, Reaktoren)
Biofilmverfahren
(Tauch- und Tropfkörper, Festbetten, Fließbetten, Grundlagen, Anwendungen, Dimensionierung)
Kombinationsverfahren, Varianten des Belebungsverfahrens
(Kaskadenbiologie, Tankbiologie, Membranbelebungen, ...)
Mehrstufige Verfahren
(Verfahrenskombinationen)
Ansätze zur mathematischen Modellierung / Simulation
(statische / dynamische Verfahren)
Hausübung; Exkursion
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden können umwelttechnische Anlagen unter Berücksichtigung technischer,
ökonomischer und ökologischer Aspekte bemessen, planen, entwerfen, betreiben und erhalten;
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und
verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Die Studierenden sind in der Lage, die Ergebnisse Ihrer Arbeit in geeigneter Form darzustellen
und zu präsentieren
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen: Abwassertechnik 1 „Grundlagen der Stadtentwässerung und Abwasserreinigung“
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
122
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 60 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Vorlesungsskript
10 Kommentar
123
Modulname
Klärschlamm - Anfall und Behandlungsverfahren
Modul Nr.
13-K2-
M009
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K2-0015-se Klärschlamm - Anfall und
Behandlungsverfahren. Integrative
Ansätze zum Reststoffmanagement
in der Abwassertechnik
0 Seminar 6
2 Lerninhalt
Klärschlamm: Rechtliche Grundlagen, Anfall, Mengen, Zusammensetzung, Schlammbezeich-
nungen, -kennwerte, Analyseverfahren Stabilisierung, Grundlagen des aeroben und anaeroben
Stoffwechsels, Stabilisierungsverfahren, Bauformen und Ausrüstung von Stabilisierungsanlagen,
Grundlagen der Eindickung und Entwässerung, Konditionierung, Trocknung und Verbrennung, Behandlung der Prozesswässer, Entsorgung, Entsorgungspfade und -perspektiven, Neue
Verfahren, Trends, Möglichkeiten zur Reduzierung der Schlammmengen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden können umwelttechnische Anlagen unter Berücksichtigung technischer,
ökonomischer und ökologischer Aspekte bemessen, planen, entwerfen, betreiben und erhalten;
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und
verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen. Die Studierenden sind in
der Lage, die Ergebnisse ihrer Arbeit in geeigneter Form darzustellen und zu präsentieren. Die
Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbständig zu bearbeiten. Die Studierenden können sich in einer Gruppe
zielführend für die gemeinsame Lösung einer ingenieurmäßigen Aufgabenstellung einbringen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
AWT B1 - Abwassertechnik 2
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Hausarbeit und Präsentation, Laborpraktikum, Teilnahme an Werkstattterminen
(Anwesenheitspflicht)
124
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Handouts, DIN-Normen, DWA-Arbeits-/Merkblätter, ATV-Handbuch Klärschlamm, ernst & Sohn Verlag, 4. Auflage, Berlin, 1996
10 Kommentar
125
Modulname
Nachwachsende Rohstoffe für chemische und biochemische Umsetzungen (M.TC9)
Modul Nr.
07-06-0010
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Markwart Kunz
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-06-0010-vl Nachwachsende Rohstoffe für
chemische und biochemische
Umsetzungen (M.TC9)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Rohstoffe und Stofffluss in der chemischen Industrie, Nachwachsende Rohstoffe, Struktur,
Übersicht über Fette und Öle als nachwachsende Rohstoffe, Übersicht über Kohlenhydrate als
nachwachsende Rohstoffe (Rohstoffe(niedermolekular, hochmolekular), Technische
Synthesestrategien, Beispiele für Polymere (Stärke)), Technische Synthesestrategien für
niedermolekulare Kohlenhydrate, Technische Synthesestrategien für polymere Produkte auf Basis
von Ölen und Fetten, Strategien für Produktentwicklungen.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden sollen in der Lage sein, Strategien zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe zu
entwickeln. Ziel ist es auch, dass die Studierenden die Chancen und Risiken, die die
nachwachsenden Rohstoffe im Vergleich zu den petrochemischen Rohstoffen bieten, kennen und
bewerten lernen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
126
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
127
Geothermie
Modulname
Geothermie I
Modul Nr.
11-02-1334
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-02-1334-pr Geothermisches Praktikum I 0 Praktikum 2
11-02-1334-vu Geothermie I: Grundlagen und
oberflächennahe Systeme
0 Vorlesung und
Übung
3
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Bausteinbegleitende Prüfung:
[11-02-1334-vu] (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
[11-02-1334-pr] (Studienleistung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Bausteinbegleitende Prüfung:
[11-02-1334-vu] (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 2)
[11-02-1334-pr] (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
128
10 Kommentar
Modulname
Geothermie II
Modul Nr.
11-02-2215
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-02-2024-vu Geothermie II: Tiefe Systeme,
Exploration und
Reservoirtechnologien
0 Vorlesung und
Übung
4
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
129
Modulname
Geothermie III
Modul Nr.
11-02-2216
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-02-2161-vu Geothermie III
(Berechnungsmethoden und
Reservoirtechnologien)
0 Vorlesung und
Übung
4
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
130
Modulname
Geothermie IV
Modul Nr.
11-02-2217
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-02-2152-pr Geothermisches Labor- und
Feldpraktikum
0 Praktikum 2
11-02-2154-vu Geothermie IV: Oberflächennahe,
mitteltiefe und gekoppelte Systeme
0 Vorlesung und
Übung
3
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Bausteinbegleitende Prüfung:
[11-02-2152-pr] (Studienleistung, fakultativ, Standard)
[11-02-2154-vu] (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Bausteinbegleitende Prüfung:
[11-02-2152-pr] (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
[11-02-2154-vu] (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 2)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
131
Modulname
Geothermie V
Modul Nr.
11-02-2218
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-02-2155-vu Geothermie V: Bohr- und
Kraftwerkstechnik
0 Vorlesung und
Übung
4
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
132
Modulname
Geothermie VI
Modul Nr.
11-02-2246
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-02-2156-vu Geothermie VI: Anorganische
Chemie tiefer Grundwässer
0 Vorlesung und
Übung
4
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
133
Modulname
Grundwassermodellierung
Modul Nr.
13-L2-
M010
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-L2-0013-vl Grundwassermodellierung 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Fragestellungen aus der wasserbaulichen Entwurfspraxis
• Grundlagen der Strömungs- und Transportprozesse im Untergrund
• Modellbildung, Prozess und Skala
• Analytische und Numerische Verfahren
• Parameterbestimmung / Pumptests
• Mehrdimensionale Strömungsprobleme
• Teilgesättigte Wasserbewegung
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Veranstaltung besucht haben, können Sie
- Grundwasserströmungen modellieren,
- Parameter von Grundwasserströmungen, speziell die Durchlässigkeiten abschätzen,
- Strömungen in der Teilgesättigten Bodenzone berechnen,
- die Ergebnisse Ihrer Arbeit in geeigneter Form darstellen und präsentieren
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen: Hydromechanik I,Wasserbau, Wasserwirtschaft und Hydrologie
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
134
9 Literatur
Grundwassermodellierung: Eine Einführung mit Übungen“, Kinzelbach Rausch 1995,
„Grundwasserhydraulik“ I. David
10 Kommentar
135
Solar
Modulname
Angewandte Optik
Modul Nr.
05-21-1485
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. phil. nat. Thorsten Kröll
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
05-21-4121-vl Angewandte Optik 0 Vorlesung 3
05-23-4121-ue Angewandte Optik 0 Übung 1
2 Lerninhalt
Effekte in der Optik,
Instrumentierung der Optik,
Anwendungen der Optik
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
• wissen um die Grundlagen, Funktionen und Anwendungen von typischer Instrumentierung in
der Optik
• besitzen Fertigkeiten in der Formulierung mathematisch-physikalischer Ansätze zur
Manipulation von Licht und können diese auf Aufgabenstellungen in den genannten Bereichen
anwenden und kommunizieren und
• sind kompetent in der selbständigen Bearbeitung von Problemstellungen zu den genannten
Themenbereichen und sind in der Lage, technische Aspekte der Optik zu analysieren und
mögliche Anwendungen einzuschätzen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
BSc in Physik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
136
MSc. Physik: Mögliche Spezialvorlesung in den Studienschwerpunkten „O: Moderne Optik“ oder
K: Kernphysik und nukleare Astrophysik “ oder „ H: Materie bei hoher Energiedichte “oder „ F:
Physik der Kondensierten Materie “ oder „ B: Physik und Technik von Beschleunigern. Und Physikalisches Wahlfach für Studierende, die nicht Studienschwerpunkt „O: Moderne Optik“
gewählt haben.
9 Literatur
wird von Dozent(in) angegeben; Beispiele:
Saleh, Teich: Fundamentals of Photonics
10 Kommentar
137
Modulname
Fundamentals and Technology of Solar Cells
Modul Nr.
11-01-2005
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Wolfram Jaegermann
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-8401-vl Fundamentals and Technology of
Solar Cells
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• energy resources and scenarios
• fundamentals of semiconductor and device physics
• preparation and properties of single crystalline Si cells, compound semiconductor cells, high
performance cells, thin film solar cells
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student has gained the information to address and judge energy topics in their relevance for
future technology areas, he/she has gained a broad understanding of semiconductor physics as
background of the working principles of solar cells, he/she has been introduced to the materials
science challenges given for the different cell technologies, he/she has learned which preparation
and processing techniques are involved in the manufacturing and improvement of solar cells,
he/she is qualified to evaluate experimental and theoretical methods for possible future research
in solar cell basic science and technology, he/she has obtained the competence to follow
advanced textbooks and scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
recommended: modules “Surfaces and Interfaces”, “Quantum Mechanics for Materials Science”,
“Electrochemistry in Energy Applications I: Converter Devices”
5 Prüfungsform
Bausteinbegleitende Prüfung:
[11-01-8401-vl] (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
passing of exam
7 Benotung
Bausteinbegleitende Prüfung:
[11-01-8401-vl] (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
138
9 Literatur
1. W. Jaegermann, Solar Cells, Lecture material (latest version 2010)
2. Basic Semiconductor Physics Books e.g. Sze, Semiconductor Physics
3. Different specialized books and reviews on solar cells, to be announced
10 Kommentar
Cycle: each summer semester
139
Wasser
Modulname
Numerische Modellierung im Wasserbau
Modul Nr.
13-L2-
M006
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-L2-0007-vl Numerische Modellierung im
Wasserbau
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Begriff Modell; Grundlegende Schritte und Fehlerquellen bei der Modellformulierung,
Anwendungsgebiete von numerischen Modellen im Wasserbau; Grundgleichungen der Modelle
im Bereich CFD; Grundlegende Lösungsverfahren FD, FV; Einführung in die FEM; grundlegende
Zeitintegrationsverfahren, Randbedingungen, korrekte Aufgabenstellung Stabilität und
Konvergenz der Verfahren; Qualitätsanforderungen, Spezielle Transportschemata,
Parametrisierungen von Sohlreibung & Turbulenzansätze (darunter auch LES) - Praktische
Beispiele
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Veranstaltung besucht haben, können Sie
- die vereinfachenden Schritte von der Wirklichkeit bis zum Modellergebnis differenzieren,
- die Kontrolle dieser Schritte verbal skizzieren,
- geeignete mathematische Modellformulierungen auswählen,
- numerische Lösungsverfahren im Detail und deren wesentliche Eigenschaften darlegen,
- Freispiegelströmungen mit Computermodellen simulieren,
- mittels numerischer Modelle ingenieurpraktische Lösungen erarbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Hydromechanik und Hydraulik I + II, TM3
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
140
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Skript vorhanden
10 Kommentar
141
Modulname
Technische Hydromechanik und Hydraulik II
Modul Nr.
13-L2-
M014
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-L2-0014-vl Technische Hydromechanik und
Hydraulik II
0 Vorlesung 2
13-L2-0015-ue Technische Hydromechanik und
Hydraulik II - Übung
0 Übung 0
2 Lerninhalt
• Impulserhaltung, Massenfluss, Beschleunigung und Geschwindigkeitsfeld;
• Grundgleichungen der Hydromechanik und Technischen Hydraulik: Herleitungen der Massen-, Impuls- und Energieerhaltungssätze;
• Helmholtzsche Erhaltungssätze zur Rotation;
• Widerstandsgesetze nach Prandtl, Nikuradse und Colebrook-White;
• lokale hydraulische Verluste;
• nicht-Newton’sche (Binghamsche) Fluide;
• Spezielle Lösungen der Navier-Stokes-Gleichungen;
• Grundzüge der Turbulenztheorie;
• Grenzschichten und Ablösung;
• Druckstoßberechnung in Rohrleitungen;
• Rohrnetzberechnung.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Veranstaltung besucht haben, können Sie
- Strömungsvorgänge interpretieren und fundiert erläutern,
- die Erhaltungsgrößen der Strömungsmechanik nennen und darlegen,
- Strömungswiderstände und -verluste quantifizieren,
- Ähnlichkeitsgesetze anwenden,
- Turbulenz als Phänomen erklären und Formeln zur Abschätzung von Größen der Turbulenz
verwenden,
- Rohrleitungsnetze berechnen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Technische Hydromechanik und Hydraulik I
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 60 Min, Standard)
142
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Bollrich, G., Technische Hydromechanik Band 1, Verlage für Bauwesen, 1996; Schröder, R.C.M.,
Technische Hydraulik, Springer Verlag, 1994; Jirka G., Einführung in die Hydromechanik, 2007
(frei Internet)
10 Kommentar
143
Modulname
Wasserbau II
Modul Nr.
13-L2-
M002
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-L2-0011-vl Wasserbau II 0 Vorlesung 2
13-L2-0012-ue Wasserbau II - Übung 0 Übung 2
2 Lerninhalt
Verkehrswasserbau, Schifffahrt
o Schiffstypen
o Hafenanlagen
o Schleusenanlagen o Wasserstraßen
Gewässerrenaturierung
o Ökologische Anforderungen
o Gewässerentwicklungsplanung
o Gewässerunterhaltung
o Maßnahmen des naturnahen Wasserbaus und ihre Wirkung
Durchgängigkeit
o Anforderungen
o Ethohydraulik o Fischaufstieg
o Fischschutz
o Fischabstieg
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Veranstaltung besucht haben, können Sie
- verkehrswasserbauliche Anlagen in ihrer Funktionsweise beschreiben,
- Renaturierungsmaßnahmen entwerfen,
- die Gewässerdurchgängigkeit entwerfen,
- hydraulische Nachweise für renaturierte Gewässerstrecken führen,
- in einer Gruppe zusammen arbeiten und die Arbeit aufteilen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Wasserbau I, WWH, Technische Hydromechanik und Hydraulik I
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
144
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Benotete Übung Wasserbau II
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Wasserbau, Grundlagen, Gestaltung von wasserbaulichen Bauwerken und Anlagen,
Patt/Gonsowski 2013, Teilweise Skript FG Wasserbau, Handouts
10 Kommentar
145
Modulname
Wasserbau III
Modul Nr.
13-L2-
M003/3
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-L2-0005-vl Wasserbau III 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Wasserbauliches Versuchswesen
o Ähnlichkeitsmechanik, Modellgesetze
o Planung und Bemessung wasserbaulicher Versuche
o Modelle mit fester Sohle
o Modelle mit beweglicher Sohle
o Hydraulisch kurze Modelle
o Modellfamilien o Hybride Modelle
• Hydrometrie
o Grundlagen
o Messmethoden
o Messinstrumente
o Auswertung von Messdaten
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Veranstaltung besucht haben, können Sie
- wasserbauliche Modellversuche bemessen und planen,
- Modellfamilien benennen,
- Messmethoden und -prinzipien von Strömungen mit ihren Vor- und Nachteilen erläutern,
- unterschiedliche Lösungen abwägen,
- sachlich und verständlich zu erläutern, Entscheidungen treffen und begründen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen: Wasserbau I, Wasserbau II
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Hausübung
146
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Hausarbeit, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Skript, themenspezifische Handouts, Wasserbau, Grundlagen, Gestaltung von wasserbaulichen Bauwerken und Anlagen, Patt/Gonsowski 2013, Teilweise Skript FG Wasserbau
10 Kommentar
147
Modulname
Wind-, Wasser- und Wellenkraft - Optimierung und Skalierung von Fluidkraftsystemen
Modul Nr.
16-10-5220
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Peter Pelz
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-10-5220-vl Wind-, Wasser- und Wellenkraft -
Optimierung und Skalierung von
Fluidkraftsystemen
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Fluidkraft- und Fluidarbeitssysteme; Systemoptimierung vs. Moduloptimierung; Absolutes Maß
für Energieumwandlungsprozesse; Betrieb eines Wasserkraftwerkes als Optimierungsaufgabe;
Auswahl von Maschinen mittels Cordier-Diagramm; Skalierung des Wirkungsgrades; Optimaler
Betrieb einer Windkraftanlage; Auslegung von Windkraftanlagen; Konstruktive Lösungen für
Wellenkraftanlagen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Fluidkraftsysteme zu optimieren und zu skalieren.
Methoden der Strukturmechanik, Thermodynamik und Strömungsmechanik auf
Fluidkraftsysteme anzuwenden und konstruktiv und innovativ im gesellschaftlichen Kontext zu
diskutieren.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Technische Mechanik und Technische Strömungslehre empfohlen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
Klausur 90 min oder mündliche Prüfung 30 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 100%)
148
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
WPB Master PST III (Wahlfächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft)
9 Literatur
Robert Gasch; Jochen Twele: Windkraftanlagen, Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb,
Verlag Teubner.
Albert Betz: Einführung in die Theorie der Strömungsmaschinen, Verlag G. Braun Karlsruhe.
Peter Pelz: On the upper limit for hydropower in an open channel flow, Article 2011 in: Journal
of Hydraulic Engineering, URI: http://tubiblio.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/41338.
Johannes Falnes: Ocean Vaves and Oscillating Systems, Cambridge University Press.
