Studiengangsbeschreibung

Inhalt

Das Bachelor-Programm Allgemeine Ingenieurwissenschaften (AIW) und General Engineering Science (GES) sieht ein breit angelegtes, für alle Studierenden verbind­liches ingenieurwissenschaftliches Grundlagenstudium vor. Ab dem 3. Studiensemester nehmen die Studierenden Lehrveranstaltungen in einer der von ihnen gewählten 9 Studienvertiefungen wahr (Bauingenieurwesen, Bioverfahrenstechnik, Elektrotechnik, Energie- und Umwelttechnik, Informatik, Maschinenbau, Mediziningenieurwesen, Schiffbau, Verfahrenstechnik), die teilweise noch weitere Studienschwerpunkte aufweisen. Die Studiengänge AIW und GES haben mit 210 Leistungspunkten eine höhere Arbeitsbelastung als vergleichbare, spezialisierte Bachelor-Studiengänge und sind daher auf 7 Semester angelegt.


Berufliche Perspektiven

Die Absolventinnen und Absolventen des Studiengangs sind in der Lage, verantwortlich und fachkundig als Ingenieurin oder -Ingenieur zu arbeiten. Sie dürfen gemäß den Ingenieurgesetzen der Länder der Bundesrepublik Deutschland die Berufsbezeichnung Ingenieurin oder Ingenieur führen.
Mögliche Arbeitgeber sind beispielsweise Unternehmen des Baugewerbes, des Maschinen- und Fahrzeugbaus, der Elektrotechnik, der Verfahrenstechnik, der Computertechnik, der Medizintechnik oder des Schiffbau. Es sind aber auch Tätigkeiten in Ingenieur- und Planungsbüros möglich.
Der Abschluss in einer der Vertiefungen ermöglicht einen konsekutiven Übergang in den entsprechenden Masterstudiengang, in ein anderes ingenieurwissenschaftliches oder in ein wirtschaftswissenschaftlich orientiertes Masterstudium. Der parallele Studiengang GES wird in den ersten beiden Semestern größtenteils in englischer Sprache durchgeführt.


Lernziele

Wissen

Die Studierenden können

•     die mathematisch‐naturwissenschaftlichen Grundlagen und Methoden der Ingenieurwissenschaften benennen und beschreiben;

•     Grundlagen und Methoden der Ingenieurwissenschaften erläutern und einen Überblick über ihr Fach geben;

•     Grundlagen, Methoden und Anwendungsgebiete ihrer Vertiefung ggfs. inkl Schwerpunktwahl im Detail erklären;


Fertigkeiten

Die Absolventen sind in der Lage,

•     passende Analyse-, Modellierungs-, Simulations-und Optimierungsmethoden auszuwählen, zu kombinieren und interdisziplinär anzuwenden;

•    Basis zu durchdringen, zu analysieren und zu bewerten;

•     Entwurfsmethoden verschiedener Ingenieurrichtungen anzuwenden;

•     Experimente zu planen, durchzuführen und die Ergebnisse zu interpretieren;

•     sowie die Grenzen von Techniken und Methoden einzuschätzen;

•     ihr Wissen interdisziplinär unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Erfordernisse verantwortungsbewusst anwenden;

•     technische Problemstellungen in einem größeren gesellschaftlichen Kontext bewerten und die nicht-technischen Auswirkungen der Ingenieurtätigkeit einschätzen.

Sozialkompetenz

Die Absolventen sind in der Lage,

•     Vorgehensweise und Ergebnisse ihrer Arbeit schriftlich und mündlich verständlich darzustellen;

•     über Inhalte und Probleme der Ingenieurwissenschaften mit Fachleuten und Laien zu kommunizieren;

•     auf Nachfragen, Ergänzungen und Kommentare geeignet zu reagieren;

•     in Gruppen zu arbeiten, Teilaufgaben zu definieren, verteilen und integrieren sowie zeitliche Vereinbarungen zu treffen und sozial zu interagieren.


Selbstständigkeit

Die Absolventen sind in der Lage

•     Literaturrecherchen durchführen sowie Datenbanken und andere Informationsquellen für ihre Arbeit nutzen und die Ergebnisse ihrer Arbeit schriftlich und mündlich verständlich darstellen;

•     ihre vorhandenen Kompetenzen realistisch einzuschätzen und Defizite selbstständig aufzuarbeiten;

•     selbstorganisiert und ‐motiviert Themenkomplexe zu erlernen und Problemstellungen zu bearbeiten;

•     die erworbenen Kenntnisse lebenslang  zu erweitern und zu vertiefen.



Studiengangsstruktur

Das Studium ist untergliedert in die Kernqualifikation, die Vertiefungsqualifikation und die Abschlussarbeit.

Im siebten Semester ist das Fachpraktikum und die interdisziplinäre Abschlussarbeit vorgesehen.

Fachmodule der Kernqualifikation

Modul M0577: Nichttechnische Ergänzungskurse im Bachelor

Modulverantwortlicher Dagmar Richter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Nichttechnischen Angebote (NTA) 

vermitteln die in Hinblick auf das Ausbildungsprofil der TUHH nötigen Kompetenzen, die ingenieurwissenschaftliche Fachlehre fördern aber nicht abschließend behandeln kann: Eigenverantwortlichkeit, Selbstführung, Zusammenarbeit und fachliche wie personale Leitungsbefähigung der zukünftigen Ingenieurinnen und Ingenieure. Er setzt diese Ausbildungsziele in seiner Lehrarchitektur, den Lehr-Lern-Arrangements, den Lehrbereichen und durch Lehrangebote um, in denen sich Studierende wahlweise für spezifische Kompetenzen und ein Kompetenzniveau auf Bachelor- oder Masterebene qualifizieren können. Die Lehrangebote sind jeweils in einem Modulkatalog Nichttechnische Ergänzungskurse zusammengefasst. 

Die Lehrarchitektur

besteht aus einem studiengangübergreifenden Pflichtstudienangebot. Durch dieses zentral konzipierte Lehrangebot wird die Profilierung der TUHH Ausbildung auch im Nichttechnischen Bereich gewährleistet.

Die Lernarchitektur erfordert und übt eigenverantwortliche Bildungsplanung in Hinblick auf den individuellen Kompetenzaufbau ein und  stellt dazu Orientierungswissen zu thematischen Schwerpunkten  von Veranstaltungen bereit.

Das über den gesamten Studienverlauf begleitend studierbare Angebot kann ggf. in ein-zwei Semestern studiert werden. Angesichts der bekannten, individuellen Anpassungsprobleme beim Übergang von Schule zu Hochschule in den ersten Semestern und um individuell geplante Auslandsemester zu fördern, wird jedoch von einer Studienfixierung in konkreten Fachsemestern abgesehen.

Die Lehr-Lern-Arrangements

sehen für Studierende - nach B.Sc. und M.Sc. getrennt - ein semester- und fachübergreifendes voneinander Lernen vor. Der Umgang mit Interdisziplinarität und einer Vielfalt von Lernständen in Veranstaltungen wird eingeübt - und in spezifischen Veranstaltungen gezielt gefördert.

Die Lehrbereiche

basieren auf Forschungsergebnissen aus den wissenschaftlichen Disziplinen Kulturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften, Kunst, Geschichtswissenschaften, Kommunikationswissenschaften, Migrationswissenschaften, Nachhaltigkeitsforschung und aus der Fachdidaktik der Ingenieurwissenschaften. Über alle Studiengänge hinweg besteht im Bachelorbereich zusätzlich ab Wintersemester 2014/15 das Angebot, gezielt Betriebswirtschaftliches und Gründungswissen aufzubauen. Das Lehrangebot wird durch soft skill und Fremdsprachkurse ergänzt. Hier werden insbesondere kommunikative Kompetenzen z.B. für Outgoing Engineers gezielt gefördert.

Das Kompetenzniveau

der Veranstaltungen in den Modulen der nichttechnischen Ergänzungskurse unterscheidet sich in Hinblick auf das zugrunde gelegte Ausbildungsziel: Diese Unterschiede spiegeln sich in den verwendeten Praxisbeispielen, in den - auf unterschiedliche berufliche Anwendungskontexte verweisende - Inhalten und im für M.Sc. stärker wissenschaftlich-theoretischen Abstraktionsniveau. Die Soft skills für Bachelor- und für Masterabsolventinnen/ Absolventen unterscheidet sich an Hand der im Berufsleben unterschiedlichen Positionen im Team und bei der Anleitung von Gruppen.

Fachkompetenz (Wissen)

Die Studierenden können

  • ausgewählte Spezialgebiete innerhalb der jeweiligen nichttechnischen Mutterdisziplinen verorten,
  • in den im Lehrbereich vertretenen Disziplinen grundlegende Theorien, Kategorien, Begrifflichkeiten, Modelle,  Konzepte oder künstlerischen Techniken skizzieren,
  • diese fremden Fachdisziplinen systematisch auf die eigene Disziplin beziehen, d.h. sowohl abgrenzen als auch Anschlüsse benennen,
  • in Grundzügen skizzieren, inwiefern wissenschaftliche Disziplinen, Paradigmen, Modelle, Instrumente, Verfahrensweisen und Repräsentationsformen der Fachwissenschaften einer individuellen und soziokulturellen Interpretation und Historizität unterliegen,              
  • können Gegenstandsangemessen in einer Fremdsprache kommunizieren (sofern dies der gewählte Schwerpunkt im nichttechnischen Bereich ist).


Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen

  • grundlegende Methoden der genannten Wissenschaftsdisziplinen anwenden.
  • technische Phänomene, Modelle, Theorien usw. aus der Perspektive einer anderen, oben erwähnten Fachdisziplin befragen.
  • einfache Problemstellungen aus den behandelten Wissenschaftsdisziplinen erfolgreich bearbeiten,
  • bei praktischen Fragestellungen in Kontexten, die den technischen Sach- und Fachbezug übersteigen, ihre Entscheidungen zu Organisations- und Anwendungsformen der Technik begründen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind fähig ,

  • in unterschiedlichem Ausmaß kooperativ zu lernen
  • eigene Aufgabenstellungen in den o.g. Bereichen in adressatengerechter Weise in einer Partner- oder Gruppensituation zu präsentieren und zu analysieren,
  • nichttechnische Fragestellungen einer Zuhörerschaft mit technischem Hintergrund verständlich darzustellen
  • sich landessprachlich kompetent, kulturell angemessen und geschlechtersensibel auszudrücken (sofern dies der gewählte Schwerpunkt im NTW-Bereich ist) .


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in ausgewählten Bereichen in der Lage,

  • die eigene Profession und Professionalität im Kontext der lebensweltlichen Anwendungsgebiete zu reflektieren,
  • sich selbst und die eigenen Lernprozesse zu organisieren,
  • Fragestellungen vor einem breiten Bildungshorizont zu reflektieren und verantwortlich zu entscheiden,
  • sich in Bezug auf ein nichttechnisches Sachthema mündlich oder schriftlich kompetent auszudrücken.
  • sich als unternehmerisches Subjekt zu organisieren,   (sofern dies ein gewählter Schwerpunkt im NTW-Bereich ist).


Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Lehrveranstaltungen
Die Informationen zu den Lehrveranstaltungen entnehmen Sie dem separat veröffentlichten Modulhandbuch des Moduls.

Modul M0743: Elektrotechnik I: Gleichstromnetzwerke und elektromagnetische Felder

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrotechnik I: Gleichstromnetzwerke und elektromagnetische Felder (L0675) Vorlesung 3 5
Elektrotechnik I: Gleichstromnetzwerke und elektromagnetische Felder (L0676) Gruppenübung 2 1
Modulverantwortlicher Prof. Matthias Kuhl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden kennen die grundlegenden Theorien, Zusammenhänge und Methoden der Gleichstromnetzwerke, sowie elektrischer und magnetischer Felder. Hierzu gehören insbesondere:  

  • die Kirchhoffschen Regeln,
  • das Ohmsche Gesetz,
  • Methoden zur Vereinfachung und Analyse von Gleichstromnetzwerken,
  • die Beschreibung elektrischer und magnetischer Felder mit vektoriellen Feldgrößen,
  • grundlegende Materialbeziehungen,
  • das Gauss'sche Gesetz,
  • das Ampère'sche Gesetz,
  • das Induktionsgesetz,
  • die Maxwell'schen Gleichungen in Integralform,
  • die Begriffe und Definition des Widerstands, der Kapazität und der Induktivität.
Fertigkeiten

Die Studierenden können die Beziehungen zwischen Strömen und Spannungen in einfachen Gleichstromnetzwerken aufstellen, die Größen berechnen und Schaltungen dimensionieren. Sie können die Grundgesetze des elektrischen und magnetischen Felds anwenden und die Beziehung zwischen Feldgrößen aufstellen und auswerten. Widerstände, Kapazitäten und Induktivitäten einfacher Anordnungen können berechnet werden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage, fachspezifische Aufgaben alleine oder in einer Gruppe zu bearbeiten. Sie können Konzepte erklären und anhand von Beispielen das eigene oder das Verständnis anderer überprüfen und vertiefen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, sich Teilbereiche des Fachgebietes anhand der Grundlagenliteratur selbständig zu erarbeiten, das erworbene Wissen zusammenzufassen, zu präsentieren und es mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen. Die Studierenden entwickeln die Ausdauer, um auch schwierigere Problemstellungen zu bearbeiten.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0675: Elektrotechnik I: Gleichstromnetzwerke und elektromagnetische Felder
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Matthias Kuhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Grundlagen der Widerstandsnetzwerke
  2. Vereinfachung von Widerstandsnetzwerken
  3. Netzwerkanalyse
  4. Elektrostatisches Feld in isolierenden Medien
  5. Das elektrostatische Feld
  6. Stationäre Ströme in leitfähigen Medien
  7. Statisches magnetisches Feld
  8. Induktion und zeitabhängige Felder
Literatur
  1. M. Kasper, Skript zur Vorlesung Elektrotechnik 1, 2013
  2. M. Albach: Grundlagen der Elektrotechnik 1, Pearson Education, 2004
  3. F. Moeller, H. Frohne, K.H. Löcherer, H. Müller: Grundlagen der Elektrotechnik, Teubner, 2005
  4. A. R. Hambley: Electrical Engineering, Principles and Applications, Pearson Education, 2008
Lehrveranstaltung L0676: Elektrotechnik I: Gleichstromnetzwerke und elektromagnetische Felder
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Matthias Kuhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Spannungs- und Stromquellen
  2. Ohmsches Gesetz
  3. Kirchhoff'sche Regeln, Strom- und Spannungsteiler
  4. Ersatzquellen
  5. Netzwerkanalyse
  6. Superpositionsprinzip
  7. Elektrisches Feld, Coulomb'sches Gesetz
  8. Stationäre Ströme, Widerstandsberechnung
  9. Elektrische Flussdichte, Kapazitätsberechnung
  10. Stetigkeitsbedingungen, Spannung am Kondensator
  11. Ampèresches Gesetz, Magnetischer Kreis
  12. Kräfte im Magnetfeld
  13. Induktion, Selbst- und Gegeninduktivität
Literatur
  1. Übungsaufgaben zur Elektrotechnik 1, TUHH, 2013
  2. Ch. Kautz: Tutorien zur Elektrotechnik, Pearson Studium, 2010

Modul M0889: Mechanik I (Stereostatik)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mechanik I (Stereostatik) (L1001) Vorlesung 2 3
Mechanik I (Stereostatik) (L1002) Gruppenübung 2 2
Mechanik I (Stereostatik) (L1003) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Robert Seifried
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Gefestigte und tiefgehende Schulkentnisse in Mathematik und Physik. Als gute Auffrischung der Mathematikkenntnisse  ist der Mathematikvorkurs empfehlenswert. Parallel zum Modul Mechanik I sollte das Modul Mathematik I besucht werden.



Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können

  • die axiomatische Vorgehensweise bei der Erarbeitung der mechanischen Zusammenhänge beschreiben;
  • wesentliche Schritte der Modellbildung erkläutern;
  • Fachwissen aus dem Bereich der Stereostatik präsentieren.
Fertigkeiten

Die Studierenden können

  • die wesentlichen Elemente der mathematischen / mechanischen Analyse und Modellbildung anwenden und im Kontext eigener Fragestellung umsetzen;
  • grundlegende Methoden der Statik auf Probleme des Ingenieurwesens anwenden;
  • Tragweite und Grenzen der eingeführten Methoden der Statik abschätzen, beurteilen und sich weiterführende Ansätze erarbeiten.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Gruppen zu Arbeitsergebnissen kommen und sich gegenseitig bei der Lösungsfindung unterstützen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, ihre eigenen Stärken und Schwächen einzuschätzen und darauf basierend ihr Zeit- und Lernmanagement zu organisieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 20 % Midterm Wird nur im WiSe angeboten
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1001: Mechanik I (Stereostatik)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Robert Seifried
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Aufgaben der Mechanik
  • Modelbildung und Modelelemente
  • Kraftwinder, Vektorrechnung
  • Räumliche Kräftesysteme und Gleichgewicht
  • Lagerung von Körpern, Charakterisierung der Lagerung gebundener Systeme
  • Ebene und räumliche Fachwerke
  • Schnittkräfte am Balken und in Rahmentragwerken, Streckenlasten, Klammerfunktion
  • Gewichtskraft und Schwerpunkt, Volumen-, Flächen- und Linienmittelpunkte
  • Mittelpunktsberechnung über Integrale, Zusammengesetzte Körper
  • Haft- und Gleitreibung
  • Seilreibung

In der Mechanik I wird eine e-Learning Plattform mit interaktiven Videos von Experimenten entwickelt. Hierdurch wird eine Verbindung von Theorie und Anwendung erzeugt. Außerdem wurde eine enge Verzahnung mit der Mathematik I vorgenommen und die Inhalte der beiden Lehrveranstaltungen aufeinander abgestimmt.

Literatur K. Magnus, H.H. Müller-Slany: Grundlagen der Technischen Mechanik. 7. Auflage, Teubner (2009).
D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. Wall: Technische Mechanik 1. 11. Auflage, Springer (2011).
Lehrveranstaltung L1002: Mechanik I (Stereostatik)
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Robert Seifried
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Kräftesysteme und Gleichgewicht
Lagerung von Körpern
Fachwerke
Gewichtskraft und Schwerpunkt
Reibung

Innere Kräfte und Momente am Balken


In der Mechanik I wird eine e-Learning Plattform mit interaktiven Videos von Experimenten entwickelt. Hierdurch wird eine Verbindung von Theorie und Anwendung erzeugt. Außerdem wurde eine enge Verzahnung mit der Mathematik I vorgenommen und die Inhalte der beiden Lehrveranstaltungen aufeinander abgestimmt.

Literatur K. Magnus, H.H. Müller-Slany: Grundlagen der Technischen Mechanik. 7. Auflage, Teubner (2009).
D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. Wall: Technische Mechanik 1. 11. Auflage, Springer (2011).
Lehrveranstaltung L1003: Mechanik I (Stereostatik)
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Robert Seifried
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Kräftesysteme und Gleichgewicht
Lagerung von Körpern
Fachwerke
Gewichtskraft und Schwerpunkt
Reibung

Innere Kräfte und Momente am Balken

In der Mechanik I wird eine e-Learning Plattform mit interaktiven Videos von Experimenten entwickelt. Hierdurch wird eine Verbindung von Theorie und Anwendung erzeugt. Außerdem wurde eine enge Verzahnung mit der Mathematik I vorgenommen und die Inhalte der beiden Lehrveranstaltungen aufeinander abgestimmt.

Literatur K. Magnus, H.H. Müller-Slany: Grundlagen der Technischen Mechanik. 7. Auflage, Teubner (2009).
D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. Wall: Technische Mechanik 1. 11. Auflage, Springer (2011).

Modul M0850: Mathematik I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Analysis I (L1010) Vorlesung 2 2
Analysis I (L1012) Gruppenübung 1 1
Analysis I (L1013) Hörsaalübung 1 1
Lineare Algebra I (L0912) Vorlesung 2 2
Lineare Algebra I (L0913) Gruppenübung 1 1
Lineare Algebra I (L0914) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Anusch Taraz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Schulmathematik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können die grundlegenden Begriffe der Analysis und Linearen Algebra benennen und anhand von Beispielen erklären.
  • Studierende sind in der Lage, logische Zusammenhänge zwischen diesen Konzepten zu diskutieren und anhand von Beispielen zu erläutern.
  • Sie kennen Beweisstrategien und können diese wiedergeben.



Fertigkeiten
  • Studierende können Aufgabenstellungen aus der Analysis und Linearen Algebra 
    mit Hilfe der kennengelernten Konzepte modellieren und mit den erlernten Methoden lösen.
  • Studierende sind in der Lage, sich weitere logische Zusammenhänge zwischen den kennengelernten Konzepten selbständig zu erschließen und können diese verifizieren.
  • Studierende können zu gegebenen Problemstellungen einen geeigneten Lösungsansatz entwickeln, diesen verfolgen und die Ergebnisse kritisch auswerten.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende sind in der Lage, in Teams zusammenzuarbeiten und beherrschen die Mathematik als gemeinsame Sprache.
  • Sie können dabei insbesondere neue Konzepte adressatengerecht kommunizieren und anhand von Beispielen das Verständnis der Mitstudierenden überprüfen und vertiefen.


Selbstständigkeit
  • Studierende können eigenständig ihr Verständnis komplexer Konzepte überprüfen, noch offene Fragen auf den Punkt bringen und sich gegebenenfalls gezielt Hilfe holen.
  • Studierende haben eine genügend hohe Ausdauer entwickelt, um auch über längere Zeiträume zielgerichtet an schwierigen Problemstellungen zu arbeiten.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 128, Präsenzstudium 112
Leistungspunkte 8
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min (Analysis I) + 60 min (Lineare Algebra I)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1010: Analysis I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundzüge der Differential- und Integralrechnung einer Variablen:

  • Aussagen, Mengen und Funktionen
  • natürliche und reelle Zahlen
  • Konvergenz von Folgen und Reihen
  • Stetigkeit und Differenzierbarkeit
  • Mittelwertsätze
  • Satz von Taylor
  • Kurvendiskussion
  • Fehlerrechnung
  • Fixpunkt-Iterationen
Literatur
  • http://www.math.uni-hamburg.de/teaching/export/tuhh/index.html

     

     


Lehrveranstaltung L1012: Analysis I
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1013: Analysis I
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0912: Lineare Algebra I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Anusch Taraz, Prof. Marko Lindner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Vektoren im Anschauungsraum: Rechenregeln, inneres Produkt, Kreuzprodukt, Geraden und Ebenen
  • Lineare Gleichungssysteme: Gaußelimination, Matrizenprodukt, lineare Systeme, inverse Matrizen, Kongruenztransformationen, Block-Matrizen, Determinanten
  • Orthogonale Projektion im R^n, Gram-Schmidt-Orthonormalisierung 

Die Veranstaltung ist inhaltlich mit dem Modul "Mechanik I" so verzahnt, dass die Lineare Algebra die Verfahren rechtzeitig vermittelt, die für die Mechanik gebraucht werden. Umgekehrt, liefert die Mechanik regelmäßig den Anwendungsbezug für die Mathematik.

Es werden Matlab-Demonstratoren in der Vorlesung und zum Download bereitgestellt, um die Vorlesungsinhalte besser zu visualisieren und praktisch ausprobieren zu können.

Literatur
  • T. Arens u.a. : Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009
  • W. Mackens, H. Voß: Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
  • W. Mackens, H. Voß: Aufgaben und Lösungen zur Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
  • G. Strang: Lineare Algebra, Springer-Verlag, 2003
  • G. und S. Teschl: Mathematik für Informatiker, Band 1, Springer-Verlag, 2013
Lehrveranstaltung L0913: Lineare Algebra I
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Anusch Taraz, Prof. Marko Lindner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Vektoren im Anschauungsraum: Rechenregeln, inneres Produkt, Kreuzprodukt, Geraden und Ebenen
  • Allgemeine Vektorräume: Teilräume, Euklidische Vektorräume
  • Lineare Gleichungssysteme: Gaußelimination, Matrizenprodukt, lineare Systeme, inverse Matrizen, Kongruenztransformationen, LR-Zerlegung, Block-Matrizen, Determinanten

Die Veranstaltung ist inhaltlich mit dem Modul "Mechanik I" so verzahnt, dass die Lineare Algebra die Verfahren rechtzeitig vermittelt, die für die Mechanik gebraucht werden. Umgekehrt, liefert die Mechanik regelmäßig den Anwendungsbezug für die Mathematik.

Es werden Matlab-Demonstratoren in der Vorlesung und zum Download bereitgestellt, um die Vorlesungsinhalte besser zu visualisieren und praktisch ausprobieren zu können.

Zusätzlich zu den Präsenzübungen werden Online-Tests eingesetzt, die sowohl den Studierenden als auch den Lehrenden Feedback zum Lernstand geben.

Literatur
  • T. Arens u.a. : Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009
  • W. Mackens, H. Voß: Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
  • W. Mackens, H. Voß: Aufgaben und Lösungen zur Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
Lehrveranstaltung L0914: Lineare Algebra I
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Christian Seifert
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1315: Physik für Ingenieure (AIW)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Physik für Ingenieure (L0367) Vorlesung 2 3
Physik für Ingenieure (Übung) (L0368) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Manfred Eich
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematik auf Abiturniveau
  • Physik auf Abiturniveau
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können physikalische Grundbegriffe sowie grundlegende Gesetzmäßigkeiten
insbesondere der Mechanik, der Schwingungen und Wellen sowie der Optik erklären. 