10 Kommentar
149
Themenbereich „Multimodale Energiesysteme und Nachhaltigkeitsbewertung“
Modulname
Mini-Forschungsprojekt „Multimodale Energiesysteme und Nachhaltigkeitsbewertung“
Modul Nr.
11-01-4414
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Das Mini-Forschungsprojekt wird in einem Fachgebiet oder Institut eines am Studienbereich Energy
Science and Engineering beteiligten Fachbereichs durchgeführt.
Der Inhalt der zu bearbeitenden Fragestellung ist in Absprache mit dem jeweiligen Lehrenden
festzulegen und orientiert sich an aktuellen, energierelevanten wissenschaftlichen Fragestellungen
mit Bezug zum Themenbereich „Multimodale Energiesysteme und Nachhaltigkeitsbewertung“.
Idealerweise erfordert die Aufgabenstellung eine interdisziplinäre Herangehensweise.
Der/die Studierende wird zu einer weitestgehend eigenständigen Bearbeitung der Themenstellung angeleitet.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
sind kompetent in der selbständigen Einarbeitung in das Thema der Aufgabenstellung sowie
in der Dokumentation und Präsentation ihrer Arbeit
sind befähigt, die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten mit
Fragestellungen der aktuellen Forschung zu verbinden
können forschungsnahe Experimente oder Projektarbeiten eigenständig strukturieren,
planen und durchführen
wählen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung adäquate Hilfsmittel und Methoden aus und setzen diese ein bzw. wenden diese an
können die erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands
einschätzen und angemessen interpretieren
sind in der Lage, die konkreten Fragestellungen, Lösungsvorschläge, unternommene
Arbeitsschritte und die erhaltenen Ergebnisse in einer Präsentation sowie einem schriftlichen
Bericht in wissenschaftlichem Stil vorzustellen und in der entsprechenden Fachsprache zu
diskutieren
sollen nach dem absolvieren des Moduls in der Lage sein, auch umfangreichere Forschungs-
und Entwicklungsprojekte selbständig durchzuführen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. in einer Natur-oder Ingenieurwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
150
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Anwesenheit bei vereinbarten Präsenzterminen, Abgabe eines schriftlichen Berichts
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird bei der Aufgabenstellung bekanntgegeben bzw. ist durch eigene Recherche zu ermitteln
10 Kommentar
151
Modulname
Elektrische Energieversorgung II
Modul Nr.
18-hs-2030
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Jutta Hanson
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hs-2030-ue Elektrische Energieversorgung II 0 Übung 2
18-hs-2030-vl Elektrische Energieversorgung II 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Die Lehrveranstaltung Elektrische Energieversorgung 2 vermittelt vertiefte Einblicke in Analyse
und Betrieb von elektrischen Energieversorgungsnetzen und ihren Komponenten. Die folgenden
Themengebiete werden behandelt:
Betriebsverhalten von Synchrongeneratoren (stationärer Betrieb, Betriebsdiagramm,
stationäre und transiente Stabilität, transientes Verhalten)
Berechnung von Kurzschlussströmen (Dreipolige Kurzschlüsse und deren
Abklingverhalten)
Sternpunktbehandlung von Mittel- und Hochspannungsnetzen (isolierter, geerdeter und
kompensierter Sternpunkt)
Einführung in den Netzschutz
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Am Ende der Vorlesung verfügt der Student über ein tiefgreifendes Verständnis des
Synchrongeneratorverhaltens am Netz sowie des Abklingverhaltens von Kurzschlussströmen und
deren Berechnung. Ein grundlegendes Verständnis der Sternpunktbehandlung und des
Netzschutzes ist ebenfalls vorhanden. Die verschiedenen Typen der Stabilität elektrischer
Energieversorgungsnetze sind bekannt.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Kenntnisse vergleichbar zu Energieversorgung I oder Basiswissen zu Betriebsmitteln elektrischer
Netze und Berechnungen in symmetrischen Komponenten.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
152
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc EPE, MSc Wi-ETiT
9 Literatur
Ein Skript der Vorlesung, Vorlesungsfolien, Übungen und alte Klausuren sind über Moodle
erhältlich.
10 Kommentar
153
Modulname
Elektrische Energieversorgung III
Modul Nr.
18-hs-2080
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Jutta Hanson
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hs-2080-vl Elektrische Energieversorgung III 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Systemverhalten innovativer Betriebsmittel im Übertragungsnetz
Anwendungsfelder:
Leistungsübertragung und Spannungshaltung
Systemdienstleistungen
Spannungsqualität
Technologie innovativer Betriebsmittel:
Grundlagen der Leistungselektronik
Motivation, technische Realisierungen und Betrieb/Regelung von HGÜ-Systemen
(LCC und VSC)
Motivation, technische Realisierungen und Betrieb/Regelung
Leistungselektronischer Betriebsmittel zur Blindleistungskompensation (SVC, STATCOM,
SC)
Praxisbeispiele & Ausblick
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Ein Student kennt nach erfolgreicher Teilnahme an der Veranstaltung die Treiber für den Einsatz
innovativer Netzbetriebsmittel (HGÜ, Kompensationsanlagen) und versteht das Systemverhalten
und die Betriebsführung dieser Betriebsmittel. Er hat die Bedeutung von Modellen und
Simulationen für die sichere und zuverlässige Auslegung und Betriebsführung verinnerlicht.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Stoff der Lehrveranstaltung "Elektrische Energieversorgung I“
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
154
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc MEC, MSc Wi-ETiT
9 Literatur
Vorlesungsfolien
10 Kommentar
155
Modulname
Energie und Klimaschutz
Modul Nr.
16-20-5100
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-20-5100-vl Energie und Klimaschutz 0 Vorlesung 0
2 Lerninhalt
Einführung (Energiemarkt, Brennstoffe), Thermodynamische Grundlagen, Klassische (fossile)
Energiesysteme, Carbon Capture and Storage, Regenerative Energien und Kernenergie.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Die verschiedenen Konzepte zur Energieumwandlung zu differenzieren.
Emissionen und deren Auswirkungen auf den Treibhauseffekt zu erklären und zu beurteilen.
Die Potentiale und Einschränkungen regenerativer Energieträger zu beurteilen.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
Klausur 90 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WP Bachelor MPE
9 Literatur
156
Unterlagen werden während der Vorlesung herausgegeben.
10 Kommentar
157
Modulname
Energieeffizienz
Modul Nr.
13-K3-
M016
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Liselotte Schebek
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K3-0016-vl Energieeffizienz 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Im Rahmen einer Vorlesungen werden den Studierenden die verschienden Aspekte der
Energieeffzienz auf systemischer Ebene vorgestellt. Dabei werden die folgenden Punkte
addressiert:
Energienachfrage:
Energiebilanzen, Effizienzindikatoren, Energienachfrageprognose
Energieeffizienz in privaten Haushalten und GHD:
Gebäude (Sanierungsraten, Gebäudebestand, Sanierungsstrategien) Geräte (Ecodesign)
Energieeffizienz in der Industrie:
Sektoraler Überblick
Querschnittstechnologien (Ecodesign)
Wichtige Prozesstechnologien
Energiemanagement:
Energiebenchmarking, ISO 50001, Kooperative Ansätze
Energieeffizienzpolitik:
Finanzielle Instrumente, Regulatorische Instrumente etc.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden erlagen die Fähigkeit zur Beurteilung der ökonomischen und ökologischen
Bedeutung der Energienachfrage und Energieeffizienz.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Voraussetzung notwendig
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
158
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
9 Literatur
Energietechnologien 2050 – Technologiebericht (Martin Wietschel et al. Hrsg.: Fraunhofer ISI,
Karlsruhe; 2010, 1050 S., zahlr. Abb. u. Tab., Kartoniert; Fraunhofer Verlag ISBN 978-3-8396-
0102-0)
Betriebliches Energiemanagement in der industrie
10 Kommentar
159
Modulname
Energieeffizienz und Energieflexibilität in der Produktion
Modul Nr.
16-09-3204
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Eberhard Abele
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-09-3204-vl Energieeffizienz und
Energieflexibilität in der
Produktion
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Motivation zu Energieeffizienzmaßnahmen; energiewirtschaftliche und energietechnische
Grundlagen; Methodik zur Steigerung der Energieeffizienz; Wirtschaftlichkeit und Finanzierung
von Effizienzmaßnahmen; Konzepte des Energiemonitoring und Controling; energieintensive
Prozesse und Querschnittstechnologien; Motivation und Möglichkeiten der energetischen
Flexibilisierung.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Energiemonitoringmethoden in der Produktion zu identifizieren und zu differenzieren.
Technologien zur Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion auszuwählen.
[*]Die Grundlagen der Energieflexibilität in der Produktion zu benennen.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
Mündliche Prüfung 30 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
160
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE III (Wahlfächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft)
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
Master Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird separat bekannt gegeben.
10 Kommentar
161
Modulname
Energiemanagement & Optimierung
Modul Nr.
18-st-2010
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Florian Steinke
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-2010-pr Praktikum Energiemanagement &
Optimierung
0 Praktikum 1
18-st-2010-ue Energiemanagement &
Optimierung
0 Übung 1
18-st-2010-vl Energiemanagement &
Optimierung
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Die Vorlesung gibt einen Überblick über die verschiedenen Ebenen des Energiemanagements und
fokussiert dann auf die ökonomische Einsatzplanung. Zuerst werden die verschieden
Anwendungs-formen wie zum Beispiel Eigenverbrauchsoptimierung, virtuelle Kraftwerke,
Elektroauto-Lademanagement, Redispatch oder multimodale Quartiersenergieoptimierungen
vorgestellt. Rele-vante Grundlagen der gesteuerten Komponenten sowie der adressierten Märkte
werden wiederholt.
Im zweiten Teil werden die methodischen Grundlagen erlernt. Verschiedene mathematische
Formu-lierungen der hinter der Einsatzplanung liegenden Optimierungsprobleme (LP, MILP, QP,
stochasti-sche Optimierung) werden vorgestellt. Parallel vermittelt die Vorlesung einen
praxisorientierten Einstieg in die Methoden der numerische Optimierung (Abstiegsverfahren, Konvergenz, Konvexität, Beschreibungssprachen für Optimierungsprobleme). Zusätzlich werden
auch einfache Verfahren zur Berechnung benötigter Prognosewerte (lineare Regression)
diskutiert.
Alle methodischen Schritte werden in Übungen / einem Praktikum mit den Softwaretools Mat-
lab/Octave und der Modellierungssprache GAMS/AMPL vertieft.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden kennen die wesentlichen Aufgaben und Formulierungen der ökonomischen
Ein-satzplanung. Sie haben ein Grundverständnis für die typisch benutzten
Optimierungsmethoden und können die Qualität der erreichten Lösungen beurteilen. Außerdem
sind die Studierenden in der Lage eigenständig (Energie-)Optimierungsprobleme zu formulieren
und mit Hilfe des Tools GAMS/AMPL zu lösen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Kenntnisse in der linearen Algebra & multivariaten Analysis, Grundkenntnisse in der Nutzung von Matlab/Octave. Kenntnisse der Module „Kraftwerke & EE“ oder
„Energiewirtschaft“ vorteilhaft aber nicht zwingend.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
162
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc iST, MSc Wi-ETiT, MSc CE
9 Literatur
Boyd, Vandenberghe: Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004A GAMS Tutorial
by Richard E. Rosenthal, https://www.gams.com/24.8/docs/userguides/userguide/_u_g__tutorial.html
10 Kommentar
163
Modulname
Energieversorgung und Umweltschutz
Modul Nr.
16-13-3294
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Dr. Christof Bauer
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-13-3294-vl Energieversorgung und
Umweltschutz
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Energie als Basis einer modernen Gesellschaft sollte jederzeit in ausreichendem Umfang und zu
akzeptablen Kosten zur Verfügung stehen. Gleichzeitig sind die damit verbundenen negativen
Umweltauswirkungen zu minimieren. Die Zieltrias aus Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit
und Nachhaltigkeit steckt darum den Rahmen für die hier vermittelten Lerninhalte.
Auf der Basis eines umfassenden Überblicks über Primär- und Sekundärenergieträger sowie
deren Gewinnungs- und Umwandlungsprozesse wird anhand einiger Beispiele gezeigt, wie in der
Vergangenheit mit Umweltproblemen umgegangen wurde und welche Instrumente heute zur Verfügung stehen. Klimaschutz als relativ junger Aspekt des Umweltschutzes wird in seinem
Zusammenhang zum Energieverbrauch und im Kontext sehr unterschiedlicher
Entwicklungsstadien in verschiedenen Regionen der Welt besonders beleuchtet. Im globalen
Kontext werden dabei insbesondere der europäische Emissionshandel sowie die verschiedenen
politischen Maßnahmen und Instrumente der deutschen „Energiewende“ in ihrer Wirkungsweise
und ihren Auswirkungen auf andere soziökonomische Bereiche analysiert. Dabei werden
insbesondere die Herausforderungen aus einer immer stärker durch fluktuierende
Stromerzeugungsanlagen dominierte Stromversorgung und entsprechende Lösungsansätze
(Speichertechnologien, „power to-…“) vertieft behandelt.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
1. Die besonderen Eigenschaften und Verfügbarkeiten der verschiedenen Primär- und
Sekundärenergieträger zu beschreiben.
2. Die Umweltauswirkungen der Nutzung der verschiedenen Primär- und Sekundärenergieträger
zu erläutern.
3. Die besonderen Herausforderungen der fortschreitenden Umstellung auf regenerative
Energieträger sowie Lösungsansätze darzustellen.
4. Die Wirkungsmechanismen zwischen Energienutzung und Umweltwirkungen (klassische
Luftschadstoffe, Treibhausgase, Wasser- und Landschaftsverbrauch etc.) zu erklären und im
Kontext konkreter aktueller und historischer Entwicklungen zu erläutern.
5. Die wesentlichen Instrumente zur Durchsetzung von Energie- und Umweltschutzzielen mit
ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen darzustellen und anhand konkreter Beispiele zu erläutern.
6. Energiewirtschaftliche und energietechnische Meldungen aus der Fachpresse zu analysieren
und im Kontext der energiewirtschaftlichen Zieltrias zu bewerten.
7. Konkurrenzbeziehungen zwischen den Zielen Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und
164
Nachhaltigkeit grundsätzlich und anhand von historischen und aktuellen Beispielen darzustellen
und ihre Priorisierung im Kontext des jeweiligen wirtschaftlichen Entwicklungstandes zu
erklären.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Dieses Modul kann im Masterstudiengang Energy Science and Engineering nur gewählt werden,
wenn das Modul 01-16-1M01 "Fundamental Law, Economics and Social Science Aspects of
Energy Supply and Energy Consumption" nicht belegt wurde.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Wird in der Vorlesung bekannt gegeben.
10 Kommentar
165
Modulname
Energiewende gestalten
Modul Nr.
18-st-2080
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
135 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Stefan Nießen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-2080-pr Energiewende gestalten – Planspiel 0 Praktikum 1
18-st-2080-se Energiewende gestalten - Seminar 0 Seminar 1
18-st-2080-vl Energiewende gestalten -
Vorlesung
0 Vorlesung 1
2 Lerninhalt
Energietechnischer, energiewirtschaftlicher und energiepolitischer Rahmen der Energiewende
mit Fokus auf Strom in Deutschland.
Das Modul besteht aus drei Elementen:
6 Doppelvorlesungen, von denen jeweils 2 von Prof. Michèle Knodt vom Fachbereich 2
Gesellschafts- und Geschichtswissenschaften Institut für Politikwissenschaft, von Prof.
Florian Steinke und Prof. Stefan Niessen vom Fachbereich Elektro- und
Informationstechnik gehalten werden.
Ein Seminar bestehend aus 3 Doppelstunden, bei dem interdisziplinäre Teams von
Studenten aus den Politik- und Ingenieurwissenschaften gemeinsam je eine aktuelle
Studie zur Energiewende analysieren und sich gegenseitig eine Kurzzusammenfassung
der wesentlichen Kernaussagen vortragen.
Ein Praktikum an zwei halben Tagen, bei dem die interdisziplinären Teams anhand einer
Computersimulation (Planspiel Energiewende) eigenständig Entscheidungen
zum politisch-rechtlichen Rahmen, zum Ausbau des Energiesystems und zu dessen
Betrieb fällen und im Zeitraffer deren Konsequenzen für CO2-Bilanz, Kosten und
Versorgungssicherheit erleben. Im praktischen Teil setzen die Studenten anhand eines
computergestützen Planspiels die Lerninhalte in Gruppenarbeit praktisch um. Hierzu
nehmen sie die Rollen von Stromerzeugern, Industrie, Privathaushalten und Politikern
ein, treffen Entscheidungen zu Betrieb und Ausbau des Energiesystems. Anhand der
Computersimulation erleben die Studenten die Konsequenzen ihrer Entscheidungen für
Kosten, CO2-Emissionen und Versorgungssicherheit im Zeitraffer für den Zeitraum 2020
bis 2050.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden kennen verschiedene Verfahren der techno-ökonomischen
Energiesystemanalyse sowie wichtige Grundgrößen von Energiesystemen. Darüberhinaus haben
sie einen Überblick über die wesentlichen Technologien zur Energiewandlung und Speicherung
166
heute sowie mögliche zukünftige Entwicklungen. Ebenso kennen sie die Grundlage für das
Verständnis der Governance, bestehend aus EU-Rechtsakten, Deutschen Gesetzen und
Verordnungen und eine Übersicht über die Institutionen zur Umsetzung.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Ein abgeschlossenes Bachelorstudium in einem der folgenden Fächer: Elektrotechnik,
Maschinenbau, Mechatronik, Umwelttechnik, Wirtschaftsingenieurwesen, Politikwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
Die konkrete Prüfungsform wird am Anfang des Semesters bekannt gegeben. Übliche
Prüfungsform ist eine Studienleistung durch
einen Vortrag und einen Abschlussbericht über die Bestandteile des Moduls
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Sämtliche VL-Folien zum Download
Book.energytransition.org/en
https://www.agora-
energiewende.de/fileadmin2/Projekte/2018/A_word_on/Agora_Energiewende_a-word-
on_flexibility_WEB.pdf
10 Kommentar
167
Modulname
Energiewirtschaft
Modul Nr.