Sie können einen Bezug zu technischen Problemstellungen herstellen.


Fertigkeiten

Studierende können physikalische Problemstellungen mathematisch beschreiben und im Rahmen der bereits erlernten mathematischen Fertigkeiten lösen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können während der Übungen in Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise präsentieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu stellen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen wie klausurnahe Aufgaben effektiv überprüfen. Sie können ihr Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen verknüpfen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Leistungspunkte 4
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0367: Physik für Ingenieure
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Manfred Eich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Kinematik: ein-, zwei- und dreidimensionale Bewegung, gleichförmig, beschleunigt, Kreisbewegung
  • Dynamik: Masse, Impuls, Kraft, Newton´sche Axiome, Inertialsystem, Beispiele für Kräfte, Impulserhaltung, System mit veränderlicher Masse.
  • Gravitation: Gravitationsgesetz, Cavendishexperiment, Kepler´sche Gesetze.
  • Arbeit und Energie: Arbeit, Leistung, kinetische und potentielle Energie.
  • Energieerhaltung: Erhaltung der mechanischen Energie, Stöße, Potentialdiagramme.
  • Rotationsbewegung: Drehimpuls, Drallsatz, Erhaltung des Drehimpulses, Rotation eines starren Körpers, Trägheitsmoment, Massenmittelpunkt,
  • Harmonische Schwingungen: Definition, lineares Kraftgesetz, Feder-Masse-System, Fadenpendel, Physikalisches Pendel, energetische Betrachtung, gedämpfte Schwingung, erzwungene Schwingung.
  • Elemente der relativistischen Mechanik: Galilei-Transformation, Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, Lorentz-Transformation von Ort, Zeit, Geschwindigkeit, relativistische Masse, relativistische Energie.
  • Schwingungen und Wellen
  • Optik (Geometrische Optik, Wellenoptik, Materiewellen)
  • Grundzüge der Quantenmechanik
Literatur
  • Giancoli, Physics for Scientists & Engineers Vol. 1, 2, Pearson
  • Halliday/Resnik/Walker, Fundamentals of physics, Wiley 
  • K. Cummings, P. Laws, E. Redish, and P. Cooney (“CLRC”), Understanding Physics, Wiley
  • Gerthsen/Vogel, Physik, Springer Verlag 
  • Hering/Martin/Stohrer, Physik für Ingenieure, VDI-Verlag
Lehrveranstaltung L0368: Physik für Ingenieure (Übung)
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Manfred Eich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt siehe Vorlesung Physik für Ingenieure
Literatur

see lecture Physics for Engineers

Modul M0687: Chemie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Chemie I (L0460) Vorlesung 2 2
Chemie I (L0475) Hörsaalübung 1 1
Chemie II (L0465) Vorlesung 2 2
Chemie II (L0476) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Dr. Dorothea Rechtenbach
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Zusammenhänge und Prinzipien in der Allgemeinen Chemie (Atombau, Periodensystem, Bindungstypen), der physikalischen Chemie (Aggregatzustände, Stofftrennung, Thermodynamik, Kinetik), der Anorganischen Chemie (Säure/Basen, pH-Wert, Salze, Löslichkeit, Redox, Metalle) und der Organischen Chemie (aliphate Kohlenwasserstoffe, funktionelle Gruppen, Carbonylverbindungen, Aromaten, Reaktionsmechanismen, Naturstoffe, Kunststoffe) zu benennen und einzuordnen. Des Weiteren können die Studierenden grundlegende chemische Fachbegriffe erklären.



Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, Stoffgruppen und chemische Verbindungen zu beschreiben und auf dieser Grundlage einschlägige Methoden und verschiedene Reaktionsmechanismen zu erklären bzw. auszuwählen und anzuwenden.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage, in interdisziplinären Teams mit lösungsortientierten eigenen Positionen zu Diskussionen chemischer Sachverhalte und Probleme beizutragen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können chemische Fragestellungen selbständig zu lösen, ihre Lösungswege argumentativ verteidigen und dokumentieren.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0460: Chemie I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Christoph Wutz
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt - Aufbau der Materie
- Periodensystem
- Elektronegativität der Elemente
- chemische Bindungstypen
- Festkörperverbindungen
- Chemie des Wassers
- chemische Reaktionen und Gleichgewichte
- Thermodynamische Grundlagen
- Säure-Base-Reaktionen
- Redoxvorgänge
Literatur

 - Blumenthal, Linke, Vieth: Chemie - Grundwissen für Ingenieure

- Kickelbick: Chemie für Ingenieure (Pearson)

- Mortimer: Chemie. Basiswissen der Chemie.

- Brown, LeMay, Bursten: Chemie. Studieren kompakt.

Lehrveranstaltung L0475: Chemie I
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Dorothea Rechtenbach
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0465: Chemie II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Christoph Wutz
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

- Einfache Verbindungen des Kohlenstoffs, Alkane, Alkene, aromatische Kohlenwasserstoffe,

- Alkohole, Phenole, Ether, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Ester, Amine, Aminosäuren, Fette, Zucker 

- Reaktionsmechanismen, Radikalreaktionen, Nucleophile Substitution, Eliminierungsreaktionen, Additionsreaktionen

- Praktische Anwendungen und Beispiele

Literatur

 - Blumenthal, Linke, Vieth: Chemie - Grundwissen für Ingenieure

- Kickelbick: Chemie für Ingenieure (Pearson)
- Schmuck: Basisbuch Organische Chemie (Pearson)
Lehrveranstaltung L0476: Chemie II
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Dorothea Rechtenbach
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1121: Programmieren in C

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Programmieren in C (L0083) Vorlesung 1 1
Programmieren in C (L1488) Laborpraktikum 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Siegfried Rump
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Elementare Handhabung eines PCs

Elementare Mathematikkenntnisse

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden haben die wesentlichen Sprachelemente der Programmiersprache C gelernt,
verstehen deren Sinn und Zweck und können sie aus dem Gedächtnis angeben

Sie haben die grundlegenden Bestandteile und Prinzipien elementarer, prozeduraler
Programmierung anhand der Programmiersprache C verstanden und können diese erklären:

  • elementare Datentypen (Ganzzahlen, Gleitpunktzahlen, ASCII-Zeichen
  • höhere Datentypen (Zeiger, Arrays, Strings, zusammengesetzte Datentypen, Typ-
    Konvertierung)
  • Operatoren (arithmetische Operationen, logische Operationen, Bit-Operationen)
  • Kontrollflussstrukturen (bedingte Verzweigung, Schleifen, Sprünge, bedingte Kompilierung)
  • Funktionen und Makros
  • wichtige Standard-Bibliotheken und -Funktionen
  • Rekursion
  • verkettete Listen

Die Studierenden sind mit dem Gelernten auf weiterführende Programmiervorlesungen vorbereitet
wie etwa objektorientiertes Programmieren in C++.

Fertigkeiten

Die Studierenden können eine C-Entwicklungsumgebung auf einem Rechner bedienen und dort
C-Programme eingeben, speichern, kompilieren und ausführen

Unter Anwendung des erlangten Faktenwissens können Sie sich den Sinn einfacher, gegebener
C-Programme erschließen.

Sie können einfache algorithmische Probleme selbständig in der Programmiersprache C modellieren
und programmieren.

Die Studierenden können beispielhaft gewählte Aufgaben aus anderen Gebieten ihres Studiums wie
Mathematik, Elektrotechnik, Mechanik oder Physik anhand kleinerer C-Programme/-Projekte
numerisch lösen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Kleingruppen Programmieraufgaben gemeinsam bearbeiten, lösen und
präsentieren.

Sie können Programmfehler gemeinsam analysieren und sich fragliche Sachverhalte direkt am
Rechner durch einfaches Ausprobieren gegenseitig klar machen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden bereiten sich anhand des zur Verfügung gestellten Materials vor und
bearbeiten die gestellten Programmieraufgaben selbständig.

Darüber hinaus schreiben Sie selbständig kleine C-Programme, um behandelte Sachverhalte
nachzuprüfen und um eine gewisse Programmierroutine zu entwickeln.

Bei Detailfragen, die über den behandelten Stoff hinausgehen, informieren sie sich anhand der
angegeben Literatur und / oder durch zusätzliche Eigenrecherche.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Leistungspunkte 2
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang wöchentlich 1-2 Programmieraufgaben
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0083: Programmieren in C
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Siegfried Rump, Weitere Mitarbeiter
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

C-Programmierung

  1. elementare Datentypen (Ganzzahlen, Gleitpunktzahlen, ASCII-Zeichen, Boolesche Werte)
  2. höhere Datentypen (Zeiger, Arrays, Strings, zusammengesetzte Datentypen, Typ-Konvertierung)
  3. Operatoren (arithmetische Operationen, logische Operationen, Bit-Operationen)
  4. Kontrollflussstrukturen (bedingte Verzweigung, Schleifen, Sprünge, bedingte Kompilierung)
  5. Funktionen und Makros (Funktionsdefinition und -aufruf, Programmparameter, "call by value" versus "call by reference", Speicherklassen, Funktionen mit variabler Anzahl von Parametern, Makros, inline-Funktionen, modulares Design, Funktionszeiger)
  6. wichtige Standard-Bibliotheken und -Funktionen (stdio.h, stdlib.h, math.h, string.h, ctype.h, time.h)
  7. Beispielprogramme zu technischen und mathematischen Anwendungen
Literatur

Kernighan, Brian W (Ritchie, Dennis M.;)
The C programming language
ISBN: 9780131103702
Upper Saddle River, NJ [u.a.] : Prentice Hall PTR, 2009

Sedgewick, Robert
Algorithms in C
ISBN: 0201316633
Reading, Mass. [u.a.] : Addison-Wesley, 2007

Kaiser, Ulrich (Kecher, Christoph.;)
C/C++: Von den Grundlagen zur professionellen Programmierung
ISBN: 9783898428392
Bonn : Galileo Press, 2010

Wolf, Jürgen
C von A bis Z : das umfassende Handbuch
ISBN: 3836214113
Bonn : Galileo Press, 2009

Lehrveranstaltung L1488: Programmieren in C
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Siegfried Rump, Weitere Mitarbeiter
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0547: Elektrotechnik II: Wechselstromnetzwerke und grundlegende Bauelemente

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrotechnik II: Wechselstromnetzwerke und grundlegende Bauelemente (L0178) Vorlesung 3 5
Elektrotechnik II: Wechselstromnetzwerke und grundlegende Bauelemente (L0179) Gruppenübung 2 1
Modulverantwortlicher Prof. Christian Becker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Elektrotechnik I

Mathematik I

Gleichstromnetzwerke, komplexe Zahlen


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegende Theorien, Zusammenhänge und Methoden der Wechselstromlehre erklären. Sie können das Verhalten von linearen Netzwerken mit Hilfe der komplexen Notation von Spannungen und Strömen beschreiben.  Sie können einen Überblick über die Anwendungen der Wechselstromlehre im Bereich der elektrischen Energietechnik geben. Sie können das Verhalten einfacher passiver und aktiver Bauelemente sowie deren Anwendung in einfachen Schaltungen erläutern.


Fertigkeiten

Die Studierenden können einfache Wechselstrom-Netzwerke mit Hilfe der komplexen Notation von Spannungen und Strömen berechnen. Sie können einschätzen, welche prinzipiellen Effekte in einem Wechselstrom-Netzwerk auftauchen können. Sie können einfache Schaltkreise wie Schwingkreise, Filter und Anpassnetzwerke quantitativ analysieren und dimensionieren. Sie können die wesentlichen Elemente eines elektrischen Energieversorgungssystems (Übertrager, Leitung, Blindleistungskompensation, Mehrphasensystem) in ihrer Sinnhaftigkeit begründen und in ihren Grundzügen planen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise präsentieren.


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (Online-Tests, klausurnahe Aufgaben) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Elektrotechnik I und Mathematik) verknüpfen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Midterm
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 - 150 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0178: Elektrotechnik II: Wechselstromnetzwerke und grundlegende Bauelemente
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Netzwerkverhalten bei allgemeinen Zeitabhängigkeiten

- Darstellung und Eigenschaften von Sinussignalen

- RLC-Elemente bei Wechselstrom/Wechselspannung

- RLC-Elemente in komplexer Darstellung

- Leistung in Wechselstrom-Netzwerken, Blindleistungskompensation

- Ortskurven und Bode-Diagramme

- Wechselstrommesstechnik

- Schwingkreise, Filter, elektrische Leitungen

- Übertrager, Drehstrom, Energiewandler

- Einfache nichtlineare und aktive Bauelemente


Literatur

- M. Albach, "Elektrotechnik", Pearson Studium (2011)

- T. Harriehausen, D. Schwarzenau, "Moeller Grundlagen der Elektrotechnik", Springer (2013)  

- R. Kories, H. Schmidt-Walter, "Taschenbuch der Elektrotechnik", Harri Deutsch (2010)

- C. Kautz, "Tutorien zur Elektrotechnik", Pearson (2009)

- A. Hambley, "Electrical Engineering: Principles and Applications", Pearson (2013)

- R. Dorf, "The Electrical Engineering Handbook", CRC (2006)


Lehrveranstaltung L0179: Elektrotechnik II: Wechselstromnetzwerke und grundlegende Bauelemente
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Netzwerkverhalten bei allgemeinen Zeitabhängigkeiten

- Darstellung und Eigenschaften von Sinussignalen

- RLC-Elemente bei Wechselstrom/Wechselspannung

- RLC-Elemente in komplexer Darstellung

- Leistung in Wechselstrom-Netzwerken, Blindleistungskompensation

- Ortskurven und Bode-Diagramme

- Wechselstrommesstechnik

- Schwingkreise, Filter, elektrische Leitungen

- Übertrager, Drehstrom, Energiewandler

- Einfache nichtlineare und aktive Bauelemente


Literatur

- M. Albach, "Elektrotechnik", Pearson Studium (2011)

- T. Harriehausen, D. Schwarzenau, "Moeller Grundlagen der Elektrotechnik", Springer (2013)  

- R. Kories, H. Schmidt-Walter, "Taschenbuch der Elektrotechnik", Harri Deutsch (2010)

- C. Kautz, "Tutorien zur Elektrotechnik", Pearson (2009)

- A. Hambley, "Electrical Engineering: Principles and Applications", Pearson (2013)

- R. Dorf, "The Electrical Engineering Handbook", CRC (2006)


Modul M0594: Grundlagen der Konstruktionslehre

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Konstruktionslehre (L0258) Vorlesung 2 3
Grundlagen der Konstruktionslehre (L0259) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Dieter Krause
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Grundkenntnisse der Mechanik und Fertigungstechnik
  • Grundpraktikum
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • grundlegende Wirkprinzipien und Funktionsweisen von Maschinenelementen zu erklären,
  • Anforderungen, Auswahlkriterien, Einsatzszenarien und Praxisbeispiele von einfachen Maschinenelementen zu erläutern,
  • Berechnungsgrundlagen anzugeben.
Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • Auslegungsberechnungen behandelter Maschinenelemente durchzuführen,
  • im Modul erlerntes Wissens auf neue Anforderungen und Aufgabenstellungen zu übertragen (Problemlösungskompetenz),
  • technischer Zeichnungen und Prinzipskizzen zu erschließen,
  • einfache Konstruktionen technisch zu bewerten.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende sind in der Lage sich über fachliche Inhalte im Rahmen von aktivierenden Methoden in der Vorlesung auszutauschen.
Selbstständigkeit
  • Studierende können erlerntes Wissen in Übungen eigenständig vertiefen.
  • Studierende sind in der Lage z.B. mithilfe der Vorlesungsaufzeichnung noch nicht verstandene Inhalte zu erarbeiten und zu wiederholen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0258: Grundlagen der Konstruktionslehre
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause, Prof. Josef Schlattmann, Prof. Otto von Estorff, Prof. Sören Ehlers
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Vorlesung

  • Einführung in das Fach Konstruktionslehre
  • Einführung in das Konstruieren
  • Einführung in folgende Maschinenelemente
    • Lösbare Verbindungen (Schrauben)
    • Welle-Nabe-Verbindungen
    • Wälzlager
    • Schweiß-/Klebe-/Lötverbindungen
    • Federn
    • Achsen & Wellen
  • Darstellung technischer Gegenstände (Technisches Zeichnen)

In Grundlagen der Konstruktionslehre werden in bestimmten Vorlesungseinheiten Funk-Abstimmungsgeräte („Clicker“) eingesetzt. Die Studierenden können hierdurch das Verständnis des Vorlesungsstoffes direkt überprüfen. Des Weiteren steht den Studierenden eine e-Learning-Plattform mit Tutorial-Videos und Videos zu Konstruktionselementen und Praxisbeispielen zur Verfügung.

Hörsaalübung:

  • Berechnungsverfahren zur Auslegung folgender Maschinenelemente:
    • Lösbare Verbindungen (Schrauben)
    • Welle-Nabe-Verbindungen
    • Wälzlager
    • Schweiß-/Klebe-/Lötverbindungen
    • Federn
    • Achsen & Wellen
Literatur
  • Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau; Grote, K.-H., Feldhusen, J.(Hrsg.); Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Maschinenelemente, Band I-III; Niemann, G., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Maschinen- und Konstruktionselemente; Steinhilper, W., Röper, R., Springer Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Einführung in die DIN-Normen; Klein, M., Teubner-Verlag.
  •  Konstruktionslehre, Pahl, G.; Beitz, W., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Maschinenelemente 1-2; Schlecht, B., Pearson Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Maschinenelemente - Gestaltung, Berechnung, Anwendung; Haberhauer, H., Bodenstein, F., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Roloff/Matek Maschinenelemente; Wittel, H., Muhs, D., Jannasch, D., Voßiek, J., Springer Vieweg, aktuelle Auflage.
  • Sowie weitere Bücher zu speziellen Themen
Lehrveranstaltung L0259: Grundlagen der Konstruktionslehre
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause, Prof. Josef Schlattmann, Prof. Otto von Estorff, Prof. Sören Ehlers
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0671: Technische Thermodynamik I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Thermodynamik I (L0437) Vorlesung 2 4
Technische Thermodynamik I (L0439) Hörsaalübung 1 1
Technische Thermodynamik I (L0441) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Schmitz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundkenntnisse in Mathematik und Mechanik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende sind mit den Hauptsätzen der Thermodynamik vertraut. Sie wissen über  die gegenseitige Verknüpfung der einzelnen Energieformen  untereinander entsprechend dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik und kennen die Grenzen einer Wandlung der verschiedenen Energieformen bei natürlichen und technischen Vorgängen entsprechend dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik.

Sie sind in der Lage, Zustandsgrößen von Prozessgrößen zu unterscheiden und kennen die Bedeutung der einzelnen Zustandsgrößen wie z. B. Temperatur, Enthalpie oder Entropie sowie der damit verbundenen Begriffe Exergie und Anergie. Sie können den Carnotprozess in den in der Technischen Thermodynamik üblichen Diagrammen darstellen.

Sie können den Unterschied zwischen einem idealen und einem realem Gas physikalisch beschreiben und kennen die entsprechenden thermischen Zustandsgleichungen. Sie wissen, was eine Fundamentalgleichung ist und sind mit grundlegenden Zusammenhängen der Zweiphasenthermodynamik vertraut.




Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, die Inneren Energie, die Enthalpie, die Kinetische und Potenzielle Energie sowie Arbeit und Wärme für einfache Zustandsänderungen zu berechnen und diese Berechnungsmöglichkeiten auch auf den Carnotprozess anzuwenden. Darüber hinaus können sie Zustandsgrößen für ideale und reale Gase aus messbaren thermischen Zustandsgrößen berechnen.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden können in Kleingruppen diskutieren und einen Lösungsweg erarbeiten.
Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben zu definieren, hierfür notwendiges Wissen aufbauend auf dem vermittelten Wissen selbst zu erarbeiten sowie geeignete Mittel zur Umsetzung einzusetzen.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0437: Technische Thermodynamik I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung
  2. Grundbegriffe
  3. Thermisches Gleichgewicht und Temperatur
    3.1 Thermische Zustandsgleichung
  4. Der erste Hauptsatz
    4.1 Arbeit und Wärme
    4.2 erster Hauptsatz für geschlossene Systeme
    4.3 erster Hauptsatz für offene Systeme
    4.4 Anwendungsbeispiele
  5. Zustandsgleichungen & Zustandsänderungen
    5.1 Zustandsänderungen
    5.2 Kreisprozess
  6. Der zweite Hauptsatz
    6.1 Verallgemeinerung des Carnotprozesses
    6.2 Entropie
    6.3 Anwendungsbeispiele zum 2. Hauptsatz
    6.4 Entropie- und Energiebilanzen; Exergie
  7. Thermodynamische Eigenschaften reiner Fluide
    7.1 Hauptgleichungen der Thermodynamik
    7.2 Thermodynamische Potentiale
    7.3 Kalorische Zustandsgrößen für beliebige Stoffe
    7.4 Zustandsgleichungen (van der Waals u.a.)

In der Vorlesung werden Funk-Abstimmungsgeräte („Clicker“) eingesetzt. Die Studierenden können hierdurch das Verständnis des Vorlesungsstoffes direkt überprüfen und dadurch gezielte Fragen an den Dozenten richten. Außerdem erhält der Dozent ein unmittelbares Feedback zum Kenntnisstand der Studierenden und zu Schwächen der eigenen Darstellung des Vorlesungsstoffes.

Literatur
  • Schmitz, G.: Technische Thermodynamik, TuTech Verlag, Hamburg, 2009
  • Baehr, H.D.; Kabelac, S.: Thermodynamik, 15. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012

  • Potter, M.; Somerton, C.: Thermodynamics for Engineers, Mc GrawHill, 1993



Lehrveranstaltung L0439: Technische Thermodynamik I
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0441: Technische Thermodynamik I
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0696: Mechanik II: Elastostatik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mechanik II (L0493) Vorlesung 2 2
Mechanik II (L0494) Gruppenübung 2 2
Mechanik II (L1691) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Cyron
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundkenntnisse der Statik (Mechanik I)
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Die Studierenden können die grundlegenden Begriffe und Gesetze der Elastostatik, wie z.B. Spannungen, Verzerrungen, lineares Hookesches Materialgesetz benennen.
 
Fertigkeiten

Nach dem erfolgreichen Absolvieren dieses Kurses sind die Studierenden in der Lage, 

• die wesentlichen Elemente der mathematisch / mechanischen Analyse und Modellbildung im Kontext eigener Fragestellungen umzusetzen.
• Grundlegende Methoden der Elastostatik auf Probleme des Ingenieurwesens
anzuwenden.
• Tragweite und Grenzen der eingeführten Methoden der Elastostatik abzuschätzen, zu beurteilen und

sich hieran anschließend weiterführende Ansätze zu erarbeiten.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz -
Selbstständigkeit -
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0493: Mechanik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Cyron
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

          Schwerpunkte der Vorlesung sind:

  • Spannungen und Dehnungen in elastischen Körpern
  • Zug und Druck
  • Schubverformung
  • Torsion
  • Biegung
  • Knicken
  • Energiemethoden

    Themen der Vorlesung:

    Die Grundlagenvorlesung Mechanik II führt die fundamentalen Konzepte der Spannung und Dehnung ein und lehrt, wie diese im Rahmen der sogenannten Elastostatik dazu genutzt werden können, um die elastische Verformung mechanischer Körper unter Belastung zu beschreiben.




Literatur
  • Gross, D., Hauger, W., Schröder, J., Wall, W.A.: Technische Mechanik 1, Springer
  • Gross, D., Hauger, W., Schröder, J., Wall, W.A.: Technische Mechanik 2 Elastostatik, Springer


Lehrveranstaltung L0494: Mechanik II
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Cyron
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1691: Mechanik II
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Cyron
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0851: Mathematik II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Analysis II (L1025) Vorlesung 2 2
Analysis II (L1026) Hörsaalübung 1 1
Analysis II (L1027) Gruppenübung 1 1
Lineare Algebra II (L0915) Vorlesung 2 2
Lineare Algebra II (L0916) Gruppenübung 1 1
Lineare Algebra II (L0917) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Anusch Taraz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Mathematik I
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können weitere Begriffe der Analysis und Linearen Algebra benennen und anhand von Beispielen erklären.

  • Studierende sind in der Lage, logische Zusammenhänge zwischen diesen Konzepten zu diskutieren und anhand von Beispielen zu erläutern.
  • Sie kennen Beweisstrategien und können diese wiedergeben.
Fertigkeiten
  • Studierende können Aufgabenstellungen aus der Analysis und Linearen Algebra mit Hilfe der kennengelernten Konzepte modellieren und mit den erlernten Methoden lösen.
  • Studierende sind in der Lage, sich weitere logische Zusammenhänge zwischen den kennengelernten Konzepten selbständig zu erschließen und können diese verifizieren.
  • Studierende können zu gegebenen Problemstellungen einen geeigneten Lösungsansatz entwickeln, diesen verfolgen und die Ergebnisse kritisch auswerten.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende sind in der Lage, in Teams zusammenzuarbeiten und beherrschen die Mathematik als gemeinsame Sprache.