18-hs-2010
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Jutta Hanson
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hs-2010-vl Energiewirtschaft 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Struktur und Aufbau der deutschen Energiewirtschaft mit dem Schwerpunkt auf
elektrischer Energie. Daneben werden auch die Elemente Gas und Wärme behandelt.
Die traditionelle Energiewirtschaft und Ihre Veränderung (Unbundling, Netzregulierung)
Auswirkungen der Energiewende auf die Energiewirtschaft
Energiewende: Technik, Energie am richtigen Ort
Energiewende: Technik, Energie zur richtigen Zeit
Rechtliche und ordnungspolitische Rahmenbedingungen (Anreizregulierung, EEG,
Netzregulierung, Strommarkt…)
Exkursion
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Ein Student kennt nach Besuch der Veranstaltung die Grundlagen und den Aufbau, der
deutschen Energiewirtschaft.
Die Vorlesung vermittelt die Entwicklung der deutschen Energiewirtschaft und die Veränderung
bestimmt durch die europäische und deutsche Ordnungspolitik.
Die Auswirkungen der deutsche Energiewende und der zur Umsetzung notwendigen technischen
Veränderungen in der deutschen Energieversorgung.
Die Aufgaben und Pflichten deutscher Energieversorger:
[list=1]
Aufgaben eines Verteilnetzbetreibers und der Bundesnetzagentur,
die Auswirkungen des EEG und der Energiewende,
Einblicke in die Praxis durch eine Exkursion zur Mainova AG
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Inhaltliche Kenntnisse zur Vorlesung "Energietechnik"
168
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc EPE, MSc Wi-ETiT, MSc MEC, MSc iST, MSc iCE, MSc CE
9 Literatur
Folien zur Vorlesung
10 Kommentar
169
Modulname
Life Cycle Assessment von Produkten und Systemen
Modul Nr.
13-K3-
M020
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Liselotte Schebek
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K3-0020-se Life Cycle Assessment von
Produkten und Systemen:
Einführung in die Projektarbeit
und softwarespezifisches Arbeiten
0 Seminar 1
2 Lerninhalt
Nach Einführung in die praktische Anwendung von Ökobilanzen und in die Verwendung von
Softwaretools wird die selbständige Bearbeitung eines Ökobilanzprojekts durch studentische
Projektteams am Beispiel aktueller Forschungsvorhaben durchgeführt.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
1. Grundlegendes Verständnis des lebenszyklusbasierten Denkens bei der Analyse und Bewertung
von Produkten und technischen Systemen
2. Umgang mit einer Ökobilanzsoftware und Ökobilanzdatenbanken
3. Selbständige Planung und Durchführung einer Ökobilanzfallstudie von Produkten oder
technischen Systemen
4. Selbstständiges und teambezogenes Bearbeiten von Fallstudien
5. Darstellung von Projektergebnissen in Form von Berichten und Präsentationen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Modellierung von Stoffstromsystemen I: Stoffstromanalyse und Life Cycle Assessment
(Ökobilanzen)
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 15 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Studien- und Prüfungsleistungen
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
170
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Umweltingenieurwissenschaften – Fachlicher Wahlbereich
9 Literatur
DIN ISO 14044. Umweltmanagement - Ökobilanz - Anforderungen und Anleitungen (DIN ISO 14044); 2006.
DIN EN ISO 14040. Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen
(DIN EN ISO 14040); 2009.
Hauschild M, Rosenbaum R, Olsen SI (eds.). Life Cycle Assessment: Theory and Practice. 1st ed.
Cham: Springer International Publishing; 2018.
Klöpffer W, Grahl B. Ökobilanz (LCA): Ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf. Weinheim:
WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 2009.
10 Kommentar
Angebot: Sommersemester
171
Modulname
Modellierung von Stoffstromsystemen I
Modul Nr.
13-K3-
M003
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K3-0006-vl Stoffstromanalyse und Life Cycle
Assessment (Ökobilanz)
0 Vorlesung 2
13-K3-0007-ue Stoffstromanalyse und Life Cycle
Assessment (Ökobilanz) - Übung
0 Übung 2
2 Lerninhalt
Die Vorlesung stellt die Grundlagen der Modellierung von Systemen der Technosphäre auf Basis
der Prozesskettenanalyse vor und führt im Anschluss in Vorgehensweise und Anwendungen der Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment, Ökobilanz) ein. Ziel des LCA ist die Erfassung und
Bewertung von Umweltwirkungen über den gesamten Lebenszyklus aus Herstellung, Nutzung
und Entsorgung von Produkten (oder auch Dienstleistungen und Technologien). Die einzelnen
Schritte der LCA werden auf Basis der ISO 14040/44 erläutert: Festlegung von
Systemrahmen und funktioneller Einheit in Abhängigkeit von der zu untersuchenden
Fragestellung; Datengrundlagen und mathematische Lösungungs-wege der Sachbilanz;
Prinzipien der Wirkungsabschätzung; Auswertung und Interpretation von Ergebnissen. Darüber
hinaus werden wichtige Teilsysteme der Technosphäre analysiert (u.a. der Energiebe-reich) und
die Anwendung des LCA innerhalb dieser Bereiche an konkreten Beispielen erläutert. Ein
besonderer Fokus liegt auf der Untersuchung des Beitrags innovativer Technologien und der
Einbin-dung von Szenarien zu zukünftigen Entwicklungen („consequentional LCA“). Abschließend werden die Integration sozialer und ökonomischer Aspekte sowie Möglichkeiten
und Grenzen der LCA im Kon-text anderen systemanalytischer Methoden diskutiert.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Erkenntnis der Bedeutung von Stoffstromsystemen der Technosphäre für Ökonomie und
Ökologie Vermittlung von Grundlagen und Methodik der systemanalytischen Instrumente
Stoffstromanalyse und Life Cycle Assessment
Befähigung zur Anwendung des Life Cycle Assessment in praktischen Entscheidungskontexten,
insbesondere in der Wirtschaft
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
172
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Unbenotete Studienleistung (Art wird zu Beginn der LV bekannt gegeben)
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Wird zu Beginn der LV Bekannt gegeben.
10 Kommentar
173
Modulname
Modellierung von Stoffstromsystemen II
Modul Nr.
13-K3-
M015
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K3-0017-vl Methoden für Szenarioanalysen 0 Vorlesung 2
13-K3-0018-ue Methoden für Szenarioanalysen -
Übung
0 Übung 2
2 Lerninhalt
Basierend auf den Grundlagen von Stoffstromanalyse und Life Cycle Assessment, wie sie in der
Veranstaltung „Modellierung von Stoffstromsystemen I“ vermittelt wurden, werden
weitergehende Ansätze dieser Methoden vermittelt, die insbesondere im Zusammenhang mit Szenarioanalysen und in der Forschung zur Anwendung kommen:
• Das Consequentional Life Cycle Assessment ist zukunftsorientiert Außer dem Produktsystem
selbst müssen auch Veränderungen in Hintergrundsystemen dargestellt werden. Die Anwendung
des Consequentional LCA wird an Hand von Beispielen insbesondere aus dem Bereich der
Energiepolitik vermittelt. –
• Gesamtwirtschaftliche Modelle, speziell von Input-Output-Tabellen, ermöglichen eine
umfassende Bilanzierung eines Produktsystem und stellen einen alternativ Ansatz gegenüber
prozesskettenbasierten Modellierungen dar. Grundlagen und Anwendung von Input-Output-
Modellen werden für die Gesamtwirtschaft und einzelne Sektoren erläutert. -
• Dynamische Materialflussanalysen dienen zur Untersuchung zukünftiger Entwicklungen von
Stofflagern und Stoffflüssen. Grundlagen und Anwendung werden insbesondere am Beispiel des Bausektors erläutern.
Im Hinblick auf ihre Bedeutung für alle Modellierungsansätz werden Szenariotechniken
ausführlich behandelt. Weiterhin wird der Einsatz von Geographischen Informationssystmen
(GIS) im Rahmen von der Modellierung behandelt.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden erlangen die Fähigkeit zur Anwendung der Beschriebenen
Modellierungstechniken im Rahmen wissenschaftlicher Arbeiten. Auf Basis eines fundierten
Verständnisses der unterschiedlichen mehtodischen Ansätze können sie Aussagekraft und
Beschränkungen der jeweiligen Ansätze beurteilen und geeignete methodische Vorgehensweisen
für unterschiedliche Fragestellungen und praktische problemstellungen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen: Modellierung von Stoffstromsystemen I: Stoffstromanalyse und Life Cycle
Assessment (Ökobilanz)
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
174
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Unbenote Studienleistung (Art wird zu Beginn der LV bekannt gegeben)
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
175
Modulname
Technik und Ökonomie Multimodaler Energiesysteme
Modul Nr.
18-st-2060
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Stefan Nießen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-2060-pj Technik und Ökonomie
Multimodaler Energiesysteme –
Planspiel
0 Projekt 1
18-st-2060-vl Technik und Ökonomie
Multimodaler Energiesysteme
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Energiewirtschaftlicher Rahmen, Strukturen multimodaler Energiesysteme, Investitionsrechnung,
Energiehandel, Quellen für Flexibilität inklusive Speicher, regulatorischer Rahmen, Nachhaltigkeit, gesellschaftliche Akzeptanz
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden lernen die Strukturen von Energieversorgungssystemen für Elektrizität,
Primärenergie, Heizung, Kühlung, Transport und Meerwasserentsalzung kennen. Sie verstehen
die grundlegenden Prinzipien für die Auslegung der Energiesysteme von Gebäuden, Standorten,
Städten und Ländern und sie lernen zu bewerten wie diese an verschiedene internationale
Standorte angepasst werden müssen. Dabei werden Kosten, Umweltbedingungen und
gesellschaftliche Akzeptanz berücksichtigt.
Anhand der Nettobarwert- und Annuitätenmethode lernen die Studierenden die wirtschaftliche
Machbarkeit von Investitionen zu bewerten. Sie lernen die Funktionsweise von Energiemärkten
und verschiedene Formen von Handel und Abwicklung.
Auf der Basis einer Analyse der Auswirkung eines steigenden Anteils Erneuerbarer im System,
lernen die Studierenden verschiedene Quellen für Flexibilitätsbereitstellung kennen. Dazu
gehören Nachfrageflexibilität, verschiedene Speichertechnologien und die Kopplung
verschiedener Energiemoden. Zu den betrachteten Speichertechnologien gehören Batterien,
Pumpspeicher, Wasserstoff und Schwungradspeicher. Unter den betrachteten multimodalen
Kopplungen sind Strom-Wärme, Wärme-Kühlung, Strom-Wärme-Wasserentsalzung und
industrielle Prozesse.
Energiesysteme unterliegen vielfältigen Gesetzen und Richtilinien. Daher erlernen die
Studierenden verschiedene Elemente regulatorischer Eingriffe wie Einspeisetarife, Steueranreize,
Kreditprogramme, Quoten und Zertifikate.
Der rechtliche Rahmen ist das Ergebnis gesellschaftlicher Prozesse. Daher analysieren die
Studierenden die verschiedenen Interessensgruppen, das Entstehen und die Auswirkung der
öffentlichen Meinung und die Wahrnehmung von Risiken.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Ein abgeschlossenes Bachellorstudium in einem der folgenden Fächer: Elektrotechnik,
176
Maschinenbau, Mechatronik, Umwelttechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 120 Min,
Standard)
In der Regel erfolgt die Prüfung durch eine Klausur (Dauer: 120 Min.). Falls sich bis zu
einschließlich 20 Studierende anmelden erfolgt die Prüfung mündlich (Dauer: 30 Min.). Die Art
der Prüfung wird innerhalb einer Arbeitswoche nach Ende der Prüfungsanmeldephase bekannt
gegeben.
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
•Sämtliche VL-Folien zum Download
•Book.energytransition.org/en
•https://www.agora-
energiewende.de/fileadmin2/Projekte/2018/A_word_on/Agora_Energiewende_a-word-
on_flexibility_WEB.pdf
10 Kommentar
177
Modulname
Umweltmanagement und industrieller Umweltschutz
Modul Nr.
13-K3-
M018
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
2 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
01-14-0010-vu Qualitäts- und
Umweltmanagement
0 Vorlesung und
Übung
2
13-K3-0001-vl Einführung in den Industriellen
Umweltschutz
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Vorlesung „Einfürung in den Industriellen Umweltschutz“ (Prof. Dr. Schebek; Sommersemester):
Industrie und Umwelt: Geschichte industrieller Umweltschutz, Industrieller Metabolismus, Industrial
Ecology, Steuerungskonzepte
Analyse: Umweltein-/-auswirkung, Input-Output-Analyse, branchenspezifische
Stoffströme/-kreisläufe
Prozessbezogener Umweltschutz: Best verfügbare Technik, IVU-Richtlinie, Energie-
/Materialeffizienz,
Stoffkreisläufe, Cleaner Production, Zero-Emission, nachhalt. Produktion
Produktbezogener Umweltschutz: Produktverantwortung, GreenDesign, Produktkreisläufe,
Produktkennzeichnung: Standards und Typen, Lebenszyklusanalyse/Öko-Bilanz
Vorlesung „Qualitäts- und Umweltcontrolling“ (Prof. Dr. von Ahsen; Wintersemester)
Grundlagen Qualitäts- und Umweltcontrolling in der Produkt- und Prozessentwicklung
Qualitäts- und Umweltcontrolling in der Produktion
Prozessübergreifende Ansätze des Qualitäts- und Umweltcontrolling
Aufbau, Auditierung und Zertifizierung von Qualitäts- und Umweltmanagementsystemen
Externes Umweltreporting Integriertes Qualitäts- und Umweltcontrolling
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und
verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Die Studierenden sind in der Lage, die Ergebnisse Ihrer Arbeit in geeigneter Form darzustellen
und zu präsentieren.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Voraussetzungen notwendig
5 Prüfungsform
178
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 60 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Ahsen, Anette von (2008) Cost-Oriented Failure Mode and Effects Analysis. International Journal
of Quality and Reliability Management, 25. Jg. (2008), Nr. 5, S. 466-476
Ahsen, Anette von (2006) Integriertes Qualitäts- und Umweltmanagement. Mehrdimensionale
Modellierung und Anwendung in der deutschen Automobilindustrie. Deutscher Universitäts-
Verlag.
Bahner, Olaf (2001) Innovationswirkungen normierter Umweltmanagementsysteme: eine
ökonomische
Analyse von EMAS I, EMAS II und ISO 14001. Deutscher Universitäts-Verlag.
Baumast, Annett; Pape, Jens (Hrsg.) (2009) Betriebliches Umweltmanagement. Nachhaltiges
Wirtschaften in Unternehmen. 4. Aufl., Ulmer.
Deutscher Wirtschaftsdienst (Hrsg.) (2002) Praxishandbuch Stoffstrommanagement für Unternehmen,
Kommunen und Behörden. Schmidt, Mario (2003) Einführung in die Methodik und Praxis des
Life Cycle Assessments. Viewegs
Fachbücher der Technik.
Sterr, Thomas; Liesegang, Dietfried G. (2003) Industrielle Stoffkreislaufwirtschaft im regionalen
Kon-text. Springer Verlag.
Bundesumweltministerium/Umweltbundesamt (1997) Leitfaden Betriebliche
Umweltkennzahlen.
10 Kommentar
179
Modulname
Umweltplanung
Modul Nr.
13-K4-
M008
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K4-0019-vl Umweltplanung 0 Vorlesung 2
13-K4-0020-ue Umweltplanung - Übung 0 Übung 2
2 Lerninhalt
Die Studierenden erhalten einen Einblick in die Geschichte der Umweltpolitik und -planung, die
Problemdimensionen vorsorgenden Umweltschutzes sowie die Institutionen, Methoden und
ausgewählte Instrumente der Umweltplanung in aktuellen Handlungsfeldern. Sie erhalten einen
Einblick in relevante Umweltfachplanungen (u.a. Landschaftsplanung / Arten und Biotopschutz, Luftreinhalteplanung, Wasserwirtschaftliche Planung) und neue Ansätze
stoffbezogener Umweltplanung (z.B. integrierte Klimaschutzplanung, ökologisches
Stoffstrommanagement) und setzen sich mit Umweltprüfverfahren auseinander (z.B. strategische
Umweltprüfung, Umweltverträglichkeitsprüfung). Der Beitrag formeller und informeller Planung
wird in ausgewählten Handlungsfeldern kritisch reflektiert, und es werden Perspektiven einer
integrierten Umweltplanung formuliert.
An aktuellen Fallbeispielen (z.B. Infrastruktur- und Bauvorhaben) werden umweltplanerische
Handlungsmöglichkeiten und -restriktionen sowie Möglichkeiten zur frühzeitigen Integration von
Umweltbelangen in die Fachplanungen diskutiert.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden können Umweltprobleme aufgrund der sozialen, ökonomischen, ökologischen,
technischen und rechtlichen Gegebenheiten bewerten und adäquate planerische
Problemlösungen entwerfen.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und
verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit und Bereitschaft zur interdisziplinären und international
ausgerichteten Analyse von Umweltproblemen und ihrer planerischen Lösungsansätze;
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlen: Grundlagen der räumlichen Planung oder Nachweis gleichwertiger Veranstaltungen.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
180
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Studienleistung erforderlich, Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Informationsmaterialien werden zu Beginn der LV bereitgestellt
10 Kommentar
181
Modulname
Umweltwissenschaften an der TU Darmstadt
Modul Nr.
13-K3-
M008
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
180 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-K3-0004-vl Umweltwissenschaften an der TUD 0 Vorlesung 0
13-K3-0005-ue Umweltwissenschaften an der TUD
- Übung
0 Übung 0
2 Lerninhalt
Lehrinhalte / Prüfungsanforderungen
Die Vorlesung „Umweltwissenschaften an der TU Darmstadt“ baut auf die Vorlesung
„Grundlagen der Umweltwissenschaften“ aus dem WS auf, kann aber auch von Studierenden besucht werden, die nicht an der Grundlagenvorlesung teilgenommen haben.