  • Sie können dabei insbesondere neue Konzepte adressatengerecht kommunizieren und anhand von Beispielen das Verständnis der Mitstudierenden überprüfen und vertiefen.
Selbstständigkeit
  • Studierende können eigenständig ihr Verständnis mathematischer Konzepte überprüfen, noch offene Fragen formulieren und sich gegebenenfalls gezielt Hilfe holen.
  • Studierende haben eine genügend hohe Ausdauer entwickelt, um auch über längere Zeiträume an schwierigen Problemstellungen zu arbeiten.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 128, Präsenzstudium 112
Leistungspunkte 8
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min (Analysis II) + 60 min (Lineare Algebra II)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1025: Analysis II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Potenzreihen und elementare Funktionen
  • Interpolation
  • Integration (bestimmte Integrale, Hauptsatz, Integrationsregeln, uneigentliche Integrale, parameterabhängige Integrale)
  • Anwendungen der Integralrechnung (Volumen und Mantelfläche von Rotationskörpern, Kurven und Bogenlänge, Kurvenintegrale
  • numerische Quadratur
  • periodische Funktionen und Fourier-Reihen
Literatur
  • http://www.math.uni-hamburg.de/teaching/export/tuhh/index.html



Lehrveranstaltung L1026: Analysis II
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1027: Analysis II
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0915: Lineare Algebra II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Anusch Taraz, Prof. Marko Lindner
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Allgemeine Vektorräume: Teilräume, Euklidische Vektorräume
  • Lineare Abbildungen: Basiswechsel, orthogonale Projektion, orthogonale Matrizen, Householder Matrizen
  • Lineare Ausgleichsprobleme: Normalgleichungen, lineare diskrete Approximation
  • Eigenwertaufgaben: Diagonalisierbarkeit von Matrizen, normale Matrizen, symmetrische und hermitische Matrizen
  • Systeme linearer Differentialgleichungen
  • Matrix-Faktorisierungen: LR-Zerlegung, QR-Zerlegung, Schur-Zerlegung, Jordansche Normalform, Singulärwertzerlegung

Die Veranstaltung ist inhaltlich mit dem Modul "Mechanik II" so verzahnt, dass die Lineare Algebra die Verfahren rechtzeitig vermittelt, die für die Mechanik gebraucht werden. Umgekehrt, liefert die Mechanik regelmäßig den Anwendungsbezug für die Mathematik.

Es werden Matlab-Demonstratoren in der Vorlesung und zum Download bereitgestellt, um die Vorlesungsinhalte besser zu visualisieren und praktisch ausprobieren zu können.

Literatur
  • T. Arens u.a. : Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009
  • W. Mackens, H. Voß: Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
  • W. Mackens, H. Voß: Aufgaben und Lösungen zur Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
  • G. Strang: Lineare Algebra, Springer-Verlag, 2003 
  • G. und S. Teschl: Mathematik für Informatiker, Band 1, Springer-Verlag, 2013

Lehrveranstaltung L0916: Lineare Algebra II
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Anusch Taraz, Prof. Marko Lindner
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Lineare Abbildungen: Basiswechsel, orthogonale Projektion, orthogonale Matrizen, Householder Matrizen
  • Lineare Ausgleichsprobleme: QR-Zerlegung, Normalgleichungen, lineare diskrete Approximation
  • Eigenwertaufgaben: Diagonalisierbarkeit von Matrizen, normale Matrizen, symmetrische und hermitische Matrizen, Jordansche Normalform, Singulärwertzerlegung
  • Systeme linearer Differentialgleichungen

Die Veranstaltung ist inhaltlich mit dem Modul "Mechanik II" so verzahnt, dass die Lineare Algebra die Verfahren rechtzeitig vermittelt, die für die Mechanik gebraucht werden. Umgekehrt, liefert die Mechanik regelmäßig den Anwendungsbezug für die Mathematik.

Es werden Matlab-Demonstratoren in der Vorlesung und zum Download bereitgestellt, um die Vorlesungsinhalte besser zu visualisieren und praktisch ausprobieren zu können.

Zusätzlich zu den Präsenzübungen werden Online-Tests eingesetzt, die sowohl den Studierenden als auch den Lehrenden Feedback zum Lernstand geben.

Literatur
  • W. Mackens, H. Voß: Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
  • W. Mackens, H. Voß: Aufgaben und Lösungen zur Mathematik I für Studierende der Ingenieurwissenschaften, HECO-Verlag, Alsdorf 1994
Lehrveranstaltung L0917: Lineare Algebra II
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Anusch Taraz, Prof. Marko Lindner, Dr. Christian Seifert
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0688: Technische Thermodynamik II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Thermodynamik II (L0449) Vorlesung 2 4
Technische Thermodynamik II (L0450) Hörsaalübung 1 1
Technische Thermodynamik II (L0451) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Schmitz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in Mathematik, Mechanik und Technische Thermodynamik I

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende sind mit verschiedenen Kreisprozessen wie Joule, Otto, Diesel, Stirling, Seiliger und Clausius-Rankine vertraut. Sie können die jeweiligen energetischen und exergetischen Wirkungsgrade herleiten und kennen damit den Einfluss verschiedener Faktoren auf den Wirkungsgrad. Sie können linkslaufende und rechtslaufende Kreisprozesse den jeweiligen Anwendungen (Wärmekraftprozess, Kälteprozess) zuordnen. Sie haben vertiefte Kenntnisse von Dampfkreisprozessen und können die Kreisprozesse in den in der Technischen Thermodynamik üblichen Diagrammen darstellen. Sie beherrschen die Gesetzmäßigkeiten bei der Mischung idealer Gase, insbesondere bei Feuchte-Luft-Prozessen und können für einfache Brenngase eine Verbrennungsrechnung durchführen. Sie verfügen über das Basiswissen auf dem Gebiet der Gasdynamik und wissen damit, wie die Schallgeschwindigkeit definiert ist und was eine Lavaldüse ist.


Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, die Grundlagen der Thermodynamik auf technische Prozesse anzuwenden.  Insbesondere können Sie Energie-, Exergie- und Entropiebilanzen aufstellen, um damit technische Prozesse zu optimieren. Sie können einfache sicherheitstechnische Rechnungen hinsichtlich des Ausströmens von Gasen aus einem Behälter durchführen. Sie sind in der Lage, einen verbal geschilderten Zusammenhang in einen abstrakten Formalismus umzusetzen.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Kleingruppen diskutieren und einen Lösungsweg erarbeiten.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben zu definieren, hierfür notwendiges Wissen aufbauend auf dem vermittelten Wissen selbst zu erarbeiten sowie geeignete Mittel zur Umsetzung einzusetzen.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0449: Technische Thermodynamik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

8. Kreisprozesse

9. Gas-Dampf-Gemische

10. Stationäre Fließprozesse

11. Verbrennungsprozesse

12. Sondergebiete

In der Vorlesung werden Funk-Abstimmungsgeräte („Clicker“) eingesetzt. Die Studierenden können hierdurch das Verständnis des Vorlesungsstoffes direkt überprüfen und dadurch gezielte Fragen an den Dozenten richten. Außerdem erhält der Dozent ein unmittelbares Feedback zum Kenntnisstand der Studierenden und zu Schwächen der eigenen Darstellung des Vorlesungsstoffes.

Literatur
  • Schmitz, G.: Technische Thermodynamik, TuTech Verlag, Hamburg, 2009
  • Baehr, H.D.; Kabelac, S.: Thermodynamik, 15. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012

  • Potter, M.; Somerton, C.: Thermodynamics for Engineers, Mc GrawHill, 1993
Lehrveranstaltung L0450: Technische Thermodynamik II
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0451: Technische Thermodynamik II
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0959: Mechanik III (Hydrostatik, Kinematik, Kinetik I)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mechanik III (Hydrostatik, Kinematik, Kinetik I) (L1134) Vorlesung 3 3
Mechanik III (Hydrostatik, Kinematik, Kinetik I) (L1135) Gruppenübung 2 2
Mechanik III (Hydrostatik, Kinematik, Kinetik I) (L1136) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Robert Seifried
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Module Mathematik I, II, Mechanik I (Stereostatik). Parallel zum Modul Mechanik III sollte das Modul Mathematik III besucht werden.

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können

  • die axiomatische Vorgehensweise bei der Erarbeitung der mechanischen Zusammenhänge beschreiben;
  • wesentliche Schritte der Modellbildung erkläutern;
  • Fachwissen aus der Hydrostatik, der Kinematik und der Kinetik präsentieren.
Fertigkeiten

Die Studierenden können

  • die wesentlichen Elemente der mathematischen / mechanischen Analyse und Modellbildung anwenden und im Kontext eigener Fragestellung umsetzen;
  • grundlegende Methoden der Hydrostatik, der Kinematik und der Kinetik auf Probleme des Ingenieurwesens anwenden;
  • Tragweite und Grenzen der eingeführten Methoden der Statik abschätzen, beurteilen und sich weiterführende Ansätze erarbeiten.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Gruppen zu Arbeitsergebnissen kommen und sich gegenseitig bei der Lösungsfindung unterstützen. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, ihre eigenen Stärken und Schwächen einzuschätzen und darauf basierend ihr Zeit- und Lernmanagement zu organisieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 20 % Midterm Wird nur im WiSe angeboten
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1134: Mechanik III (Hydrostatik, Kinematik, Kinetik I)
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Robert Seifried
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Hydrostatik

Kinematik

  • Punktbewegungen, einachsig, eben, räumlich, natürliche Koordinaten, Zylinderkoordinaten
  • Räumliche Bewegungen von Punktsytemen
  • Ebene Kinematik des starren Körpers
  • Räumliche Kinematik des starren Körpers
  • Räumliche Relativbewegung

Kinetik

  • Grundbegriffe
  • Grundgleichungen der Kinetik
  • Herleitung Impuls- und Drallsatz (räumlich) für starre Körper
  • Trägheitstensor
  • Kinetik des starren Körpers im Raum
  • Kreiseltheorie
  • Rotordynamik
  • Räumliche Relativkinetik
  • Systeme mit veränderlicher Masse
Literatur K. Magnus, H.H. Müller-Slany: Grundlagen der Technischen Mechanik. 7. Auflage, Teubner (2009).
D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. Wall: Technische Mechanik 3 und 4. 11. Auflage, Springer (2011).
Lehrveranstaltung L1135: Mechanik III (Hydrostatik, Kinematik, Kinetik I)
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Robert Seifried
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1136: Mechanik III (Hydrostatik, Kinematik, Kinetik I)
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Robert Seifried
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0853: Mathematik III

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Analysis III (L1028) Vorlesung 2 2
Analysis III (L1029) Gruppenübung 1 1
Analysis III (L1030) Hörsaalübung 1 1
Differentialgleichungen 1 (Gewöhnliche Differentialgleichungen) (L1031) Vorlesung 2 2
Differentialgleichungen 1 (Gewöhnliche Differentialgleichungen) (L1032) Gruppenübung 1 1
Differentialgleichungen 1 (Gewöhnliche Differentialgleichungen) (L1033) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Anusch Taraz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I + II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können die grundlegenden Begriffe aus dem Gebiet der Analysis und Differentialgleichungen benennen und anhand von Beispielen erklären.
  • Studierende sind in der Lage, logische Zusammenhänge zwischen diesen Konzepten zu diskutieren und anhand von Beispielen zu erläutern.
  • Sie kennen Beweisstrategien und können diese wiedergeben.
Fertigkeiten
  • Studierende können Aufgabenstellungen aus dem Gebiet der Analysis und Differentialgleichungen 
    mit Hilfe der kennengelernten Konzepte modellieren und mit den erlernten Methoden lösen.
  • Studierende sind in der Lage, sich weitere logische Zusammenhänge zwischen den kennengelernten Konzepten selbständig zu erschließen und können diese verifizieren.
  • Studierende können zu gegebenen Problemstellungen einen geeigneten Lösungsansatz entwickeln, diesen verfolgen und die Ergebnisse kritisch auswerten.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende sind in der Lage, in Teams zusammenzuarbeiten und beherrschen die Mathematik als gemeinsame Sprache.

  • Sie können dabei insbesondere neue Konzepte adressatengerecht kommunizieren und anhand von Beispielen das Verständnis der Mitstudierenden überprüfen und vertiefen.
Selbstständigkeit
  • Studierende können eigenständig ihr Verständnis komplexer Konzepte überprüfen, noch offene Fragen auf den Punkt bringen und sich gegebenenfalls gezielt Hilfe holen.

  • Studierende haben eine genügend hohe Ausdauer entwickelt, um auch über längere Zeiträume zielgerichtet an schwierigen Problemstellungen zu arbeiten.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 128, Präsenzstudium 112
Leistungspunkte 8
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min (Analysis III) + 60 min (Differentialgleichungen 1)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1028: Analysis III
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundzüge der Differential- und Integralrechnung mehrerer Variablen:

  • Differentialrechnung mehrerer Veränderlichen
  • Mittelwertsätze und Taylorscher Satz
  • Extremwertbestimmung
  • Implizit definierte Funktionen
  • Extremwertbestimmung bei Gleichungsnebenbedinungen
  • Newton-Verfahren für mehrere Variablen
  • Bereichsintegrale
  • Kurven- und Flächenintegrale
  • Integralsätze von Gauß und Stokes
Literatur
  • http://www.math.uni-hamburg.de/teaching/export/tuhh/index.html


Lehrveranstaltung L1029: Analysis III
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1030: Analysis III
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1031: Differentialgleichungen 1 (Gewöhnliche Differentialgleichungen)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundzüge der Theorie und Numerik gewöhnlicher Differentialgleichungen

  • Einführung und elementare Methoden
  • Existenz und Eindeutigkeit bei Anfangswertaufgaben
  • Lineare Differentialgleichungen
  • Stabilität und qualitatives Lösungsverhalten
  • Randwertaufgaben und Grundbegriffe der Variationsrechnung
  • Eigenwertaufgaben
  • Numerische Verfahren zur Integration von Anfangs- und Randwertaufgaben
  • Grundtypen bei partiellen Differentialgleichungen
Literatur
  • http://www.math.uni-hamburg.de/teaching/export/tuhh/index.html


Lehrveranstaltung L1032: Differentialgleichungen 1 (Gewöhnliche Differentialgleichungen)
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1033: Differentialgleichungen 1 (Gewöhnliche Differentialgleichungen)
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1273: Fachpraktikum AIW

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Schmitz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

150 ECTS Punkte Studium der Allgemeinen Ingenieurwissenschaften / General Engineering Science

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende erwerben Erfahrungen in der beruflichen Praxis für typische Tätigkeitsbereiche der jeweiligen Vertiefung, wie Entwicklung, Planung oder Management. Das Fachpraktikum ist gekennzeichnet durch die Eingliederung der Praktikantinnen und Praktikanten in ein Arbeitsumfeld von Personen mit einer Ingenieurtätigkeit oder einer entsprechenden Qualifikation. In diesem Umfeld kann das bisher erworbene Wissen zum erste Mal im beruflichen Alltag angewendet werden.

Fertigkeiten

Studierende sollen im Fachpraktikum möglichst in die typische „Tagesarbeit“ ihres jeweiligen Arbeitsumfeldes integriert werden. Dadurch lernen sie die für ihre Vertiefung typischen Aufgaben und Arbeitsweisen der im Beruf stehenden Ingenieurinnen und Ingenieure kennen. Sie sind in der Lage einen Arbeitsalltag zu strukturieren und Aufgaben in einer vorgegeben Zeit zu bearbeiten.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende sind in der Lage in einem Unternehmen mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zu kooperieren und die Sprache von Ingenieurinnen und Ingenieuren im Arbeitsalltag zu verstehen. 

Selbstständigkeit

Studierende können selbstständig eigene Aufgaben erledigen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 540, Präsenzstudium 0
Leistungspunkte 18
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung (laut FPrO)
Prüfungsdauer und -umfang laut Praktikumsordnung
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Kernqualifikation: Pflicht

Fachmodule der Vertiefung Bauingenieurwesen

In der Vertiefung Bauingenieurwesen erwerben die Studierenden die grundlegenden Kompetenzen zur Planung, zum Bau und zur Instandsetzung von Wohn- und Gewerbegebäuden, Industriebauten, Ingenieurbauwerken wie Brücken und Tunneln sowie Wasserbauwerken. Die Vertiefung ermöglicht den Übergang in den Masterstudiengang Bauingenieurwesen.

Modul M0580: Baustoffgrundlagen und Bauphysik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bauphysik (L0217) Vorlesung 2 2
Bauphysik (L0219) Hörsaalübung 1 1
Bauphysik (L0247) Gruppenübung 1 1
Grundlagen der Baustoffe (L0215) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Schmidt-Döhl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Schulwissen in Physik, Chemie und Mathematik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind in der Lage grundlegende Beanspruchungen von Werkstoffen und Bauteilen zu erkennen, unterschiedliche Arten des mechanischen Verhaltens zu erklären, das Gefüge von Baustoffen und den Zusammenhang zwischen Gefügeeigenschaften und anderen Eigenschaften zu beschreiben, Fügeverfahren und Korrosionsprozesse darzustellen sowie die wesentlichen Gesetzmäßigkeiten sowie Baustoff- und Bauteilkenngrößen und deren Ermittlung im Bereich des Feuchteschutzes, des Wärmeschutzes, des Brandschutzes und des Schallschutzes zu beschreiben.

Fertigkeiten

Die Studierenden können die wichtigsten normgemäßen Nachweise im Bereich des Feuchteschutzes, der Energieeinsparverordnung, des Brandschutzes und des Schallschutzes für ein sehr einfaches Gebäude führen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage sich bei der Aneigung des sehr umfangreichen Fachwissens gegenseitige Hilfestellung zu geben. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage sich das Fachwissen eines sehr umfangreichen Fachgebietes anzueignen und die dafür notwendige terminliche Planung und notwendigen Arbeitsschritte durchzuführen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 stündige Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0217: Bauphysik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Wärmetransport, Wärmebrücken, Energieverbrauchsbilanzen, Energieeinsparverordnung, Sommerlicher Wärmeschutz,
Feuchtetransport, Tauwasser, Schimmelvermeidung, Brandschutz, Schallschutz
Literatur Fischer, H.-M. ; Freymuth, H.; Häupl, P.; Homann, M.; Jenisch, R.; Richter, E.; Stohrer, M.: Lehrbuch der Bauphysik. Vieweg und Teubner Verlag, Wiesbaden, ISBN 978-3-519-55014-3
Lehrveranstaltung L0219: Bauphysik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0247: Bauphysik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0215: Grundlagen der Baustoffe
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Gefüge von Baustoffen

Beanspruchungen

Grundzüge des mechanischen Verhaltens

Materialprüfung

Grundlagen der Metallkunde

Fügeverfahren und Haftung

Literatur

Wendehorst, R.: Baustoffkunde. ISBN 3-8351-0132-3

Scholz, W.:Baustoffkenntnis. ISBN 3-8041-4197-8


Modul M0740: Baustatik I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Baustatik I (L0666) Vorlesung 2 3
Baustatik I (L0667) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Uwe Starossek
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mechanik I, Mathematik I

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach erfolgreichem Absolvieren dieses Moduls können die Studierenden die grundlegenden Aspekte der linearen Stabstatik statisch bestimmter Systeme wiedergeben.

Fertigkeiten

Nach erfolgreichem Absolvieren dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage statisch bestimmte und statisch unbestimmte Tragwerke zu unterscheiden und für statisch bestimmte ebene und räumliche Rahmentragwerke und Fachwerke Zustandsgrößen zu berechnen und Einflusslinien zu konstruieren. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können

  • wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren,
  • ihre eigenen Ergebnisse und Ideen vor Kommilitonen und Dozenten vertreten
  • fachlich konstruktives Feedback geben und
  • mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen umgehen


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage Hausübungen selbständig zu bearbeiten. Durch das semesterbegleitende Feedback wird es ihnen ermöglicht, sich während des Semesters selbst einzuschätzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Schriftliche Ausarbeitung Hausübungen mit Testat, betreut durch Studentische Tutoren (Tutorium)
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0666: Baustatik I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Uwe Starossek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Statisch bestimmte Systeme

  • Grundlagen: statische Bestimmtheit, Polpläne, Gleichgewicht, Schnittprinzip
  • Kraftgrößen: Ermittlung von Auflagergrößen und Schnittgrößen
  • Einflusslinien von Kraftgrößen
  • Weggrößen: Berechnung diskreter Verschiebungen und Verdrehungen, Berechnung von Biegelinien
  • Prinzip der virtuellen Verschiebungen und virtuellen Kräfte
  • Arbeitssatz
  • Differentialgleichung der Verformungslinien




Literatur

Krätzig, W.B., Harte, R., Meskouris, K., Wittek, U.: Tragwerke 1 - Theorie und Berechnungsmethoden statisch bestimmter Stabtragwerke. 4. Aufl., Springer, Berlin, 1999.

Lehrveranstaltung L0667: Baustatik I
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Uwe Starossek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0590: Baustoffe und Bauchemie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Baustoffe und Bauchemie (L0248) Vorlesung 4 4
Baustoffe und Bauchemie (L0249) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Schmidt-Döhl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Modul  Baustoffgrundlagen und Bauphysik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind in der Lage die wichtigsten Komponenten, die Herstellung, das Gefüge, die wichtigsten Charakteristika des mechanischen Verhaltens und des Korrosionsverhaltens, die Materialprüfung und die Anwendungsfelder aller relevanter Baustoffe zu erklären.

Fertigkeiten

Die Studierenden können Baustoffe für die verschiedenen Anwendungen vergleichend beurteilen und gemäß ihren jeweiligen spezifischen Stärken und Schwächen auswählen. Die Studierenden können die Rezeptur eines Normalbetons entwerfen und im Hinblick auf die Übereinstimmung mit den geltenden Regeln überprüfen. Dabei können sie die vorliegenden Zusammenhänge betontechnologischer Größen berücksichtigen. Die Studierenden können geeignete Werkstoffe auswählen bzw. geeignete Rezepturen entwerfen um Schadensprozesse zu vermeiden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden sind in der Lage sich in Lerngruppen bei der Aneignung des sehr umfangreichen Fachwissens gegenseitige Hilfestellung zu geben und in kleinen Gruppen Übungsaufgaben im Labor durchzuführen.
Selbstständigkeit Die Studierenden sind in der Lage sich das Fachwissen eines sehr umfangreichen Fachgebietes anzueignen und die dafür notwendige terminliche Planung und notwendigen Arbeitsschritte durchzuführen. 
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 stündige Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0248: Baustoffe und Bauchemie
Typ Vorlesung
SWS 4
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 64, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Mineralische Bindemittel, Gesteinskörnung, Zusatzmittel und Zusatzstoffe für Mörtel und Beton, Beton, Dauerhaftigkeit zementgebundener Baustoffe, Betoninstandsetzung, Stahl, Gusseisen, NE-Metalle, Metallkorrosion, Holz, Kunststoffe, Naturstein, Künstliche Steine, Mörtel, Mauerwerk, Glas, Bitumen
Literatur

Wendehorst, R.: Baustoffkunde. ISBN 3-8351-0132-3

Scholz, W.:Baustoffkenntnis. ISBN 3-8041-4197-8

Henning, O.; Knöfel, D.: Baustoffchemie. ISBN 3-345-00799-1

Knoblauch, H.; Schneider, U.: Bauchemie. ISBN 3-8041-5174-4


Lehrveranstaltung L0249: Baustoffe und Bauchemie
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl, Rene Sanmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0706: Geotechnik I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bodenmechanik (L0550) Vorlesung 2 2
Bodenmechanik (L0551) Hörsaalübung 2 2
Bodenmechanik (L1493) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Jürgen Grabe
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Module aus dem B.Sc. Bau- und Umweltingenieurwesen:

  • Mechanik I-II
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Die Studierenden können die bodenmechanischen Grundlagen wie den Aufbau und die Eigenschaften des Bodens, die Spannungsverteilung infolge von Eigengewicht, Wasser oder Strukturen, die Konsolidierung und Setzung sowie das Versagen des Bodens infolge von Grund- und Böschungsbruch beschreiben.
Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage,

  • die mechanischen Eigenschaften eines Bodens zu bewerten,
  • Bodenmechanische Standardversuche auszuwerten,
  • Spannungs-, Verformungs- und Bruchzustände im Boden zu berechnen
  • und die Gebrauchstauglichkeit (Setzungen) für Flachgründungen nachzuweisen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Gruppen zu Arbeitsergebnissen kommen und sich gegenseitig bei der Lösungsfindung unterstützen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, ihre eigenen Stärken und Schwächen einzuschätzen und darauf basierend ihr Zeit- und Lernmanagement zu
organisieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 20 % Testate
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0550: Bodenmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Aufbau des Bodens
  • Bodenerkundungen
  • Zusammensetzung und Eigenschaften von Boden
  • Grundwasser
  • Eindimensionale Kompression
  • Spannungsausbreitung
  • Setzungsberechnung
  • Konsolidation
  • Scherfestigkeit
  • Erddruck
  • Böschungsbruch
  • Grundbruch
  • Suspensionsgestützte Erdschlitze
Literatur
  • Vorlesungsumdruck, s. ww.tu-harburg.de/gbt
  • Grabe, J. (2004): Bodenmechanik und Grundbau
  • Gudehus, G. (1981): Bodenmechanik
  • Kolymbas, D. (1998): Geotechnik - Bodenmechanik und Grundbau
  • Grundbau-Taschenbuch, Teil 1, aktuelle Auflage
Lehrveranstaltung L0551: Bodenmechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1493: Bodenmechanik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0613: Massivbau I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Projektseminar Massivbau I (L0896) Seminar 1 1
Stahlbetonbau I (L0303) Vorlesung 2 3
Stahlbetonbau I (L0305) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Günter Rombach
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundkenntnisse in Baustatik und Baustoffkunde
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die Geschichte des Massivbaus in wesentlichen Zügen wiedergeben und die Grundsätze der Tragwerksplanung unter Beachtung gängiger Einwirkungskombinationen und Sicherheitskonzepte erläutern. Sie können einfache Stabtragwerke entwerfen und bemessen und das mechanischen Verhalten der Baustoffe und häufiger Bauteile beurteilen und diskutieren.