Ziel der Vorlesung ist es, einen möglichst breiten und additiven Überblick über die verschiedenen
eher disziplinär orientierten Forschungs- und Arbeitsfelder mit Umweltbezug an der TU
Darmstadt zu geben.
Quer durch unsere Universität leisten viele Disziplinen einen substantiellen Beitrag zur
Umweltforschung. Dies soll die Vorlesung sichtbar machen. Einführend werden die Referenten
aus ihrer jeweiligen Perspektive, die Charakteristika ihres Fachzugangs und ihre methodische
Herangehensweise an umweltwissenschaftliche Forschungsfragen und Problemfelder darlegen,
um dann einen inhaltlichen Einblick in aktuelle Beispiele ihrer Forschungs- und Arbeitsfelder zu
geben.
Die Veranstaltung gliedert sich in drei Blöcke: 1. Naturwissenschaftliche Grundlagen
2. Handlungsstrategien und technische Innovationen
3. Human- und Gesellschaftswissenschaftliche Ansätze
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden kennen wichtige aktuelle Problemstellungen und Forschungsthemen der
Umweltwissenschaften und können diese mit ihren wissenschaftlichen Grundlagen angemessen
beschreiben. Die Studierenden sind in der Lage, die Ergebnisse Ihrer Arbeit in geeigneter Form
darzustellen und zu präsentieren.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine Voraussetzungen nötig
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
182
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Unbenotete Studienleistung (Art wird zu Beginn der LV bekannt gegeben)
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Literaturliste: Grundlagen der Umweltwissenschaften; Foliensätze zu Präsentationen der
Vorlesungseinheiten
10 Kommentar
183
Modulname
Wege der Energiewende
Modul Nr.
18-st-2050
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Florian Steinke
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-2050-se Wege der Energiewende 0 Seminar 1
2 Lerninhalt
Im Rahmen der Veranstaltung untersuchen die Teilnehmer jeweils eine aktuelle Studie, wie die
Energiewende von heute bis 2050 zu einer Reduktion von -80% der CO2 Emissionen führen
kann. Sie fassen die wichtigsten Botschaften und Argumente prägnant zusammen, untersuchen
die Hintergründe der Studie und plausibilisieren die Ergebnisse (durch eigene Abschätzungen
oder Vergleich mit anderen, unabhängigen Studien). Die Ergebnisse fließen in einen Vortrag und
eine kurze schriftliche Ausarbeitung ein.
Durch die gegenseitigen Vorträge bei einem Blocktermin erhalten die Studierenden einen weiten
Überblick über mögliche zukünftige Energiewelten, auch über ihre eigene Arbeit hinaus.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden erweitern ihr Verständnis der aktuellen (politischen) Diskussionen über die
Energiewende. Sie verbessern ihre Präsentationsfähigkeiten („Kurz, knackig und korrekt“) und
üben, Ergebnisse zu hinterfragen und zu plausibilisieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Kenntnisse des Moduls „Energiemanagement & Optimierung“ oder „Energiewirtschaft“
vorteilhaft aber nicht zwingend.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard)
Modulabschlussprüfung:
• Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard BWS)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Vortrag und schriftliche Ausarbeitung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
184
MSc ETiT, MSc Wi-ETiT, MSc ESE
9 Literatur
10 Kommentar
185
Modulname
Wirtschaftliche Optimierung der Energieversorgung für energieintensive Produktionsbetriebe
Modul Nr.
16-13-3284
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Dr. Christof Bauer
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-13-3284-vl Wirtschaftliche Optimierung der
Energieversorgung für
energieintensive
Produktionsbetriebe
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
•Energie als Produktionsfaktor im industriellen Bereich im Spannungsfeld von
Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit.
•Besonderheiten der Versorgung mit Strom und Erdgas
•Netznutzung und –Regulierung, Liberalisierung und Harmonisierung in Deutschland und
Europa
•Strommarkt – grundlegende technische und kommerzielle Aspekte, Commodity Strom
•Potenzial und Bedeutung von Demand Side Management (DSM)
•Technische und wirtschaftliche Aspekte der industriellen Erdgasversorgung,
•Politische Rahmenbedingungen und ihr Einfluss auf die wirtschaftliche Energieversorgung von
Industriebetrieben
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
1. Die komplexen Zusammenhänge zwischen den technischen, wirtschaftlichen und politischen
Aspekten der leitungsgebundenen Energieversorgung sowie deren Einfluss auf die
Energiebeschaffung von Industriebetrieben im Zusammenhang darzustellen und in
Entscheidungsprozessen gegeneinander abzuwägen.
2. Die praktischen Freiheitsgrade und wirtschaftlichen Determinanten der operativen
Energiebeschaffung zu erläutern.
3. Die Effekte sich ändernder politischer und regulatorischer Rahmenbedingungen
einzuschätzen.
4. Die verschiedenen verfügbaren Instrumente zur wirtschaftlichen Optimierung des
Energiebezugs anhand von Praxisbeispielen gegeneinander zu abzuwägen und sinnvoll zu
kombinieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
"Energieversorgung und Umweltschutz" empfohlen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
186
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Wird in der Vorlesung bekannt gegeben
10 Kommentar
187
Themenbereich „Zukünftige Kraftwerke“
Modulname
Mini-Forschungsprojekt „Zukünftige Kraftwerke“
Modul Nr.
11-01-4415
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Das Mini-Forschungsprojekt wird in einem Fachgebiet oder Institut eines am Studienbereich Energy
Science and Engineering beteiligten Fachbereichs durchgeführt.
Der Inhalt der zu bearbeitenden Fragestellung ist in Absprache mit dem jeweiligen Lehrenden
festzulegen und orientiert sich an aktuellen, energierelevanten wissenschaftlichen Fragestellungen
mit Bezug zum Themenbereich „Zukünftige Kraftwerke“. Idealerweise erfordert die
Aufgabenstellung eine interdisziplinäre Herangehensweise.
Der/die Studierende wird zu einer weitestgehend eigenständigen Bearbeitung der Themenstellung angeleitet.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
sind kompetent in der selbständigen Einarbeitung in das Thema der Aufgabenstellung sowie
in der Dokumentation und Präsentation ihrer Arbeit
sind befähigt, die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten mit
Fragestellungen der aktuellen Forschung zu verbinden
können forschungsnahe Experimente oder Projektarbeiten eigenständig strukturieren,
planen und durchführen
wählen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung adäquate Hilfsmittel und Methoden aus und setzen diese ein bzw. wenden diese an
können die erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands
einschätzen und angemessen interpretieren
sind in der Lage, die konkreten Fragestellungen, Lösungsvorschläge, unternommene
Arbeitsschritte und die erhaltenen Ergebnisse in einer Präsentation sowie einem schriftlichen
Bericht in wissenschaftlichem Stil vorzustellen und in der entsprechenden Fachsprache zu
diskutieren
sollen nach dem absolvieren des Moduls in der Lage sein, auch umfangreichere Forschungs-
und Entwicklungsprojekte selbständig durchzuführen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. in einer Natur-oder Ingenieurwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
188
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Anwesenheit bei vereinbarten Präsenzterminen, Abgabe eines schriftlichen Berichts
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird bei der Aufgabenstellung bekanntgegeben bzw. ist durch eigene Recherche zu ermitteln
10 Kommentar
189
Verbrennungskraftwerke
Modulname
Elektrische Maschinen und Antriebe
Modul Nr.
18-bi-1020
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-1020-ue Elektrische Maschinen und
Antriebe
0 Übung 2
18-bi-1020-vl Elektrische Maschinen und
Antriebe
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Aufbau und Wirkungsweise von Asynchronmaschinen, Synchronmaschinen,
Gleichstrommaschinen. Elementare Drehfeldtheorie, Drehstromwicklungen. Stationäres
Betriebsverhalten der Maschinen im Motor-/ Generatorbetrieb, Anwendung in der
Antriebstechnik am starren Netz und bei Umrichterspeisung. Bedeutung für die elektrische
Energieerzeugung im Netz- und Inselbetrieb.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nach aktiver Mitarbeit in der Vorlesung, insbesondere durch Nachfragen bei den
Vorlesungsteilen, die Sie nicht vollständig verstanden haben, sowie selbständigem Lösen aller
Übungsaufgaben vor der jeweiligen Übungsstunde (also nicht erst bei der Prüfungsvorbereitung)
sollten Sie in der Lage sein:
[list=1]
die Anwendung elektrischer Maschinen in der Antriebstechnik zu verstehen und einfache
Antriebe selbst zu projektieren,
die Umsetzung der Grundbegriffe elektromagnetischer Felder und Kräfte in ihrer Anwendung auf
elektrische Maschinen nachvollziehen und selbständig erklären zu können.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Mathematik I bis III, Elektrotechnik I und II, Physik, Mechanik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
190
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
BSc ETiT, BSc/MSc Wi-ETiT, BEd
9 Literatur
Ausführliches Skript und Aufgabensammlung; Kompletter Satz von PowerPoint-Folien
R.Fischer: Elektrische Maschinen, C.Hanser-Verlag, 2004
Th.Bödefeld-H.Sequenz: Elektrische Maschinen, Springer-Verlag, 1971
H.-O.Seinsch: Grundlagen el. Maschinen u. Antriebe, Teubner-Verlag, 1993 G.Müller: Ele.Maschinen: 1: Grundlagen, 2: Betriebsverhalten, VEB, 1970
10 Kommentar
191
Modulname
Energiesysteme I (Klassische Energiesysteme)
Modul Nr.
16-20-5010
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-20-5010-vl Energiesysteme I (Klassische
Energiesysteme)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Physikalische Grundlagen von Wärmekraftanlagen, Eigenschaften und Entwicklungsstand
wesentlicher Komponenten und Schaltungskonzepte gängiger thermischer Kraftwerksanlagen
(Dampf- und Gaskraftwerke, Kombianlagen, Kraft-Wärme-Kopplung)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Optimierungsmöglichkeiten von Kreisprozessen einzuschätzen.
Bauarten von thermischen Kraftwerken zu erklären.
Das Betriebsverhalten der einzelnen Kraftswerkskonzepte zu beschreiben.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
Klausur 90 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
192
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
9 Literatur
Unterlagen werden während der Vorlesung herausgegeben.
10 Kommentar
193
Modulname
Energiesysteme III (Innovative Energiewandlungsverfahren)
Modul Nr.
16-20-5030
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-20-5030-vl Energiesysteme III (Innovative
Energiewandlungsverfahren)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Technlogien zur Abgasreinigung bei der Verbrennung fester Brennstoffe; Grundlagen, Aufbau
und Anwendung der Wirbelschichttechnik; Technologien zur CO2Abscheidung und
Sequestierung; physikalische und chemische Grundlagen der Festbrennstoffvergasung;
Vergaserkonzepte, USC Technologie, Entwicklungslinien zum 700 °C-Kraftwerk; Konstruktion,
Errichtung und Betrieb von Großdampferzeugern; Dynamik von Kraftwerksprozessen; thermische
Abfallverwertung
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Grundlegenden Eigenschaften der Wirbelschichttechnologie zu beschreiben.
Die physikalischen und chemischen Vorgänge bei Vergasungsprozessen zu erklären.
Technologien zur optimalen Brennstoffausnutzung in zukünftigen Großdampferzeugern
zusammenzuführen
Das Verhaltens des Wasser-Dampf-Kreislaufs bei unterschiedlichen transienten Prozessen
vorherzusagen.
[*]Die Verfahrensschritte in der thermischen Abfallbehandlung zu umschreiben.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundwissen über thermodynamische Prozesse und die Funktionsweise thermischer Kraftwerke
ist hilfreich.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 90 Min, Standard)
Klausur 90 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
194
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
9 Literatur
Unterlagen werden während der Vorlesung ausgegeben
10 Kommentar
195
Modulname
Gasdynamik
Modul Nr.
16-13-6410
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
135 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
apl. Prof. Dr. Amsini Sadiki
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-13-6410-ue Gasdynamik 0 Übung 1
16-13-6410-vl Gasdynamik 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
10 Kommentar
196
Modulname
Großgeneratoren und Hochleistungsantriebe
Modul Nr.
18-bi-2020
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2020-ue Großgeneratoren und
Hochleistungsantriebe
0 Übung 1
18-bi-2020-vl Großgeneratoren und
Hochleistungsantriebe
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Elektrische Großgeneratoren: Bemessung, Details der Auslegung: Kühlungsvarianten (Luft-,
Wasserstoff- und Wasserkühlung, direkte Leiterkühlung) Einzelverlustberechnung (Wirbelströme
in Nutenleitern, Maßnahmen zur Minderung der Zusatzverluste), Auslegungsbeispiele großer Wasser-kraftgeneratoren bis ca. 800 MVA und Turbogeneratoren in kalorischen Kraftwerken bis
ca. 2000 MVA. Einsatz von Leistungselektronik bei großen Synchronmotorantrieben:
Stromrichtermotor und Direktmotor. Begleitende Fachexkursion, zahlreiches Bildmaterial.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Auslegung der Kühlsysteme, Bemessungsgrundlagen und Betriebseigenschaften von großen
Generatoren und Antrieben werden erlernt.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Physik, Elektrische Maschinen und Antriebe, Energietechnik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc EPE, MSc ETiT, MSc MEC, MSc WI-ETiT
9 Literatur
Ausführliches Skript mit Übungsbeispielen;
Bohn, T. (Hrsg.): Handbuchreihe Energie, Band 4: Elektrische Energietechnik, TÜV Rheinland,
197
1987
Böning, W. (Hrsg.): Hütte Taschenbuch Elelektrische Energietechnik, Band 1: Maschinen,
Springer, 1978
10 Kommentar
198
Modulname
Hochspannungsschaltgeräte und -anlagen
Modul Nr.
18-hi-2020
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hi-2020-vl Hochspannungsschaltgeräte und –
anlagen
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Die Vorlesung behandelt den grundlegenden Aufbau von Hochspannungsschaltanlagen sowie
Aufbau und Funktion von Hochspannungsschaltgeräten:
Schaltvorgänge und –beanspruchungen, Schaltaufgaben
Lichtbogenverhalten in Luft, SF6 und Vakuum
Schaltgeräte: Erdungsschalter, Trennschalter, Leistungsschalter
Aufbau, Funktion und Schaltverhalten Trenn- und Erdungsschaltern in Freiluft und SF6
Aufbau, Funktion und Schaltverhalten von Leistungsschaltern: Vakuumschal-ter,
Druckluft- und SF6-Schalter (Blaskolbenschalter und Selbstblasschalter)
Beanspruchungen von Trenn- und Erdungsschaltern im Kurzschlußfall
Prüfungen von Schaltgeräten
Zuverlässigkeitsbetrachtungen von Hochspannungsschaltern
Zukünftige Entwicklungstendenzen: Intelligente Steuerung, Halbleiterschalter,
Supraleitende Schalter
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Der Student sollte die Aufgaben und Funktionen von Hochspannungsschaltgeräten sowie deren
Einsatz in Hochspannungsschaltanlagen verstehen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Besuch der Vorlesungen Hochspannungstechnik I und II wird empfohlen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 45 Min, Standard)
199
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, BSc/MSc iST, MSc Wi-ETiT, MSc EPE
9 Literatur
Ein Vorlesungsskript und Folien können heruntergeladen werden:
[url]http://www.hst.tu-darmstadt.de/index.php?id=30[/url]
10 Kommentar
200
Modulname
Hochspannungstechnik I
Modul Nr.
18-hi-1020
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hi-1020-ue Hochspannungstechnik I 0 Übung 2
18-hi-1020-vl Hochspannungstechnik I 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Wahl der Spannungsebene, Erzeugung hoher Wechselspannung, Erzeugung hoher
Gleichspannung, Erzeugung von Stoßspannungen, Messung hoher Spannungen (Wechsel-,
Gleich-, Stoßspannungen), Elektrische Felder, 2 Exkursionen zu Herstellern Energietechnischer
Geräte
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden wissen, warum elektrische Energieübertragung mit Hochspannung erfolgt und
wie die optimale Spannungshöhe ermittelt wird; sie können die Prüfspannungsformen aus den
im Netz auftretenden Beanspruchungen ableiten; sie wissen, wie hohe Prüfspannungen im Labor
erzeugt und gemessen werden; sie haben die Anforderungen der Normen verstanden (und
warum Normen überhaupt wichtig sind) und können sie umsetzen; für die Erzeugung der
Spannungsformen Wechselspannung, Gleichspannung, Stoßspannung haben sie typische Kreise
kennen gelernt und können diese abwandeln und weiterentwickeln; sie kennen die Probleme
und Anforderungen der Messtechnik und können Hochspannungsmesssysteme angepasst an die
Problemstellung einsetzen und optimieren; sie sind damit insgesamt grundsätzlich in der Lage,
ein Hochspannungslabor selber zu planen und zu errichten; sie können die elektrischen
Feldverhältnisse an einfachen Elektrodenanordnungen berechnen und bereits Optimierungen
durch Formgebung der Elektroden vornehmen; sie können die Ausbreitung von Impulsen auf
Leitungen abschätzen und wissen, wie sich dies auf die Stoßspannungsmesstechnik auswirkt.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 90 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
201
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
BSc ETiT
9 Literatur
Eigenes Skript (ca. 200 Seiten)
Sämtliche VL-Folien (ca. 600 Stck.) zum Download
Küchler: Hochspannungstechnik, Springer-Verlag
10 Kommentar
202
Modulname
Hochspannungstechnik II
Modul Nr.
18-hi-2010
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hi-2010-ue Hochspannungstechnik II 0 Übung 1
18-hi-2010-vl Hochspannungstechnik II 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Geschichtete Dielektrika, Maßnahmen zur Feld- und Potentialsteuerung, Gasdurchschlag (Luft
und SF6), Oberflächenentladungen, Blitzentladungen / Blitzschutz, Vakuumdurchschlag,
Wanderwellenvorgänge auf Leitungen; Exkursion in eine Schaltanlage
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden können Feldoptimierungen nun auch durch gezielte Auslegung des
Dielektrikums, durch kapazitive, refraktive oder resistive Steuerbeläge und durch externe
Steuerelektroden vornehmen; sie haben damit verstanden, warum Geräte der elektrischen
Energieversorgung so konstruiert sind wie sie sind und an welchen Stellen optimiert werden
kann oder muss, wenn sich die Anforderungen ändern; sie haben die physikalischen Vorgänge
beim Durchschlag von Gasen verstanden und wissen, welche Parameter deren elektrische
Festigkeit beeinflussen; sie kennen die Auswirkungen stark inhomogener
Elektrodenanordnungen und extrem großer Schlagweiten; sie kennen die zeitlichen
Abhängigkeiten eines Gasdurchschlags und deren Auswirkungen auf die elektrische Festigkeit bei
Impulsspannungsbeanspruchung; sie sind in der Lage, Gleitanordnungen zu erkennen und
wissen, welche Probleme unter Fremdschichtbeanspruchung auftreten und wie sie zu lösen sind;
sie sind damit in der Lage, Vorhersagen zur elektrischen Festigkeit beliebiger Elektroden- und
Isolieranordnungen bei beliebigen Spannungsbeanspruchungen zu treffen, bzw. gezielt einem
Gerät eine bestimmte elektrische Festigkeit zu geben; sie sind speziell in der Lage, die Probleme
künftiger UHV- Systeme zu erkennen und zu lösen; sie haben den Mechanismus von Gewitter
und Blitzeinschlägen verstanden und können daraus abgeleitete Schutzmaßnahmen - z.B.
Gebäudeschutz und Blitzschutz von Schaltanlagen und Freileitungen - nachvollziehen und
weiterentwickeln; sie können sicher mit Wanderwellenvorgängen auf Leitungen umgehen und
damit entstehende Überspannungen berechnen sowie gezielte Abhilfemaßnahmen ableiten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Hochspannungstechnik I
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 120 Min, Standard)
203
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc Wi-ETiT
9 Literatur
Eigenes Skript (ca. 140 Seiten)
Sämtliche VL-Folien (ca. 460 Stck.) zum Download
10 Kommentar
204
Modulname
Höhere Wärmeübertragung
Modul Nr.
16-14-5040
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Peter Christian Stephan
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-14-5040-ue Höhere Wärmeübertragung
(Verdampfung und Kondensation)
0 Übung 1
16-14-5040-vl Höhere Wärmeübertragung
(Verdampfung und Kondensation)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Verdampfung und Kondensation; metastabile Phasengleichgewichte, heterogene und homogene
Keimbildung, Phasengleichgewichte von Stoffgemischen, mikroskopische
Wärmetransportphänomene; Berechnungsgrundlagen und Bauarten von Verdampfern und Kondensatoren; Wärmerohre.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
gemischspezifische Besonderheiten beim Phasenwechsel zu beschreiben.
Wärmeübergangskoeffizienten in Verdampfern und Kondensatoren zu berechnen.
Wärmerohre auszulegen und zudimensionieren.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundkenntnisse in Thermodynamik und Wärmeübertragung
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
Mündliche Prüfung 30 min oder Klausur 60 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
205
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
9 Literatur
Skript, Folien und weitere Unterlagen sind im Moodle-System der TU Darmstadt abrufbar.
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206
Modulname
Kraftwerke und Erneuerbare Energien
Modul Nr.
18-hs-2090
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Jutta Hanson
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hs-2090-ue Kraftwerke und Erneuerbare
Energien
0 Übung 1
18-hs-2090-vl Kraftwerke und Erneuerbare
Energien
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Energieformen, Charakteristika und elektrizitätswirtschaftliche Kennzahlen sowie Bedeutung der
Energieerzeugung – Energiewandlung in thermischen Prozessen (Carnot-Prozess),
Kategorisierung von Kraftwerken – Funktions-weise von Dampfkraftwerken, Gaskraftwerken, Wasserkraftwerken, Wind-kraftwerken, Nutzung von Sonnenenergie (Photovoltaik,
Solarthermie) sowie weiterer regenerativer Energiequellen (Geothermie, Biomasse) –
Technologien zur Umwandlung und Speicherung von Energie (Power 2 X) – Elektrotechnische
Einrichtungen – Netzanschlussbedingungen für Kraftwerke
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Lernziele sind:
Überblick über die Konzepte der Erzeugung elektrischer Energie durch verschiedene
Energieträger
Verständnis der physikalischen Prozesse
Wirkungsweise und Aufbau konventioneller Kraftwerke und Erzeugungsanlagen mit
regenerativen Energiequellen sowie Speicher
Verständnis der benötigten elektrischen Betriebsmittel und der regelungstechnischen
Konzepte
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Basiswissen Elektrotechnik, Energietechnische Zusammenhänge
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
207
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc WI-ET, MSc EPE, MSc MEC, MSc CE, MSc MB, MSc WI-MB
9 Literatur
Eigenes Skriptum
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208
Modulname
Modellierung turbulenter technischer Strömungen
Modul Nr.
16-71-3024
Kreditpunkte
8 CP
Arbeitsaufwand
240 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-71-3024-ue Modellierung turbulenter
technischer Strömungen
0 Übung 2
16-71-3024-vl Modellierung turbulenter
technischer Strömungen
0 Vorlesung 4
2 Lerninhalt
Kontinuumsmechanik (Transportgleichungen), Grundlagen der Turbulenz (Eigenschaften, Zeit
und Längenskalen, mathematische Grundlagen, spektrale Sichtweise), statistische
Turbulenzmodellierung (RANS), Direkte Numerische Simulation, Grobstruktur-Simulation (Filterungsoperationen, Modellierung, Modellauswahl).
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Die mathematischen Grundlagen und Kennzahlen der Turbulenz zu erläutern.
Die wichtigsten technischen Strömungstypen zu erkennen und zu charakterisieren.
Die grundlegenden Modelle der modernen Strömungsberechnungsprogramme zu erläutern,
korrekt anzuwenden und die Ergebnisse zu bewerten.
Die Grundlagen und Modellierungsansätze der Grobstruktursimulation zu erläutern und
anzuwenden.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Vorlesung Technische Strömungslehre empfohlen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
Mündliche Prüfung 30 min
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
209
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE II (Kernlehrveranstaltungen aus dem Maschinenbau)
WPB Master PST III (Wahlfächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft)
9 Literatur
Vorlesungsfolien werden in Moodle bereitgestellt. Weiterführende Literatur wird in der
Vorlesung erläutert.
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210
Modulname
Neue Technologien bei elektrischen Energiewandlern und Aktoren
Modul Nr.
18-bi-2040
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2040-ue Neue Technologien bei
elektrischen Energiewandlern und
Aktoren
0 Übung 1
18-bi-2040-vl Neue Technologien bei
elektrischen Energiewandlern und
Aktoren
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Ziel: Der Einsatz neuer Technologien, nämlich Supraleitung, magnetische Schwebetechniken und magnetohydrodynamische Wandlerprinzipien, werden den Studentinnen und Studenten
nahegebracht. Die prinzipielle physikalische Wirkungsweise, ausgeführte Prototypen und der
aktuelle Stand der Entwicklung werden ausführlich erläutert. Inhalt:
Anwendung der Supraleiter für elektrische Energiewandler:
rotierende elektrische Maschinen (Motoren und Generatoren)
Magnetspulen für die Fusionsforschung,
Lokomotiv- und Bahntransformatoren,
magnetische Lagerung.
Aktive magnetische Lagerung („magnetisches Schweben“):
Grundlagen der magnetischen Schwebetechnik,
Lagerung von Hochdrehzahlantrieben im kW- bis MW-Bereich,
Einsatz für Hochgeschwindigkeitszüge mit Linearantrieben.
Magnetohydrodynamische Energiewandlung:
Physikalisches Wirkprinzip,
Stand der Technikund Perspektiven.
Fusionsforschung:
Magnetfeldanordnungen für den berührungslosenPlasmaeinschluß,
Stand der aktuellen Forschung.
211
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Basiskenntnisse zur energietechnischen Anwendung der Supraleitung und des magnetischen
Schwebens, der magnetohydrodynamischen Energiewandlung und der Fusionstechnologie
werden verstanden und ihre aktuellen Anwendungen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Physik, Eelektrische Maschinen und Antriebe, Energietechnik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc EPE, MSc ETiT, MSc MEC, MSc WI-ETiT
9 Literatur
Ausführliches Skript; Komarek, P.: Hochstromanwendungen der Supraleitung, Teubner,
Stuttgart, 1995
Buckel, W.: Supraleitung, VHS-Wiley, Weinheim, 1994
Schweitzer, G.; Traxler, A.; Bleuler, H.: Magnetlager, Springer, Berlin, 1993
Schmidt, E.: Unkonventionelle Energiewandler, Elitera, 1975
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212
Modulname
Planung, Bau, Inbetriebnahme und Betrieb von Kraftwerken
Modul Nr.
16-20-5120
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-20-5120-vl Planung, Bau, Betrieb und
Inbetriebnahme von Kraftwerken
0 Vorlesung 0
2 Lerninhalt
Energiewirtschaft, Energie- und Umweltpolitik (Markt-, Umfeldbedingungen)
Recht (Genehmigungsrecht, Vertragsrecht)
Projektmanagement (Projektabwicklung und -organisation, Terminplanung und -steuerung,
Kosten- und Qualitätskontrolle)
Betriebswirtschaft (u. a. Investitionsrechnung, Betriebsführung)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
[list=1]
Die anspruchsvollen Fragestellungen aus den Bereichen Energiewirtschaft, Energie- und
Umweltpolitik, Recht, Projektmanagement und Betriebswirtschaft - die die Planung und den Bau
neuer Kraftwerke zu einer äußerst komplexen Aufgabe machen - darzustellen und die
Eigenheiten dieser Bereiche zu erklären.
[*]Die Verfahren der Investitionsrechnung zu erklären und eine Investitionsrechnung für ein
Kraftwerksneubauprojekt anzustellen.
[/list]
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Energiesysteme I empfohlen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
Schriftliche Prüfung (90 min)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Prüfungsleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
213
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
WPB Master MPE III (Wahlfächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft)
WPB Master PST III (Fächer aus Natur- und Ingenieurwissenschaft für Papiertechnik)
9 Literatur
Vorlesungsfolien
10 Kommentar
214
Modulname
Technische Verbrennung I
Modul Nr.
16-71-3033
Kreditpunkte
8 CP
Arbeitsaufwand
240 h
Selbststudium
165 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-71-3033-ue Technische Verbrennung I 0 Übung 1
16-71-3033-vl Technische Verbrennung I 0 Vorlesung 4
2 Lerninhalt
Brennstoffe (Beispiele und Eigenschaften); Schadstoffe (Bildung und Wirkung); Physikalische
Grundlagen (Thermodynamik und Erhaltungs¬gleichungen); Chemische Grundlagen
(chemisches Gleichgewicht und Reaktionskinetik); Aktuelle Forschungsthemen (Experiment und
Modellierung); Flammentypen (nicht-vorgemischte, vorgemischte und partiell vorgemischte
Flammen); Turbulenz (Grundlagen und Modelle)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
1.Beispiele und Eigenschaften unterschiedlichen Brennstoffe zu nennen.
2.relevante Schadstoffe zu benennen, diese technischen Anwendungen zuzuordnen und deren
Wirkung auf Mensch und Umwelt zu beschreiben.
3.Fundamentalgleichungen der Thermodynamik für ideale Gase sowie Gasgemische zu erläutern.
4.Die Definition der Zustandsgröße Entropie und die Gibbs‘sche Fundamentalgleichung
wiederzugeben.
5.Die adiabate Verbrennungstemperatur für konstante Wärmekapazität berechnen zu können.
6.Grundtypen von Reaktionsgleichungen zu nennen und Reaktionsgeschwindigkeiten (Vor- und
Rückwärtsreaktionen) zu beschreiben.
7.Erhaltungsgleichungen mathematisch zu beschreiben und Eigenschaften jedes Terms zu
erläutern.
8.Eigenschaften und Charakteristiken unterschiedlicher Flammentypen zu erklären,
charakteristische Kenngrößen für laminare sowie turbulente Flammen zu berechnen und
experimentelle Messmethoden zu beschreiben.
9.Gebräuchliche Modelle der turbulenten Verbrennung zu beschreiben und turbulente
Strömungen anhand von Längen- und Zeitskalen zu charakterisieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Technische Thermodynamik 1, Technische Thermodynamik 2, Technische Strömungslehre
empfohlen
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
215
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Lehrunterlagen können über den Moodle Kurs heruntergeladen werden
10 Kommentar
216
Modulname
Tutorium Energiesysteme
Modul Nr.
16-20-5060
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
16-20-5060-tt Tutorium Energiesysteme 0 Tutorium 4
2 Lerninhalt
Experimente zur Verbrennung fester Brennstoffe in Wirbelschichten. Die Versuche beinhalten
praktische Untersuchungen zum Betriebsverhalten einer Wirbelschicht an einem Kaltmodel,
sowie Laboranalysen von festen Brennstoffen (u.a. Ultimat- und Proximatanalyse, Bestimmung
von Brenn- und Heizwert, Ascheschmelzpunkt und Korngrößenverteilung).
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der
Lage sein:
1.Den Einfluss verschiedener Partikeleigenschaften auf eine Wirbelschicht zu beurteilen
2.Die Strömungsstabilität stationärer und zirkulierender Wirbelschichten anhand von
Kaltversuchsmodellen zu erkennen
3.Den Einfluss verschiedener Brennstoffeigenschaften auf eine Feuerung zu beurteilen.
4.Laborversuche mit der notwendigen Sorgfalt eigenständig durchzuführen.
5.Konstruktive und prozessbedingte Parameter zu untersuchen, die die Strömungsstabilität
beeinflussen.
6.Die wichtigsten Mess- und Analysemethoden der Energietechnik zu erklären.
7.Die Messgeräte, bzw. elektronische Messdatenerfassungsanlagen zu bedienen und deren
Mess¬fehler abzuschätzen.
8.Die aufgenommenen Messdaten auszuwerten und einen technischen Versuchsbericht zu
erstellen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Energie und Klimaschutz oder Energiesysteme I
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Sonderform, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
217
Modulprüfung (Fachprüfung, Sonderform, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
Unterlagen zum Vorlesungsbeginn erhältlich
10 Kommentar
218
Kernenergie
Modulname
Beschleunigerphysik
Modul Nr.
05-21-2657
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Joachim Enders
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
05-24-2014-vp Experimentelle Grundlagen der
Physik und Technik von
Beschleunigern
0 Kurs 0
18-bf-2010-vl Beschleunigerphysik 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Experimentelle Grundlagen der Physik und Technik von Beschleunigern:
Beschleunigertypen, Strahlführung und transversaler Phasenraum,
Beschleunigung und longitudinaler Phasenraum, Strahldiagnose,
Hochfrequenztechnik, Emittanzmessung, Strahldynamik
Einführung in die Beschleunigerphysik:
Synchrotron- und Betatronschwingungen, Resonanzen und
nichtlineare Dynamik, Intensitätseffekte, Impedanzen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
• wissen um Begriffe, Konzepte und Methoden der Beschleunigerphysik auf vertieftem Niveau
und haben technische Aspekte der Beschleunigerphysik kennen gelernt,
• besitzen Fertigkeiten in wichtigen Messmethoden und theoretischen Konzepten auf diesen
Gebieten können diese auf Aufgaben in den genannten Bereichen anwenden und kommunizieren
und
• sind kompetent in der Arbeit im Labor und sind in der Lage, messtechnische Probleme der
Beschleunigerphysik anzugehen und ihre Messungen kritisch einzuschätzen sowie
Strahlparameter abzuschätzen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
219
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
wird vom Dozenten angegeben, z.B.
Wille, Physik der Teilchenbeschleuniger und
Synchrotronstrahlungsquellen
Wiedemann, Accelerator Physics (1 + 2)
10 Kommentar
220
Modulname
Intensive Laserstrahlen
Modul Nr.
05-21-2670
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
05-21-1481-vl Intensive Laserstrahlen 0 Vorlesung 3
05-23-1481-ue Intensive Laserstrahlen 0 Übung 1
2 Lerninhalt
Lasermedien, spezielle Aspekte von Hochenergielasern, nichtlinearer Brechungsindex und B-
Integral, moderne Laserkonzepte, Architekturen, Pulsformung, Kurzpuls- und CPA-Laser, Laser-
Plasma Wechselwirkung, Diagnostik relativistischer Plasmen, Erzeugung höherer Harmonischer,
Teilchenbeschleunigung, Strahlenschutzanforderungen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studenten kennen die grundlegenden Problemkreise von Hochenergielasern,
Hochleistungslasern. Sie können selbstständig und anhand von Standardliteratur die
Anforderungen für ein Lasersystem erarbeiten und Systeme für spezifische Anwendungen
optimieren. Sie kennen den aktuellen Stand der Technik der Lasersysteme. Die Studenten
können verschiedene Systeme vergleichen und die zu erwartende Leistung berechnen. Die
Studenten können die Grundlegenden Wechselwirkungsmechanismen beschreiben und Ihre
Abhängigkeit von den Strahlparametern benennen. Die Studenten sind in der Lage an
Hochenergielasersystemen zu arbeiten und diese zu erweitern.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundkenntnisse Laser- und Plasmaphysik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Studienleistung,
Bestanden/Nicht bestanden)
Mündliche Prüfung
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Studienleistung,
Gewichtung: 100%)
221
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc. Physik: Mögliche Spezialvorlesung in den Studienschwerpunkten „O: Moderne Optik“ oder
K: Kernphysik und nukleare Astrophysik “ oder „ H: Materie bei hoher Energiedichte “oder „ F:
Physik der Kondensierten Materie “ oder „ B: Physik und Technik von Beschleunigern. Und
Physikalisches Wahlfach für Studierende, die nicht Studienschwerpunkt „O: Moderne Optik“
gewählt haben.