Fertigkeiten

Die Studierenden können die grundlegenden Entwurfs- und Bemessungsverfahren auf praktische Fragestellungen anwenden. Sie sind in der Lage, einfache Tragwerke des Massivbaus zu entwerfen und für Biegung und Biegung mit Längskraft zu bemessen sowie hierfür die bauliche und konstruktive Umsetzung vorzusehen. Darüber hinaus können sie Entwurfs- und Konstruktionsskizzen anfertigen und die Ergebnisse von Berechnung und Bemessung sprachlich darlegen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz keine
Selbstständigkeit Die Studierenden sind fähig, einfache Stahlbetontragwerke eigenständig zu entwerfen und zu bemessen sowie die Ergebnisse kritisch zu beurteilen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Lehrveranstaltung L0896: Projektseminar Massivbau I
Typ Seminar
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Björn Schütte
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Im Rahmen des Projektseminars wird ein einfaches Tragwerk entworfen und bemessen.
Literatur

Download der Unterlagen zur Vorlesung über Stud.IP!

Lehrveranstaltung L0303: Stahlbetonbau I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Günter Rombach
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Es werden folgende Themen/Inhalte behandelt:

  • Geschichte des Betonbaus
  • Mechanische und phsysikalisch-chemische Eigenschaften von Beton und Stahl
  • Zusammenwirken von Beton und Bewehrung
  • Bemessungskonzepte, Grenzzustände, Sicherheitsbeiwerte
  • Konstruktion und Bemessung von Stabtragwerken für Zugbeanspruchung, Biegung mit/ohne Längskraft


Literatur

Download der Unterlagen zur Vorlesung über Stud.IP!

  • Zilch K., Zehetmaier G.: Bemessung im konstruktiven Betonbau. Springer Verlag, 2010
  • König G., Tue N.: Grundlagen des Stahlbetonbaus, 3. Auflage, Teubner-Verlag, 2008
  • Deutscher Beton- und Bautechnikverein E.V.: Beispiele zur Bemessung von Betontragwerken nach Eurocode 2. Band 1: Hochbau, Bauverlag GmbH, Wiesbaden 2011
  • Fingerlos F., Hegger J., Zilch K.: Eurocode 2 für Deutschland. Berlin 2016
  • Dahms K.-H.: Rohbauzeichnungen, Bewehrungszeichnungen. Bauverlag, Wiesbaden 1997
  • Grasser E., Thielen G.: Hilfsmittel zur Berechnung der Schnittgrößen und Formänderungen von Stahlbetontragwerken. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 240, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 1978


Lehrveranstaltung L0305: Stahlbetonbau I
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Günter Rombach
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0744: Baustatik II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Baustatik II (L0673) Vorlesung 2 3
Baustatik II (L0674) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Uwe Starossek
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mechanik I/II
  • Mathematik I/II
  • Differentialgleichungen I
  • Baustatik I


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach erfolgreichem Absolvieren dieses Moduls können die Studierenden die grundlegenden Aspekte der linearen Stabstatik statisch unbestimmter Systeme wiedergeben.



Fertigkeiten

Nach erfolgreichem Absolvieren dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage baustatische Berechnungen von statisch bestimmten und statisch unbestimmten Tragwerken durchzuführen.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können

  • wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren,
  • ihre eigenen Ergebnisse und Ideen vor Kommilitonen und Dozenten vertreten
  • fachlich konstruktives Feedback geben und
  • mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen umgehen
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage Hausübungen selbständig zu bearbeiten. Durch das semesterbegleitende Feedback wird es ihnen ermöglicht, sich während des Semesters selbst einzuschätzen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Schriftliche Ausarbeitung Hausübungen mit Testat, betreut durch Studentische Tutoren (Tutorium)
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Lehrveranstaltung L0673: Baustatik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Uwe Starossek
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Statisch unbestimmte Systeme der linearen Baustatik
  • Kraftgrößenverfahren
  • Drehwinkelverfahren für unverschiebliche und verschiebliche Rahmen
  • allgemeines Weggrößenverfahren und Methode der finiten Elemente
Literatur

Krätzig, W. B.; Harte, R.; Meskouris, K.; Wittek, U.: Tragwerke 2 - Theorie und Berechnungsmethoden statisch unbestimmter Stabtragwerke, 4. Auflage, Berlin, 2004

Lehrveranstaltung L0674: Baustatik II
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Uwe Starossek
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0611: Stahlbau I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Stahlbau I (L0299) Vorlesung 2 3
Stahlbau I (L0300) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Marcus Rutner
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Baustatik I, Baustatik II
  • Mechanik I, Mechanik II
  • Baustoffgrundlagen und Bauphysik
  • Baustoffe und Bauchemie
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können nach der Absolvierung des Moduls:

  • über die Grundlagen des Sicherheitskonzeptes einen Überblick geben
  • die allgemeinen Grundlagen der Bemessung erläutern
  • das Tragverhalten von Zug-, Druck- und Biegestäben beschreiben und erklären
Fertigkeiten

Die Studierenden können den Werkstoff Stahl in Bezug auf seine Eigenschaften und seine Anwendung beurteilen und sinnvoll einsetzen.

Sie können das Sicherheitskonzept in Bezug auf Einwirkungen, Schnittgrößen und Grenzwiderstände anwenden.

Sie können die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von einfachen Stäben unter Zug-, Druck- und Biegebeanspruchung bewerten.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Sie können sich nach der Teilnahme an der freiwilligen Veranstaltung zum Bau eines Fachwerkträgers selbständig in Kleingruppen organisieren und einen Fachwerkträger mit geschraubten Verbindungen nach Anleitung und Konstruktionsplänen zusammenbauen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden entwickeln die Fähigkeit, einfache Tragwerke in Stahlbauweise zu entwerfen und zu bemessen. Auf dem erworbenen Grundlagenwissen aufbauend können sich die Studierenden bei Bedarf mit weiteren, spezielleren Themen des Stahlbaus im Eigenstudium befassen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Lehrveranstaltung L0299: Stahlbau I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Marcus Rutner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung in die Stahlbauweise
  • Matrialkunde
  • Bemessungs- und Sicherheitskonzept
  • Zugstäbe
  • Biegeträger (elastisch und plastisch)
  • Druckstäbe
  • Schraubenverbindungen
Literatur

Petersen, C.: Stahlbau, 4. Auflage 2013, Springer-Vieweg Verlag

Wagenknecht, G.: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3, Bauwerk-Verlag 2011

  • Band 1 Tragwerksplanung, Grundlagen
  • Band 2 Verbindungen und Konstruktionen
Lehrveranstaltung L0300: Stahlbau I
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Marcus Rutner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0728: Wasserbau I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hydrologie (L0909) Vorlesung 1 1
Hydrologie (L0956) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Hydromechanik (L0615) Vorlesung 2 2
Hydromechanik (L0616) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Peter Fröhle
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I, II und III

Mechanik I und II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Begriffe der Hydromechanik sowie der Hydrologie und der Wasserwirtschaft definieren. Sie sind in der Lage die Grundgleichungen i) der Hydrostatik, ii) der Kinematik der Wasserbewegungen sowie iii) der Erhaltungssätze abzuleiten und iv) die relevanten Prozesse des Wasserkreislaufes zu beschreiben und zu quantifizieren. Daneben können sie die wesentlichen Aspekte der Niederschlags-Abfluss-Modellierung beschreiben und können beispielsweise die Ableitung gängiger Speichermodelle oder einer Einheitsganglinie auf theoretischem Wege erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage die Grundgleichungen der Hydromechanik auf einfache praktische Fragestellungen anzuwenden. Zudem können Sie grundlegende wasserbauliche Versuche selbst durchführen, erläutern und dokumentieren.

Daneben sind Sie in der Lage die in der Hydrologie gängigen Ansätze und Methoden anzuwenden und können als Grundlage für Niederschlags-Abflussmodelle exemplarisch die gängigen Speichermodelle oder eine Einheitsganglinie auf theoretischem Wege ableiten. Die Studierenden sind fähig, Grundkonzepte von Messungen hydrologischer und hydrodynamischer Größen in der Natur zu erläutern und entsprechende Messungen durchführen, statistisch auszuwerten und zu bewerten.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage arbeitsteilig, geplant und zielorientiert in Gruppen zusammenzuarbeiten und die dort gewonnen Ergebnisse allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Veranstaltung nachhaltig durch Peer Learning-Methoden zu vermitteln. Außerdem sind die Studierenden im Stande fachliche Vorträge zu vorgegebenen Themen zu erarbeiten und adressatengerecht zu präsentieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können ihren individuellen Arbeitsprozess im Rahmen von Versuchsdurchführungen und für die Präsentation von Fachinhalten organisieren. Sie können sich gegenseitig zu Einzel- und Gruppenleistungen Feedback geben. Die Studierenden sind zu eigenständiger Reflexion ihres Lernens und ihrer Lernstrategie in der Lage.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang Die Prüfungsdauer beträgt 2 Stunden. Es werden sowohl Aufgaben zum allgemeinen Verständis der vermittelten Inhalte gestellt als auch Berechnungsaufgaben, die
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Lehrveranstaltung L0909: Hydrologie
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung in die wesentlichen Grundlagen der Hydrologie und der Gewässerkunde:

  • Hydrologischer Kreislauf,
  • Datenerhebung in der Gewässerkunde,
  • Datenanalyse und primär-statistische Aufbereitung,
  • Extremwertstatistik,
  • Regionalisierungsverfahren bei der Bestimmung hydrologischer Kenngrößen,
  • Niederschlag-Abfluss-Modellierung auf Basis des UH-Ansatzes.
Literatur

Maniak, Hydrologie und Wasserwirtschaft, Eine Einführung für Ingenieure, Springer

Skript Hydrologie und Gewässerkunde

Lehrveranstaltung L0956: Hydrologie
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung in die wesentlichen Grundlagen der Hydrologie und der Gewässerkunde:

  • Hydrologischer Kreislauf,
  • Datenerhebung in der Gewässerkunde,
  • Datenanalyse und primär-statistische Aufbereitung,
  • Extremwertstatistik,
  • Regionalisierungsverfahren bei der Bestimmung hydrologischer Kenngrößen,
  • Niederschlag-Abfluss-Modellierung auf Basis des UH-Ansatzes.

Über das ganze Semester lernen die Studierenden in festen Gruppen, in denen sie entweder ein Thema präsentieren, ein Feedback geben oder einen Übungstermin vorbereiten. Der rote Faden wird an einem durchgehenden Fallbeispiel verdeutlich. Mit gemeinsamem Lernen entwickeln die Studierenden auch ihre Sozialkompetenz weiter.

Literatur

Maniak, Hydrologie und Wasserwirtschaft, Eine Einführung für Ingenieure, Springer

Skript Hydrologie und Gewässerkunde

Lehrveranstaltung L0615: Hydromechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der Hydromechanik:

  • Eigenschaften der Fluide
  • Hydrostatik
  • Kinematik der Strömungen, laminare und turbulente Strömungen
  • Erhaltungssätze
    • Kontinuität
    • Energiesatz
    • Impulssatz
  • Anwendung der Erhaltungssätze auf Strömungsvorgänge
    • Schwall- und Sunkwellen
    • Strömen und Schiessen, Fliesswechsel und Wechselsprun
  • Eigenschaften der Grenzschichtströmung und der Strömung um gedrungene Körper.
Literatur

Skript zur Vorlesung Hydromechanik/Hydraulik, Kapitel 1-2

E-Learning Werkzeug: Hydromechanik und hydraulik (Link): (http://www.tu-harburg.de/ … hydraulik_tool/index.html)

Truckenbrodt, E.: Lehrbuch der angewandten Fluidmechanik, Springer Verlag, Berlin, 1998.

Truckenbrodt, E.: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide / Fluidmechanik, Springer Verlag, Berlin, 1996.