9 Literatur
Wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
10 Kommentar
222
Modulname
Ionen und Atome in Plasmen - Einf. in die Plasmaphysik mit schweren Ionen
Modul Nr.
05-21-1460
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. phil. nat. Thorsten Kröll
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
05-21-3212-vl Atome und Ionen im Plasma -
Einführung in die Plasmaphysik
mit schweren Ionen
0 Vorlesung 3
05-23-3212-ue Atome und Ionen im Plasma -
Einführung in die Plasmaphysik
mit schweren Ionen
0 Übung 1
2 Lerninhalt
Erzeugung und Charakterisierung von Plasmen und Plasmaparameter
Stoßionisation, Coulombstöße, Leitfähigkeit
Wellen in Plasmen
Kinetische Plasmatheorie
Landaudämpfung
Saha Gleichung / Beam
Target Interaction
Plasmadiagnostik
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
• kennen die grundlegenden Konzepte der Plasmaphysik, der Erzeugung von Plasmen und die
Methoden zur Messung der Plasmaparameter. Sie können unterscheiden zwischen den
Konzepten idealer Plasmen und Plasmen mit starkem Kopplungsparameter. Sie sind vertraut mit
den wichtigsten Anwendungen der Plasmaphysik in der Magnetfusion und Trägheitsfusion,
• besitzen Fertigkeiten, verschiedene Methoden der Plasmadiagnostik einzusetzen, sie können
den Ionisationsgrad von Plasmen abschätzen und die Bewegung von Plasmen unter dem Einfluss
von Magnetfeldern berechnen und Aussagen über die Stabilität bzw. Instabilität von
Plasmaeinschlüssen machen.
Die Studierenden
• können Teilaspekte der Hydrodynamik, Atomphysik in Plasmen und starken Feldern, sowie
Wechselwirkung von intensiven Teilchenstrahlen und Lasern mit Materie im Hinblick auf die
Anwendungen in der Erzeugung dichter Plasmen analysieren , quantitative Abschätzungen zu
wichtigen Kenngrößen machen und auf experimentelle Aufgabenstellungen anwenden sowie die
erworbenen Kenntnisse kommunizieren
• sind kompetent in der selbständigen Bearbeitung von Problemstellungen in den genannten
Themengebieten und sind in der Lage, Einsatzmöglichkeiten der erarbeiteten Methoden der
Plasmaphysik und hier speziell der Plasmaphysik mit schweren Ionen einschätzen zu können.
223
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc Physik: Mögliche Spezialvorlesung in den Studienschwerpunkten "H: Materie bei hoher
Energiedichte" oder „O: Moderne Optik“ oder K: Kernphysik und nukleare Astrophysik “ oder „ F:
Physik der Kondensierten Materie “ oder „ B: Physik und Technik von Beschleunigern. Und
Physikalisches Wahlfach für Studierende, die nicht Studienschwerpunkt "O: Moderne Optik"
gewählt haben.
9 Literatur
wird von Dozent(in) angegeben
Beispiele:
J.A. Bittencourt: Fundamentals of Plasma Physics
R.O. Dendy, Plasma Physics
10 Kommentar
224
Modulname
Messmethoden der Kernphysik
Modul Nr.
05-21-1434
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. phil. nat. Thorsten Kröll
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
05-21-2111-vl Messmethoden der Kernphysik 0 Vorlesung 3
05-23-2111-ue Messmethoden der Kernphysik 0 Übung 1
2 Lerninhalt
Datenanalyse,
Strahlung und ihre Wechselwirkung mit Materie,
Detektoren,
Signalverarbeitung,
Beschleuniger und Strahltransport, Anwendungen in Energieerzeugung, Festkörperphysik, Medizin
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
• kennen wichtige Methoden zum Nachweis ionisierender Strahlung, ausgehend von den
zugrunde liegenden physikalischen Prozessen bis hin zur Erzeugung elektronisch verarbeitbarer
Signale, kennen gängige Typen von Detektoren, und wissen über wichtige Anwendungen der
Methoden in der Kernphysik und anderen Bereichen wie Medizin,
Energietechnik,Festkörperphysik und Materialforschung Bescheid,
• besitzen Fertigkeiten, Nachweissysteme für ionisierende Strahlung z.B. im Hinblick auf
Anwendungen zu analysieren, quantitative Abschätzungen zu wichtigen Kenngrößen zu machen
und auf Aufgabenstellungen anzuwenden sowie die erworbenen Kenntnisse zu kommunizieren
und
• sind kompetent in der selbständigen Bearbeitung von Problemstellungen in den genannten
Themengebieten und sind in der Lage, Einsatzmöglichkeiten von kernphysikalischen Methoden
und Messapparaten einschätzen zu können.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfoheln: BSc. in Physics mit Fachkurs Kernphysik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistung
225
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc Physik: Mögliche Spezialvorlesung in den Studienschwerpunkten "K: Kernphysik und
nukleare Astrophysik“ oder „O: Moderne Optik“ oder „ H: Materie bei hoher Energiedichte “oder „ F: Physik der Kondensierten Materie “ oder „ B: Physik und Technik von Beschleunigern. Und
Physikalisches Wahlfach für Studierende, die nicht Studienschwerpunkt "K: Kernphysik
und nukleare Astrophysik“ gewählt haben.
9 Literatur
wird von Dozent(in) angegeben
Beispiele:
Knoll, Radiation Detection and Measurement
Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments
10 Kommentar
226
Modulname
Strahlenbiophysik
Modul Nr.
05-27-2980
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
105 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. phil. nat. Thorsten Kröll
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
05-21-1662-vl Strahlenbiophysik 0 Vorlesung 3
05-23-1662-ue Strahlenbiophysik 0 Übung 0
2 Lerninhalt
Physikalische und biologische Grundlagen der Strahlenbiophysik, Einführung in die modernen
Experimentiertechniken der Strahlenbiologie. Es wird speziell auf die Wechselwirkung von
Ionenstrahlen mit biologischen Systemen eingegangen. Es werden alle Schritte vorgestellt, die
zur Durchführung einer Ionenstrahltherapie erforderlich sind.
Es kommen folgende Gebiete zur Sprache: Elektromagnetische Strahlung, Teilchen-Materie- Wechselwirkung. Biologische Aspekte: Strahleneffekte schwach ionisierender Strahlung (z.B.
Röntgenstrahlen) auf DNA, Chromosomen, Spurenstruktur schwerer Ionen. (LET: Linear Energy
Transfer) Low-LET Strahlenbiologie: Effekte in der Zelle, High-LET (z.B. Ionen) Strahlenbiologie,
Physikalische und biologische Dosimetrie, Effekte bei niedriger Dosis, Ionenstrahltherapie,
Therapiemodelle, Behandlung beweglicher Ziele.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden kennen die Physik der Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit Materie,
deren biochemische Konsequenzen wie Strahlenschäden in der Zelle, in Organen und Gewebe.
Die Studierenden sind vertraut mit den wichtigen Anwendungen der Strahlenbiologie, z.B.
Strahlentherapie und Strahlenschutz. Sie sind auch vertraut mit den Einflüssen von Strahlung in
der Umwelt und im Weltraum.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Empfohlene Voraussetzung: BSc. Physik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
227
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc Physik: Mögliche Spezialvorlesung in den Studienschwerpunkten „ F: Physik der
Kondensierten Materie “ oder „O: Moderne Optik“ oder K: Kernphysik und nukleare Astrophysik “
oder „ H: Materie bei hoher Energiedichte “ oder „ B: Physik und Technik von Beschleunigern.
Und Physikalisches Wahlfach für Studierende, die nicht Studienschwerpunkt „ F: Physik der
Kondensierten Materie “ gewählt haben
9 Literatur
wird vom Dozenten bekannt gegeben;
z.B.
Eric Hall , Radiobiology for the Radiologist, Lippincott Company
10 Kommentar
228
Querschnittsthemen der Energiewissenschaft und –technik
Modulname
Mini-Forschungsprojekt „Querschnittsthemen der Energiewissenschaft und –technik“
Modul Nr.
11-01-4416
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch und/oder Englisch
Modulverantwortliche Person
Dipl.-Ing. Eva Kettel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
2 Lerninhalt
Das Mini-Forschungsprojekt wird in einem Fachgebiet oder Institut eines am Studienbereich Energy
Science and Engineering beteiligten Fachbereichs durchgeführt.
Der Inhalt der zu bearbeitenden Fragestellung ist in Absprache mit dem jeweiligen Lehrenden
festzulegen und orientiert sich an aktuellen, energierelevanten wissenschaftlichen Fragestellungen.
Idealerweise erfordert die Aufgabenstellung eine interdisziplinäre Herangehensweise.
Der/die Studierende wird zu einer weitestgehend eigenständigen Bearbeitung der Themenstellung
angeleitet.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
sind kompetent in der selbständigen Einarbeitung in das Thema der Aufgabenstellung sowie in der Dokumentation und Präsentation ihrer Arbeit
sind befähigt, die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten mit
Fragestellungen der aktuellen Forschung zu verbinden
können forschungsnahe Experimente oder Projektarbeiten eigenständig strukturieren,
planen und durchführen
wählen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung adäquate Hilfsmittel und Methoden aus und setzen diese ein bzw. wenden diese an
können die erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands
einschätzen und angemessen interpretieren
sind in der Lage, die konkreten Fragestellungen, Lösungsvorschläge, unternommene
Arbeitsschritte und die erhaltenen Ergebnisse in einer Präsentation sowie einem schriftlichen
Bericht in wissenschaftlichem Stil vorzustellen und in der entsprechenden Fachsprache zu
diskutieren
sollen nach dem absolvieren des Moduls in der Lage sein, auch umfangreichere Forschungs-
und Entwicklungsprojekte selbständig durchzuführen
4 Voraussetzung für die Teilnahme
B.Sc. in einer Natur-oder Ingenieurwissenschaft
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
229
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Anwesenheit bei vereinbarten Präsenzterminen, Abgabe eines schriftlichen Berichts
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Energy Science and Engineering
9 Literatur
Wird bei der Aufgabenstellung bekanntgegeben bzw. ist durch eigene Recherche zu ermitteln
10 Kommentar
230
Modulname
Einführung in Scientific Computing mit Python
Modul Nr. 18-st-2070
Kreditpunkte 4 CP
Arbeitsaufwand 120 h
Selbststudium 90 h
Moduldauer 1 Semester
Angebotsturnus Jedes Semester
Sprache Deutsch
Modulverantwortliche Person Prof. Dr. rer. nat. Florian Steinke
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-2070-pr Einführung in Scientific
Computing mit Python
0 Praktikum 2
2 Lerninhalt In 6 Versuchen werden Grundzüge des wissenschaftlichen Rechnens am PC geübt. Dazu werden
zur Lösung von beispielhaften ingenieurwissenschaftlichen Fragestellungen aus dem
Grundlagenbereich der etit zentrale Methoden der numerischen Mathematik eingesetzt und deren Möglichkeiten und Grenzen exploriert.
Die benötigten Grundlagen der numerischen Mathematik werden durch ein Skript zu jedem
Versuch eingeführt. Im Praktikum werden die Verfahren dann unter Anleitung in der aktuellen
Rechenumgebung Python implementiert.
Die Versuche behandeln folgende Themenbreiche:
Aufstellen und Lösen von linearen Gleichungssystemen, dünn-besetzte Matrizen
Integration gewöhnlicher Differentialgleichungen sowie deren Analyse mit Hilfe von Eigenwerten
Mathematische Optimierung, Automatisches Differenzieren
Lineare Regression/Approximation, erste Machine Learning Algorithmen
Diskretisierung einfacher partieller Differentialgleichungen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse Die Studierenden lernen Ingenieurprobleme mit modernen Rechnertools zu bearbeiten und dafür
wichtige Basistechnologien des wissenschaftlichen Rechnens zielgerichtet einzusetzen. Dabei
wird den Studierenden eine algorithmische Denkweise vermittelt und sie erfahren eigenständig
die Möglichkeiten und Grenzen computer-gestützter Rechenmethoden.
4 Voraussetzung für die Teilnahme Etit 1 & 2, Mathe für etit 1-3
5 Prüfungsform Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard) Die genaue Prüfungsform wird zu Beginn der ersten Lehrveranstaltung bekannt gegeben.
Mögliche Formen sind das Erstellen von Berichten und Versuchsbeschreibungen, sowie
Präsentationen von Versuchsergebnissen.
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls Etit B.A./M.Sc. mit allen Vertiefungen, sowie CE, ICE, IST
231
9 Literatur
10 Kommentar
232
Modulname
Energietechnik
Modul Nr.
18-bi-1010
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-1010-ue Energietechnik 0 Übung 1
18-bi-1010-vl Energietechnik 0 Vorlesung 3
2 Lerninhalt
Es sollen in Form einer Einführung in die Thematik technische Prozesse zur Nutzung der Energie
für die menschliche Zivilisation im Allgemeinen, und im Speziellen die grundlegenden Aufgaben
und Herausforderungen der elektrischen Energienutzung den Studierenden nahe gebracht
werden. Biochemische Energieprozesse wie z. B. der menschliche Stoffwechsel sind daher nicht
Thema der Lehrveranstaltung. Zunächst werden die physikalischen Grundlagen zum Begriff „Energie“ wiederholt, und die
unterschiedlichen Energieformen mechanischer, thermischer, elektromagnetischer, chemischer
und kernphysikalischer Natur für die technische Nutzung der Energie in Form von Wärme,
mechanischer Bewegung und Elektrizität erläutert. Danach wird ein Überblick über die
Energieressourcen gegeben, ausgehend von der solaren Einstrahlung und ihre direkten und
indirekten Auswirkung wie die solare Wärme und die Luftmassen-, Oberflächengewässer- und
Meereswellenbewegung. Weiter werden die auf biochemischem Wege durch Sonneneinstrahlung
entstehende Energiequelle der Biomasse und die fossilen Energiequellen Erdöl, Erdgas und Kohle
und ihre Reichweite besprochen. Es werden die nuklearen Energiequellen der Kernspaltung
(Uranvorkommen) und der Kernfusion (schweres Wasser) und die u. A. auf nuklearen Effekten
im Erdinneren beruhende Erdwärme erläutert, sowie die durch planetare Bewegung verursachten Gezeiteneffekte erwähnt. Anschließend wird auf den wachsenden Energiebedarf
der rasch zunehmenden Weltbevölkerung eingegangen, und die geographische Verteilung der
Energiequellen (Lagerstätten, Anbauflächen, solare Einstrahlung, Windkarten, Gezeitenströme,
…) besprochen. Die sich daraus ergebenden Energieströme über Transportwege wie Pipelines,
Schiffsverkehr, …, werden kurz dargestellt. In einem weiteren Abschnitt werden
Energiewandlungsprozesse behandelt, wobei direkte und indirekte Verfahren angesprochen
werden. Nach der Rangfolge ihrer technischen Bedeutung stehen großtechnische Prozesse wie z.
B. die thermischen Kreisprozesse oder hydraulische Prozesse in Kraftwerken im Vordergrund,
doch wird auch ein Überblick über randständige Prozesse wie z. B. thermionische Konverter
gegeben. Danach erfolgt eine Spezialisierung auf die Thematik der elektrischen
Energieversorgung mit Hinblick auf den steigenden Anteil der elektrischen Energieanwendung. Es wird die Kette vom elektrischen Erzeuger zum Verbraucher mit einem Überblick auf die
erforderlichen Betriebsmittel gegeben, der sich einstellende elektrische Lastfluss und dessen
Stabilität angesprochen. Die Speicherung der Energie und im speziellen der elektrischen Energie
durch Umwandlung in andere Energieformen wird thematisiert. Abschließend sollen Fragen zum
zeitgemäßen Umgang mit den energetischen Ressourcen im Sinne einer nachhaltigen
Energienutzung angeschnitten werden.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden kennen die physikalisch basierten energetischen Grundbegriffe und haben
233
einen Überblick über die Energieressourcen unseres Planeten Erde.
Sie verstehen die grundsätzlichen Energiewandlungsprozesse zur technischen Nutzung der
Energie in Form von Wärme sowie mechanischer und elektrischer Arbeit.
Sie haben Grundlagenkenntnisse zur elektrischen Energietechnik in der Wirkungskette vom
elektrischen Energieerzeuger zum Verbraucher erworben und sind in der Lage, sich zu aktuelle
Fragen der Energienutzung und ihrer zukünftigen Entwicklung eine eigene Meinung zu bilden.
Sie sind in der Lage, grundlegende Berechnungen zu Energieinhalten, zur Energiewandlung, zu
Wirkungsgraden und Effizienzen, zur Speicherung und zu Wandlungs- und Transportverlusten
durchzuführen.Sie sind darauf vorbereitet, sich in weiterführenden Vorlesungen zu
energietechnischen Komponenten und Systemen, zur Energiewirtschaft und zu künftigen Formen
der Energieversorgung vertiefendes Wissen anzueignen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundlagenkenntnisse aus Physik (Mechanik, Wärmelehre, Elektrotechnik, Aufbau der Materie)
und Chemie (Bindungsenergie) sind erwünscht und erleichtern das Verständnis der
energetischen Prozesse.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 120 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
BSc ETiT, BSc WI-ETiT, BSc MEC, BSc iST, BSc CE, MSc ESE
9 Literatur
Vorlesungsunterlagen (Foliensätze, Umdrucke)
Übungsunterlagen (Beispielangaben, Musterlösungen) Ergänzende und vertiefende Literatur:
Grothe/Feldhusen: Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer, Berlin, 2007, 22. Aufl.;
besonders: Kapitel „Energietechnik und Wirtschaft“; Sterner/Stadler: Energiespeicher – Bedarf,
Technologien, Integration, Springer-Vieweg, Berlin, 2011; Rummich: Energiespeicher, expert-
verlag, Renningen, 2015, 2. Aufl.; Strauß: Kraftwerkstechnik zur Nutzung fossiler, nuklearer und
regenerativer Energiequellen, Springer, Berlin, 2006, 5. Aufl.; Hau: Windkraftanlagen –
Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirtschaftlichkeit, Springer-Vieweg, Berlin, 2014, 5. Aufl.;
Heuck/Dettmann/Schulz: Elektrische Energieversorgung, Springer-Vieweg, Berlin, 2014, 9.
Aufl.;Quaschning: Regenerative Energiesystem, Hanser, München, 2001, 7. Aufl.
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234
Modulname
Energietechnisches Praktikum I
Modul Nr.
18-bi-2091
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2090-tt Praktikumsvorbesprechung (für
alle von EW angebotenen Praktika)
0 Tutorium 0
18-bi-2091-pr Energietechnisches Praktikum I 0 Praktikum 3
2 Lerninhalt
Sicherheitsbelehrung zu elektrischen Betriebsmitteln;
Inhalt der Versuche:
Elektrische Energiewandlung
Leistungselektronik
Hochspannungstechnik
Elektrische Energieversorgung
Regenerative Energien
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Sammeln von Erfahrungen im experimentellen Arbeiten in Kleingruppen mit unterschiedlichen
Aufgabenstellungen aus der Elektrischen Energietechnik.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Elektrische Energietechnik oder Vergleichbares
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Klausur, Dauer 120 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
235
MSc ETiT, MSc MEC, MSc WI-ETiT
9 Literatur
Binder, A. et al.: Skript zur Lehrveranstaltung mit Versuchsanleitungen; Hindmarsh, J.: Electrical
Machines and their Application, Pergamon Press, 1991
Nasar, S.A.: Electric Power systems. Schaum`s Outlines
Mohan, N. et al: Power Electronics, Converters, Applications and Design, John Wiley &
Sons, 1995
Kind, D., Körner, H.: High-Voltage Insualtion Technology, Friedr. Vieweg & Sohn,
Braunschweig Wiesbaden, 1985, ISBN 3-528-08599-1
10 Kommentar
236
Modulname
Energietechnisches Praktikum II
Modul Nr.
18-bi-2092
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. techn. Dr.h.c. Andreas Binder
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-bi-2090-tt Praktikumsvorbesprechung (für
alle von EW angebotenen Praktika)
0 Tutorium 0
18-bi-2092-pr Energietechnisches Praktikum II 0 Praktikum 3
2 Lerninhalt
Praktische Übung über elektrische Energietechnik - Verteilung und Anwendung. Etwa 50%
befassen sich mit Energieverteilung und Hochspannungstechnik; Etwa 50% handeln um
Anwendung von Antriebssystemen, insbesondere "feldorientierte Regelung" von Antrieben mit
variabler Geschwindigkeit, lineare Permanentmagnet- und geschaltete Reluktanz-Maschine
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Sammeln von Erfahrungen im experimentellen Arbeiten in Kleingruppen mit unterschiedlichen
Aufgabenstellungen aus der Elektrischen Energietechnik.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Master-Programm: Energietechnisches Praktikum 1
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Klausur, Dauer 120 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc MEC, MSc WI-ETiT
9 Literatur
Skript mit ausführlichen Versuchsanleitungen
10 Kommentar
237
Modulname
Machine Learning & Energy
Modul Nr.
18-st-2020
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Florian Steinke
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-2020-pr Praktikum Machine Learning &
Energy
0 Praktikum 1
18-st-2020-ue Machine Learning & Energy 0 Übung 1
18-st-2020-vl Machine Learning & Energy 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Auch für Ingenieure wird die Analyse und Interpretation von Daten immer wichtiger. Unter den Schlagworten Digitalisierung und Smart Grid entwickeln sich viele neue datenbasierter Dienste
im Energiebereich. Das Modul stellt diese Entwicklung und die zugehörigen technischen
Grundlagen des maschinellen Lernens dar.
Zuerst werden die verschiedenen Problemstellungen des maschinellen Lernens strukturiert
dargestellt (Klassifikation, Regression, Gruppierung, Dimensionsreduktion, Zeitserienmodelle,
…), und es wird gezeigt, wie jede Problemklasse in aktuellen Fragestellungen der Energietechnik
ihre Anwendung findet (Vorhersage von Preisen, erneuerbaren Energien und Verbrauchsmustern
in multimodalen Systemen, Fehlererkennung und -prädiktion, Datenvisualisierung in komplexen
Umgebungen, robuste Investitionsrechnung, Kundenanalyse, probabilistische Netzrechnung, …).
Danach werden Grundlagen der Optimierung und Wahrscheinlichkeitsrechnung wiederholt
sowie probabilistische graphische Modelle eingeführt. Auf dieser Basis werden dann für jede
Problemklasse des maschinellen Lernens verschiedene Verfahren in Tiefe vorgestellt und anhand
von Anwendungsbeispielen aus dem Energiebereich diskutiert. Es werden klassische Verfahren
wie lineare Regression, k-Means, Hauptkomponentenanalyse ebenso wie moderne Verfahren
(u.a. SVMs, Deep Learning, Collaborative filtering, …) dargestellt. Alle methodischen Schritte
werden in Übungen / einem Praktikum auf Basis von Matlab vertieft.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden kennen wesentliche Aufgabenstellungen und Methoden des maschinellen
Lernens und deren Einsatzmöglichkeiten im Energiebereich. Die Studierenden verstehen die
Funktionswiese entsprechender Algorithmen und sind in der Lage, diese eigenständig auf neue
Probleme (nicht nur aus dem Energiebereich) anzuwenden und entsprechend anzupassen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Gute Kenntnisse der linearen Algebra und Grundlagen der numerischen Optimierung
(z.B. aus dem Kurs 18-st-2010 Energiemanagement & Optimierung)
Die aktive Nutzung von Matlab für die Übungen sollte kein Hindernis darstellen. Als
238
Vorübung kann der Kurzkurs 18-st-2030 Matlab Grundkurs besucht werden.
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc etit, MSc iST, MSc Wi-etit, MSc CE, MSc ESE
9 Literatur
A Géron: Hands on Machine Learning with scikit-learn and Tensorflow, 2017
Friedman, Hastie, Tibshirani: The elements of statistical learning, 2001
Koller, Friedmann: Graphical Models, 2009
10 Kommentar
239
Modulname
Policy-Analyse im Kontext von Energy Science und Engineering
Modul Nr.
02-23-3001
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
PD Dr. phil. Björn Egner
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
02-23-3001-ku Policy-Analyse im Kontext von
Energy Science und Engineering
0 Kurs 2
2 Lerninhalt
• exemplarische Anwendung von Analysekonzepten zur Staatstätigkeit (Policy-Analyse) im
Bereich der Umwelt-, Energie- und Klimapolitik
• Analyse zur Staatstätigkeit (Policy-Analyse) in Mehrebenensystemen im Bereich der Umwelt-,
Energie- und Klimapolitik
• wissenschaftliche Konzepte zur Binnenstruktur und Funktionsweise von Staat und
Verwaltung in Mehrebenensystemen im Bereich der Umwelt-, Energie- und Klimapolitik
• Formen politischer Entscheidungen und ihre administrativen Umsetzung in Mehrebenensystemen im Bereich der Umwelt-, Energie- und Klimapolitik
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende
• können die Analysekonzepte zur Staatstätigkeit auf die Umwelt-, Energie- und Klimapolitik
anwenden,
• kennen wissenschaftliche Konzepte zur Binnenstruktur und Funktionsweise von Verwaltung
sowie von Formen politischer Entscheidungen und ihrer administrativen Umsetzung in der
Umwelt-, Energie- und Klimapolitik,
• können Steuerungsformen auf dem Politikfeld der Umwelt-, Energie- und Klimapolitik
vergleichend diskutieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
keine
5 Prüfungsform
Bausteinbegleitende Prüfung:
[02-23-3001-ku] (Studienleistung, Hausarbeit, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der definierten Studienleistung.
7 Benotung
Bausteinbegleitende Prüfung:
[02-23-3001-ku] (Studienleistung, Hausarbeit, Gewichtung: 100%)
240
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc Energy Science and Engineering
9 Literatur
wird vom Dozierenden bekanntgegeben
10 Kommentar
241
Modulname
Projektseminar Energieinformationssysteme
Modul Nr.
18-st-2040
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
135 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Florian Steinke
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-st-2040-pj Projektseminar Energieinformation
ssysteme
0 Projektseminar 3
2 Lerninhalt
Selbständiges Einarbeiten in ein forschungsorientiertes Thema aus dem Gebiet der
Energieautomatisierung (ggfs. im Team) einschließlich einer schriftlichen Ausarbeitung und/oder
eines Vortrags zu dem Thema. Erarbeiten einer Lösung zu einem gestellten Projektthema.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierend stellen im Rahmen der Lehrveranstaltung selbständige und selbstorganisierte
Problemlösungskompetenz unter Beweis. Sie haben gelernt, Lösungsalternativen zu einem
gestellten Problem systematisch zu erarbeiten, kritisch zu hinterfragen und zielführende
Entscheidungen umzusetzen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
keine
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard)
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard BWS)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Modulabschlussprüfung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT
242
9 Literatur
10 Kommentar
243
Modulname
Umweltinformationssysteme
Modul Nr.
13-F0-
M012
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
13-F0-0018-vl Umweltinformationssysteme 0 Vorlesung 1
13-F0-0019-ue Umweltinformationssysteme -
Übung
0 Übung 1
2 Lerninhalt
Kommunales GIS; (Mobile) Datenerfassung; Datenhaltungssysteme ,- auswertungen und -
management; GIS zur Grundwasserbewirtschaftung und -monitoring; Methoden der
Ingenieurinformatik für die Modellierung und Simulation energetischer Aspekte im Bau- und Umweltbereich.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Ingenieuraufgaben aus dem Bereich
Umwelt modellorientiert zu implementieren und visualisieren und nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten sowie die Kompetenz große grafische und numerische
Datenmengen automatisiert zu verarbeiten und systemerkennend zu analysieren.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Grundkenntnisse in der Ingenieurinformatik
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Dauer 90 Min, Standard)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Bestanden/Nicht bestanden)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
erfolgreiche Erbringung der Studienleistungen
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 1)
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 0)
8 Verwendbarkeit des Moduls
244
9 Literatur
Bill: Grundlagen der Geoinformationssystem, Wichmann; Warcup: Von der Landkarte zum GIS:
Eine Einführung in Geografische Informationssysteme, Points; Fürst: GIS in Hydrologie und
Wasserwirtschaft, Wichmann; Fischer-Stabel: Umweltinformationssysteme -Grund
10 Kommentar
245
Energienetze
Modulname
Berechnung transienter Vorgänge im elektrischen Energieversorgungsnetz
Modul Nr.
18-hs-2060
Kreditpunkte
6 CP
Arbeitsaufwand
180 h
Selbststudium
150 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Jutta Hanson
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hs-2060-se Berechnung transienter Vorgänge
im elektrischen
Energieversorgungsnetz
0 Seminar 2
2 Lerninhalt
In zwei einführenden Vorlesungen werden Grundsätze zur Modellierung und Simulation von
Energieversorgungsnetzen bei transienten Vorgängen dargestellt. Anschließend wird das
Simulationsprogramm PSCAD/EMTDC vorgestellt und in Rechnerübungen von den
Teilnehmern angewendet.
Die Teilnehmer bearbeiten anschließend selbstständig eine vorgegebene Fragestellung aus dem
Gebiet der Modellierung und Simulation transienter Vorgänge im elektrischen
Energieversorgungssystem.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Lernziele sind:
Erarbeiten einer gegebenen technischen Fragestellung aus dem Bereich Netzplanung, -
berechnung
Angeleitetes und selbstständiges Aneignen eines Simulationsprogramms
Selbstständiges Ausarbeiten der Fragestellung
Logische Darstellung der Ergebnisse in einem Bericht
Präsentation des Berichts (Vortrag 10 min)
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Stoff der Vorlesungen "Elektrische Energieversorgung“ I und II
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
246
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc EPE, MSc Wi-ETiT
9 Literatur
Skript, Programmbeschreibung, Übungsaufgabe, Themenstellung der Projektaufgabe
10 Kommentar
247
Modulname
Energiekabelanlagen
Modul Nr.
18-hi-2040
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch und Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hi-2040-vl Energiekabelanlagen 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
In der Vorlesung wird neben theoretischen Kenntnissen auch die Praxis der Kabel- und
garniturentechnik vermittelt. Dabei werden technische Fragen, wie z.B. Wasserempfindlichkeit
von Kunststoffkabeln, Kabelabnahme, Prüfung von bereits verlegten Kabeln oder neueste
Entwicklungen z.B. auf dem Gebiet der Supraleitung, u.ä. behandelt.
Die Inhalte der Vorlesung sind:
Kabelaufbau: Materialien/Anforderungen/Design
Kabelherstellung: Leiter / Extrusion / Schirm/Mantel (Öl-
Papierisolierung) Armierung
Qualitätsanforderungen: Routine- / Auswahl- / Typen- u. Langzeitprüfung
/ ISO 9001, Normen, Alterung, Lebensdauer
Garniturentechnik: Muffen/Endverschlüsse / Materialien / Feldsteuerung
/ Leiterverbindung
Kabelsystemtechnik: Belastbarkeit / mech. Anforderung / ind. Spannungen
/ Kurzschlussanforderung / transiente Anforderungen/Montagetechniken
Projektierung und Betrieb: Trassierung / Verlegung / Inbetriebnahme /
Monitoring / Wartung
Entwicklungstendenzen: Hochtemperatursupraleitung, Seekabel, DC-Kabel, forcierte
Kühlung, GIL
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden lernen den grundsätzlichen Aufbau eines Kabels kennen. Sie lernen die
technischen Anforderungen an Material und Design eines Hochspannungskabels. Die Grundlagen
der Fertigungstechnik werden dabei ebenso erlernt wie die notwendigen Prüfungen. Die
Studenten sind zudem in der Lage neue Entwicklungstendenzen in der Kabeltechnik einschätzen
zu können.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
BSc. ETiT, Vertiefung EET
248
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Dauer 30 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, mündliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT
9 Literatur
Englischsprachige Folien, zzgl. Literaturquellen
10 Kommentar
249
Modulname
Statistische Physik von Netzwerken
Modul Nr.
05-27-2930
Kreditpunkte
5 CP
Arbeitsaufwand
150 h
Selbststudium
120 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. rer. nat. Barbara Drossel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
05-27-1010-se Theorie von Netzwerken 0 Seminar 2
2 Lerninhalt
- Strukturelle Kenngrößen von Netzwerken
- Kleine-Welt-Netzwerke
- Skalenfreie Netzwerke
- Dynamik auf Booleschen Zufallsnetzen
- Wachstum von Netzwerken
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden
• bekommen einen Überblick über die Physik von Netzwerken; dabei wird auf die Struktur, die
Dynamik und die Evolution von Netzwerken eingegangen, sie kennen Präsentationstechniken
und wissen um Grundlagen der wissenschaftlichen Diskussion,
• besitzen Fertigkeiten, sich in ein abgegrenztes Themengebiet unter Rücksprache mit einem
Betreuer selbständig einzuarbeiten, die physikalischen Sachverhalte zu durchdringen und sie für
ein studentisches Publikum anschaulich darzustellen und
• sind kompetent in der eigenständigen Bearbeitung, Präsentation und Diskussion auf
wissenschaftlichem Niveau.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
Benotete Studienleistung
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Studienleistung, mündliche / schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc. Physics, 1. oder 2. Semester
250
Theorie-Seminar
9 Literatur
wird von Dozent(in) zu den konkreten Themen angegeben
10 Kommentar
251
Modulname
Überspannungsschutz und Isolationskoordination in Energieversorgungsnetzen
Modul Nr.
18-hi-2030
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hi-2030-ue Überspannungsschutz und
Isolationskoordination in
Energieversorgungsnetzen
0 Übung 1
18-hi-2030-vl Überspannungsschutz und
Isolationskoordination in
Energieversorgungsnetzen
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
[list] Ermittlung der repräsentativen Überspannungen
[list]
Normalverteilung der Auftrittswahrscheinlichkeiten und daraus ableitbare Größen
Langsam ansteigende Überspannungen
Eigenschaften von Überspannungsschutzgeräten
Wanderwellenvorgänge und Schutzbereich von Ableitern
Ermittlung der Koordinationsstehspannung
[list]
Nachweiskriterium
Ermittlung der erforderlichen Stehspannung
Allgemeines
Atmosphärische Korrektur
Sicherheitsfaktoren für innere und äußere Isolation
[/list]
Bemessungs-Stehspannungen und Prüfverfahren
o Allgemeines
o Prüfumrechnungsfaktoren
o Bestimmung und Nachweis der Durchschlagfestigkeit durch geeignete
Prüfverfahren
o Tabellen für Prüfspannungswerte und erforderliche Schlagweiten
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden haben die wichtigsten Verfahren der Isolationskoordination auf der Grundlage
der einschlägigen IEC-Vorschriften (und wichtige Unterschiede zur Vorgehensweise entsprechend
252
den IEEE-Vorschriften) verstanden und sind damit in der Lage, die Betriebsmittel elektrischer
Energieversorgungsnetze bezüglich ihrer Festigkeit gegen mögliche auftretende Überspannungen
auszulegen. Dazu haben sie die Ursachen der verschiedenen Überspannungsarten kennengelernt
sowie die jeweilige elektrische Festigkeit der Betriebsmittel gegenüber diesen Überspannungen.
Die Wirkungsweise und Auslegung von Überspannungsableitern als wichtiges Hilfsmittel der
Isolationskoordination in Energieversorgungsnetzen sind verstanden worden. Das theoretische
Wissen über die Vorgehensweise bei der Isolationskoordination ist durch praktische Fallbeispiele
untermauert und vertieft worden. Damit sind die Studierenden grundsätzlich in der Lage, eine
Isolationskoordination in beliebigen Anwendungsfällen selbständig durchzuführen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
Hochspannungstechnik I und II
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 120 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc EPE, MSc Wi-ETiT
9 Literatur
Die IEC-Vorschriften können während der Vorlesungzeit ausgeliehen werden. Die
Vorlesungsfolien sowie weiteres unterstützendes Lehrmatterial können von der HST-Homepage
heruntergeladen werden: www.hst.tu-darmstadt.de.
10 Kommentar
253
Physikalische und chemische Grundlagen
Modulname
Chemische Kinetik (M.PC8)
Modul Nr.
07-04-0009
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-04-0009-ue Übung Chemische Kinetik (M.PC8) 0 Übung 1
07-04-0009-vl Chemische Kinetik (M.PC8) 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Formale Reaktionskinetik, Zeitgesetze einfacher und zusammengesetzter Reaktionen,
Experimentelle Methoden der Reaktionskinetik, Reaktionsgeschwindigkeit in Gleichgewichtsnähe
und Relaxation, Übergang von der makroskopischen zur mikroskopischen Kinetik,
Potentialflächen, Reaktionen in Molekularstrahlen und Laserspektroskopie, Stoßtheorie
bimolekularer Gasphasenreaktionen, Theorie und Spektroskopie des Übergangszustandes,
Temperaturabhängigkeit von Geschwindigkeitskonstanten, uni-molekulare Reaktionsdynamik,
Reaktionen in kondensierten Phasen, heterogene Reaktionen, photochemische Kinetik,
Kettenreaktionen, nicht-lineare Dynamik und oszillierende chemische Reaktionen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende erwerben eine Überblick über die wichtigsten kinetischen Methoden zum Studium
von einfachen und zusammengesetzten Reaktionen und verfügen über vertiefte Kenntnisse vor
allem in der mikroskopischen Interpretation von kinetischen Daten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
254
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
255
Modulname
Chemische Produktionsverfahren (M.TC7)
Modul Nr.
07-06-0008
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-06-0008-vl Chemische Produktionsverfahren
(M.TC7)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Struktur der chemischen Industrie; Historie; Produktstammbäume; wichtige petrochemische
Verfahren zur Herstellung von Grundchemikalien, Zwischenprodukten, Fein- und
Spezialchemikalien sowie Wirkstoffen; Verfahrensentwicklung, -bewertung und -auswahl;
wichtige chemische Reaktionsklassen mit technischen Beispielen; Alternativen zur Petrochemie:
C1-Chemie und Nachwachsende Rohstoffe; Konzept der Bioraffinerie mit realisierten Verfahren
und der Stand der aktuellen Forschung.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende erwerben einen Überblick über die Struktur der chemischen Industrie im Laufe der
Geschichte. Es werden die stofflichen Aspekte der Technischen Chemie und die Grundlagen der
Entwicklung neuer Prozesse vermittelt. Wesentlich ist dabei die Behandlung chemischer
Produktionsverfahren an ausgewählten Beispielen unter übergeordneten Gesichtspunkten wie
Rohstoffversorgung, Verwertung von Nebenprodukten, Anlagensicherheit und Wirtschaftlichkeit
des Gesamtprozesses. Die Darstellung wichtiger Prozesse aus den verschiedenen
Produktionszweigen der chemischen Industrie geht besonders auf neuere Entwicklungen wie
nachwachsende Rohstoffe und C1-Chemie ein.
Die Studierenden sollen in der Lage sein, in den alten (Kohle, Erdöl) und neuen (Erdgas,
Nachwachsende Rohstoffe) Produktionsstammbäumen zu denken und diese weiterzuentwickeln.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
256
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
257
Modulname
Chemische Reaktionstechnik (M.TC6)
Modul Nr.
07-06-0007
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-06-0007-vl Chemische Reaktionstechnik
(M.TC6)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Masse-, Energie- und Impulsbilanz als Grundlage der Reaktorberechnung, Lösung von
gekoppelten DGL-Systemen, Chemische Thermodynamik von Simultangleichgewichten, Kinetik
homogener und heterogener Reaktionen, Messung und Auswertung kinetischer Daten,
Reaktionsnetzwerke, Transport von Stoff, Wärme und Impuls, Zusammenwirkung von
chemischer Reaktion- und Stofftransport, Verweilzeitverhalten, Typen chemischer
Reaktionsapparate und deren Modellierung. Scale up Probleme.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende sollen in der Lage sein, chemische Reaktionsapparate sinnvoll für eine gegebene
chemische Aufgabenstellung auszuwählen und diese Reaktoren für eine vorgegebene Kinetik
mathematisch zu Modellierung.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
258
10 Kommentar
259
Modulname
Elektrochemie (M.PC5)
Modul Nr.
07-04-0006
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-04-0006-ue Übung Elektrochemie (M.PC5) 0 Übung 1
07-04-0006-vl Elektrochemie (M.PC5) 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Elektrolyte (Solvatation von Ionen, elektrolytische Leitfähigkeit, Zusammenhang von Migration
und Diffusion, Hittorfsche Überführungszahlen, Interionische Wechselwirkungen und Debye-
Hückel-Theorie), elektrochemische Zellen (Elektromotorische Kraft, Nernst-Gleichung,
Diffusionspotential, Spannungsreihe), Elektrodenkinetik (Modelle der elektrochemischen
Doppelschicht, Elektrokapillarität, elektrochemische Reaktionen, Butler-Volmer-Gleichung, Elektronentransfer, Marcus-Theorie, Passivität von Metallen, Mischpotentiale), Anwendungen
(Metallabscheidung, Brennstoffzellen, Nervenleitung)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende erwerben einen Überblick über Eigenschaften ionischer Lösungen und chemischer
Reaktionen an Elektroden. Neben meist im Rahmen der klassischen Thermodynamik
formulierten Grundlagen sollen auch moderne mikroskopische Vorstellungen über
Elektrodenprozesse wiedergegeben werden können.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
260
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
261
Modulname
Elektromagnetische Verträglichkeit
Modul Nr.
18-hi-2060
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
18-hi-2060-ue Elektromagnetische Verträglichkeit 0 Übung 1
18-hi-2060-vl Elektromagnetische Verträglichkeit 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Grundbegriffe der Elektromagnetischen Verträglichkeit, Störquellen, Koppelmechanismen und
Gegenmaßnahmen, Entstörkomponenten, Elektromagnetische Schirme, EMV-Mess- und
Prüftechnik, Exkursion zur VDE-Prüfstelle Offenbach
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden wissen, dass von jedem elektromagnetischen System eine Beinflussung ausgeht
und dass jedes elektromagnetische (und auch biologische) System davon beeinflusst werden
kann; sie können unterscheiden zwischen typischen Stör-Quellen und -Senken; sie kennen die
typischen Kopplungspfade und können diese identifizieren und mathematisch beschreiben; sie
kennen die grundsätzlichen Maßnahmen zur Vermeidung von Störungen auf Seite der Quellen
und können aus diesem grundsätzlichen Verständnis heraus eigene Maßnahmen ableiten; sie
kennen die grundsätzlichen Abhilfemaßnahmen zur Vermeidung von Beeinflussungen auf Seite
der Senken und können ebenfalls weitere Maßnahmen daraus ableiten; sie sind in der Lage,
Kopplungspfade zu erkennen und gezielt zu beeinflussen bzw. sie völlig zu unterbrechen; sie
kennen die Situation der EMV-Normung und wissen im Grundsatz, welche Anforderungen zu
erfüllen sind bzw. wie dabei vorzugehen ist (auch z.B. um einem Gerät ein CE-Kennzeichen zu
geben); sie haben die wichtigsten EMV- Prüf- und Messverfahren theoretisch und auf der
Exkursion auch praktisch kennen gelernt.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
BSc
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer 120 Min, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
262
Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
MSc ETiT, MSc MEC, MSc Wi-ETiT
9 Literatur
Sämtliche VL-Folien (ca. 500 Stück) downloadbar
Adolf J. Schwab: Elektromagnetische Verträglichkeit, Springer-Verlag
Clayton R. Paul: Introduction to Electromagnetic Compatibility, Wiley & Sons
10 Kommentar
263
Modulname
Homogene Katalyse (M.AC4)
Modul Nr.
07-03-0023
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-03-0005-vl Homogene Katalyse (M.AC4) 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Liganden und Metalle für Katalysatorkomplexe, Elementarschritte der Katalyse, katalysierte
Umwandlungen: Hydrogenierung, Isomerisierung, Carbonylierung, Hydroformylierung, Alkene:
Oligomerisierung und Polymerisation, HX-Additionen (Hydrosilylierung, Hydrocyanierung,
Hydroaminierung), Carbonylierung, Kreuzkupplungsreaktionen, Epoxidierung,
Oxidationsreaktionen, Alken- und Alkin-Metathese, CH-Aktivierung, C-C-Aktivierung,
Mechanismen und Kinetik der Katalyse, homogene Katalyse in großtechnischen Verfahren und
für die Feinchemikalienherstellung, neue Entwicklungen
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Ziel der Veranstaltung ist es, den Studierenden einen umfassenden Überblick über das Gebiet der
homogenen Katalyse zu bieten. Dieses Basiswissen soll in den Kontext der industriellen
Produktion von Chemikalien eingebettet werden und dabei auch aktuelle Probleme und
Entwicklungen der Katalyseforschung vertiefen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
264
10 Kommentar
265
Modulname
Materials Chemistry
Modul Nr.
11-01-7292
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
90 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 2. Semester
Sprache
Englisch
Modulverantwortliche Person
Prof. Dr. Ralf Riedel
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
11-01-7292-vl Materials Chemistry 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
• Introduction
• Silicon: Methods for the Preparation of High Purity Silicon
• Reaction in the Gas Phase: Mond-Process, van-Arkel-de-Boer Process, CVD (Thermodynamics
of CVD Examples), Spray Pyrolysis
• Solvothermal Syntheses
• Silicones and Silazanes: Synthesis from Organo Chloro Silanes,
• Silicon-Containing Polymers: Polysiloxanes, Polysilazanes, Polysilylcarbodiimides,
Polysilanes, Polycarbosilanes • Boron-Containing Polymers
• Polymer-Derived Ceramics and Their Applications (Fibers, Ceramic Brake Disc)
• High Pressure Syntheses, Diamond Anvil Cell
• Sol-Gel Processing I (Alkoxides, Transalkoholyse, Base- und Acid-Induced Catalysis of
Si(OR)4/H2O)
• Sol-Gel Processing II (Polycondensation, Cross-Condensation),
• Organic Light Emitting Diodes
• Biomineralisation
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
The student has gained an overview on and remembers different synthesis techniques for
inorganic materials. Furthermore, he/she has gained the competence to evaluate the relationship
between the synthesis method and the properties of the inorganic materials materials. The
student has the competence to evaluate experimental and theoretical methods for goal-oriented
research in the area of inorganic materials. The student has a first insight in modern preparative
techniques for inorganic materials and a beginner’s competence to follow advanced textbooks
and scientific literature.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
None
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
266
passing of exam
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 1)
8 Verwendbarkeit des Moduls
M.Sc. Materials Science: Elective Courses Materials Science
9 Literatur
1. U. Schubert, N. Hüsing: „Synthesis of Inorganic Materials“, Wiley-VCH, Weinheim, 2000 2. David Segal: „Chemical Synthesis of Advanced Ceramic Materials“, Cambridge University
Press, 1991
3. Bill, Wakai, Aldinger, „Precursor-Derived Ceramics“, Wiley-VCH, 1996
10 Kommentar
Cycle: each winter semester
267
Modulname
Mesoskopische Chemie (M.AC5)
Modul Nr.
07-03-0024
Kreditpunkte
3 CP
Arbeitsaufwand
90 h
Selbststudium
60 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-03-0006-vl Mesoskopische Chemie (M.AC5) 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Begriffsbestimmung, Einordnung. Experimentelle Techniken: Gasphasensynthese,
Solvothermalsynthese; Synthesen in überkritischen Medien und ionischen Flüssigkeiten. Sol-Gel
Chemie (wässrig, nicht-wässrig); Chemie mit Hochtemperaturspezies, arrestierte
Bildungsprozesse von Mesomaterialien. Materialklassen: Oxide, Halbleiter, Metallpartikel,
Nanoröhren, Nanostäbe; Nanodrähte; Nanoporöse Materialien. Anorganisch/Organische
Hybridmaterialien. Methoden zur Anordnung und Strukturierung von Materie,
Selbstorganisation und Templatmethoden; Katalyse mit nanoskaligen Partikeln, Photonische
Kristalle.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Ziel der Veranstaltung ist es, den Studierenden einen Überblick über Materialien und Methoden
der mesoskopischen Chemie zu geben. Anhand ausgewählter aktueller technischer Aspekte soll
die Bedeutung größenabhängiger Eigenschaften von Materialien in anwendungsrelevanten
Prozessen verdeutlicht werden.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
268
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
269
Modulname
Physikalische Festkörperchemie - Kondensierte Materie A (M.PC9)
Modul Nr.
07-04-0010
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-04-0010-ue Übung Physikalische Chemie des
Festkörpers - Kondensierte Materie
A (M.PC9)
0 Übung 1
07-04-0010-vl Physikalische Chemie des
Festkörpers - Kondensierte Materie
A (M.PC9)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Klassifikation von Festkörpern, Struktur und Strukturbestimmung des Festkörpers (Translations- und Punktsymmetrie, Beugungsmethoden), Gitterdynamik des Festkörpers (Gitterschwingungen,
Dispersionsrelationen, Zustandsgleichung), Elektronenstruktur des Festkörpers (Bandstruktur der
Metalle, Halbleiter und Isolatoren, Donor- und Akzeptorniveaus), spektroskopische, magnetische
und optische/dielektrische Eigenschaften, Defekte (Punktdefekte, Versetzungen, Struktur von
Ober- und Grenzflächen, Nanokristalle, Thermodynamik), Transport im Festkörper (Diffusion,
Leitfähigkeit), Festkörperreaktionen und Festkörperkinetik (Kröger-Vink-Notation, fest-fest, fest-
gasförmig), Anwendungen (Sensoren, Brennstoffzelle, Displays, Wasserstoffspeicher)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Die Studierenden haben erlernt, welche Parameter des Festkörpers (Struktur, Elektronenstruktur,
Schwingungsstruktur, Zusammensetzung, Defektstruktur, Morphologie) mit welchen Material-
eigenschaften zusammenhängen. Sie können beurteilen, welche Möglichkeiten man zur
Verfügung hat, um die Materialeigenschaften aufzuklären und gegebenenfalls zu verändern und
welche Probleme dabei auftreten.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
270
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
271
Modulname
Physikalische Chemie der weichen Materie - Kondensierte Materie B (M.PC10/M.TH8/M.MC4)
Modul Nr.
07-04-0011
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-04-0011-ue Übung Physikalische Chemie der
weichen Materie - Kondensierte
Materie B (M.PC10)
0 Übung 1
07-04-0011-vl Physikalische Chemie der weichen
Materie - Kondensierte Materie B
(M.PC10)
0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Polymere: Klassen und Eigenschaften von Polymeren, technische Verwendung, Polymere in
Lösung, Eigenschaften von Polymerschmelzen, statistische Mechanik von Polymeren.
Kolloide: Stabilisierung von Kolloiden sowie deren Lösungseigenschaften, Phasenübergänge,
Dynamik.
Tenside: Eigenschaften von Tensiden, Phasenübergänge, Morphologie.
Weiche Grenzflächen: Adsorption an Grenzflächen, Benetzung von Grenzflächen.
Methodik: Streumethoden, Rheologie, Computersimulation.
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende verfügen über einen Überblick über die wichtigsten Vertreter der weichen
kondensierten Materie, ihre Eigenschaften und ihre Einsatzmöglichkeiten. Sie können an Hand
von Beispielen die Beziehung zwischen mikroskopischer oder molekularer Struktur der Bausteine
und dem beobachteten makroskopischen Verhalten der Materialien erläutern. Sie sollen den
Umgang mit quantitativen Methoden zur Beschreibung von weichen Materialien beherrschen, vor
allem solchen aus dem Bereich der statistischen Mechanik. Sie sind orientiert über die
wichtigsten experimentellen und computersimulations-basierten Strategien zur Charakterisierung
weicher Materialien.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
272
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar
273
Modulname
Spektroskopie (M.PC4)
Modul Nr.
07-04-0005
Kreditpunkte
4 CP
Arbeitsaufwand
120 h
Selbststudium
75 h
Moduldauer
1 Semester
Angebotsturnus
Jedes 3. Semester
Sprache
Deutsch
Modulverantwortliche Person
1 Kurse des Moduls
Kurs Nr. Kursname Arbeitsaufwand (CP)
Lehrform SWS
07-04-0005-ue Übung Chemische Spektroskopie
(M.PC4)
0 Übung 1
07-04-0005-vl Chemische Spektroskopie (M.PC4) 0 Vorlesung 2
2 Lerninhalt
Strahlungsinduzierte Übergänge (elektromagnetisches Spektrum, zeitabhängige Störungstheorie,
spektrale Auswahlregeln, Linienform), apparative Grundlagen, Rotationsspektroskopie (2- und
mehr-atomige Moleküle), Schwingungspektroskopie (harmonischer/anharmonischer Oszillator,
Isotopeneffekt), Ramanspektroskopie (Rotations/Vibrations-Feinstruktur, Kernspineffekte), elektronische Übergänge (Franck-Condon Analyse, metastabile Zustände,
Einzelmolekülspektroskopie), Magnetische Resonanz (Grundlagen der NMR und EPR,
Fourierspektroskopie, Spindynamik, Grundlagen mehrdimensionaler Verfahren)
3 Qualifikationsziele / Lernergebnisse
Studierende erwerben eine vertiefte Kenntnis der Prinzipien und Anwendungsmöglichkeiten
moderner spektroskopischer Verfahren. Sie sind in der Lage, den Aufbau kommerzieller
Spektrometer zu diskutieren und können Grenzen der analytischen Verfahren aufzeigen.
4 Voraussetzung für die Teilnahme
5 Prüfungsform
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Standard)
6 Voraussetzung für die Vergabe von Kreditpunkten
7 Benotung
Modulabschlussprüfung:
Modulprüfung (Standardkategorie (nicht mehr verwenden), Fachprüfung, Gewichtung:
100%)
8 Verwendbarkeit des Moduls
274
9 Literatur
vgl. Verweise im Internetangebot des Instituts
10 Kommentar