Lehrveranstaltung L0616: Hydromechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0833: Grundlagen der Regelungstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Regelungstechnik (L0654) Vorlesung 2 4
Grundlagen der Regelungstechnik (L0655) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Herbert Werner
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Behandlung von Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich und der Laplace-Transformation.

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können das Verhalten dynamischer Systeme in Zeit- und Frequenzbereich darstellen und interpretieren, und insbesondere die Eigenschaften Systeme 1. und 2. Ordnung erläutern.
  • Sie können die Dynamik einfacher Regelkreise erklären und anhand von Frequenzgang und Wurzelortskurve interpretieren.
  • Sie können das Nyquist-Stabilitätskriterium sowie die daraus abgeleiteten Stabilitätsreserven erklären.
  • Sie können erklären, welche Rolle die Phasenreserve in der Analyse und Synthese von Regelkreisen spielt.
  • Sie können die Wirkungsweise eines PID-Reglers anhand des Frequenzgangs interpretieren.
  • Sie können erklären, welche Aspekte bei der digitalen Implementierung zeitkontinuierlich entworfener Regelkreise berücksichtigt werden müssen.
Fertigkeiten
  • Studierende können Modelle linearer dynamischer Systeme vom Zeitbereich in den Frequenzbereich transformieren und umgekehrt. 
  • Sie können das Verhalten von Systemen und Regelkreisen simulieren und bewerten.
  • Sie können PID-Regler mithilfe heuristischer Einstellregeln (Ziegler-Nichols) entwerfen.
  • Sie können anhand von Wurzelortskurve und Frequenzgang einfache Regelkreise entwerfen und analysieren.
  • Sie können zeitkontinuierliche Modelle  dynamischer Regler für die digitale Implementierung zeitdiskret approximieren.
  • Sie beherrschen die einschlägigen Software-Werkzeuge (Matlab Control Toolbox, Simulink) für die Durchführung all dieser Aufgaben.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende können in kleinen Gruppen fachspezifische Fragen gemeinsam bearbeiten und ihre Reglerentwürfe  experimentell testen und bewerten
Selbstständigkeit Studierende können sich Informationen aus bereit gestellten Quellen (Skript, Software-Dokumentation, Versuchsunterlagen) beschaffen und für die Lösung gegebener Probleme verwenden.

Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe wöchentlicher On-Line Tests kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern

 
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Computer Science: Vertiefung Computermathematik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Vertiefung Ingenieurwissenschaft: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs Kernfächer: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0654: Grundlagen der Regelungstechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Signale und Systeme

  • Lineare Systeme, Differentialgleichungen und Übertragungsfunktionen
  • Systeme 1. und 2. Ordnung, Pole und Nullstellen, Impulsantwort und Sprungantwort
  • Stabilität

Regelkreise

  • Prinzip der Rückkopplung: Steuerung oder Regelung
  • Folgeregelung und Störunterdrückung
  • Arten der Rückführung, PID-Regelung
  • System-Typ und bleibende Regelabweichung
  • Inneres-Modell-Prinzip

Wurzelortskurven

  • Konstruktion und Interpretation von Wurzelortskurven
  • Wurzelortskurven von PID-Regelkreisen

Frequenzgang-Verfahren

  • Frequenzgang, Bode-Diagramm
  • Minimalphasige und nichtminimalphasige Systeme
  • Nyquist-Diagramm, Nyquist-Stabilitätskriterium, Phasenreserve und Amplitudenreserve
  • Loop shaping, Lead-Lag-Kompensatoren
  • Frequenzgang von PID-Regelkreisen

Totzeitsysteme

  • Wurzelortskurve und Frequenzgang von Totzeitsystemen
  • Smith-Prädiktor

Digitale Regelung

  • Abtastsysteme, Differenzengleichungen
  • Tustin-Approximation, digitale PID-Regler

Software-Werkzeuge

  • Einführung in Matlab, Simulink, Control Toolbox
  • Rechnergestützte Aufgaben zu allen Themen der Vorlesung
Literatur
  • Werner, H., Lecture Notes „Introduction to Control Systems“
  • G.F. Franklin, J.D. Powell and A. Emami-Naeini "Feedback Control of Dynamic Systems", Addison Wesley, Reading, MA, 2009
  • K. Ogata "Modern Control Engineering", Fourth Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 2010
  • R.C. Dorf and R.H. Bishop, "Modern Control Systems", Addison Wesley, Reading, MA 2010
Lehrveranstaltung L0655: Grundlagen der Regelungstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0628: Wasserwirtschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundwasserhydrologie (L0251) Vorlesung 1 1
Grundwasserhydrologie (L0252) Hörsaalübung 1 2
Wasserwirtschaft und Gewässergüte (L0366) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher NN
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Mathematik I bis III; Wasserbau I; Chemie
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die hydrologischen und wasserwirtschaftlichen Begriffe des Wasserkreislaufs und die Stoffparameter zur Kennzeichnung der Gewässergüte definieren. Die typischen Aquifertypen sowie die darin ablaufenden Strömungs- und Speicherungsvorgänge können sie fachlich erläutern. Sie können das Darcy-Gesetz und die mathematische Beschreibung von Strömungsvorgängen sowie deren Lösungsansätze ableiten. Sie sind in der Lage den physikalischen Hintergrund der Brunnenanströmung zu erklären. Die Grundlagen des Stofftransports im Grundwasser können sie wiedergeben.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage die grundlegenden Zusammenhänge der Hydrologie und Wasserwirtschaft zur Lösung praktischer Fragestellungen anzuwenden. Sie sind in der Lage Wasserqualitätsdaten zu bewerten und hydrologische Wasserbilanzen zu erstellen. Es ist ihnen möglich, aus Grundwasserstandsdaten Potential- und Stromlinien abzuleiten und daraus Fließgeschwindigkeiten, Fließwege und Fließzeiten zu berechnen. Sie können hydraulische Tests im Labor und Gelände zur Bestimmung von Durchlässigkeiten und Speicherkoeffizienten auswerten.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können sich bei der Lösung von Problemstellungen gegenseitig Hilfestellung geben.

Selbstständigkeit

Werden in diesem Modul nicht vermittelt.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0251: Grundwasserhydrologie
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Wilfried Schneider
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Hydrologische Wasserbilanz, Aquifertypen, Grundwasserfließgeschwindigkeiten, Darcy-Gesetz, Grundwassergleichen, Speichervermögen, Grundwasserströmungsgleichung, Pumpversuche, Beyer-Verfahren, Stofftransport im Grundwasser
Literatur

Todd; K. (2005): Groundwater Hydrology

Fetter, C.W. (2001): Applied Hydrogeology

Hölting & Coldewey (2005): Hydrogeologie

Charbeneau, R.J. (2000): Groundwater Hydraulics and pollutant Transport


Lehrveranstaltung L0252: Grundwasserhydrologie
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Wilfried Schneider
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0366: Wasserwirtschaft und Gewässergüte
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mathias Ernst
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Teil: Wasserwirtschaft

Die Vorlesung Wasserwirtschaft und Gewässergüte vermittelt im Bereich Wasserwirtschaft den Studierenden grundlegende Kenntnisse über den globalen sowie den regionalen Wasserkreislauf. Bilanzgrößen zur Ermittlung des regionalen Wasserhaushalts, des Wasserdargebots und der Wasserknappheit werden vorgestellt und mögliche Ansätze der Wasserkreislaufschließung in urbanen Systemen werden diskutiert. Vermittelt werden die durch Wassernutzung und wasserwirtschaftliche Maßnahme eingebrachten bzw. entfernten Stoffe, die für Gewässergüte und Wasserversorgung von Bedeutung sind. Die Studierenden erhalten einen Überblick über natürliche und anthropogene Wasserinhaltsstoffe und Ihre Bedeutung in der wasserwirtschaftlichen Nutzung. Weiterhin werden Bewertungs- und Entscheidungsverfahren auf Basis der Ökobilanz (Life-Cycle Assessment) im wasser­wirtschaftlichen Kontext vorgestellt und anhand von Beispielen vertieft. 

Literatur

Teil Wasserwirtschaft: 

  • Wasserwirtschaft, Maniak, Ulrich., Berlin [u.a.]: Springer, 2001
  • Wasser; Grohmann, Andreas N. . Berlin [u.a.]: de Gruyter, 2011
  • Pdf der Vorlesung

Modul M0730: Technische Informatik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Informatik (L0321) Vorlesung 3 4
Technische Informatik (L0324) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Heiko Falk
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Elektrotechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Dieses Modul vermittelt Grundkenntnisse der Funktionsweise von Rechensystemen. Abgedeckt werden die Ebenen von der Assemblerprogrammierung bis zur Gatterebene. Das Modul behandelt folgende Inhalte:

  • Einführung
  • Kombinatorische Logik: Gatter, Boolesche Algebra, Schaltfunktionen, Synthese von Schaltungen, Schaltnetze
  • Sequentielle Logik: Flip-Flops, Schaltwerke, systematischer Schaltwerkentwurf
  • Technologische Grundlagen
  • Rechnerarithmetik: Ganzzahlige Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur: Programmiermodelle, MIPS-Einzelzyklusmaschine, Pipelining
  • Speicher-Hardware: Speicherhierarchien, SRAM, DRAM, Caches
  • Ein-/Ausgabe: I/O aus Sicht der CPU, Prinzipien der Datenübergabe, Point-to-Point Verbindungen, Busse
Fertigkeiten

Die Studierenden fassen ein Rechensystem aus der Perspektive des Architekten auf, d.h. sie erkennen die interne Struktur und den physischen Aufbau von Rechensystemen. Die Studierenden können analysieren, wie hochspezifische und individuelle Rechner aus einer Sammlung gängiger Einzelkompenenten zusammengesetzt werden. Sie sind in der Lage, die unterschiedlichen Abstraktionsebenen heutiger Rechensysteme - von Gattern und Schaltungen bis hin zu Prozessoren - zu unterscheiden und zu erklären.

Nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die Wechselwirkungen zwischen einem physischen Rechensystem und der darauf ausgeführten Software beurteilen zu können. Insbesondere sollen sie die Konsequenzen der Ausführung von Software in den hardwarenahen Schichten von der Assemblersprache bis zu Gattern erkennen können. Sie sollen so in die Lage versetzt werden, Auswirkungen unterer Schichten auf die Leistung des Gesamtsystems abzuschätzen und geeignete Optionen vorzuschlagen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, ähnliche Aufgaben alleine oder in einer Gruppe zu bearbeiten und die Resultate geeignet zu präsentieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, sich Teilbereiche des Fachgebietes anhand von Fachliteratur selbständig zu erarbeiten, das erworbene Wissen zusammenzufassen, zu präsentieren und es mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten, Inhalte der Vorlesung und Übungen
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung II. Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0321: Technische Informatik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung
  • Kombinatorische Logik
  • Sequentielle Logik
  • Technologische Grundlagen
  • Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur
  • Speicher-Hardware
  • Ein-/Ausgabe
Literatur
  • A. Clements. The Principles of Computer Hardware. 3. Auflage, Oxford University Press, 2000.
  • A. Tanenbaum, J. Goodman. Computerarchitektur. Pearson, 2001.
  • D. Patterson, J. Hennessy. Rechnerorganisation und -entwurf. Elsevier, 2005.
Lehrveranstaltung L0324: Technische Informatik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0631: Massivbau II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Projektseminar Stahlbetonbau II (L0894) Projektseminar 1 1
Stahlbetonbau II (L0348) Vorlesung 2 3
Stahlbetonbau II (L0349) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Günter Rombach
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Einwirkungen auf Bauwerke - Einwirkungskombninationen
  • Grundlagen des Sicherheitskonzeptes
  • Bemessung von stabförmigen Stahlbetontragwerken auf Biegung mit/ohne Normalkraft im Grenzzustand der Tragfähigkeit
  • Vorlesung 'Massivbau I'

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die grundlegenden Prinzipien und Verfahren der Bemessung von Stahlbetontragwerken abzuleiten und zu erläutern. Gleiches gilt auch für die Schnittgrößenermittelung von einfachen Plattensystemen.

Fertigkeiten

Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die im Stahlbetonbau gebräuchlichen Bemessungskonzepte im Grenzzustand der Tragfähigkeit (V, M, T) sowie im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (Rissbreiten & Formänderung) an Stab- und einfachen Flächentragwerken anzuwenden. Weiterhin können Sie die Schnittgrößen von einfachen Plattentragwerken ermitteln. Studierende können die Ergebnisse der Bemessung in Bewehrungspläne für Stahlbetontragwerke umsetzen. Sie können den Aufbau und den wesentlichen Inhalt einer statischen Berechnung angeben.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Nach Abschluss des Projektes sind die Studierenden in der Lage, in einem Team ein reales Gebäude zu bemessen und die Ergebnisse zu präsentieren. 


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind fähig, einfache Stahlbetontragwerke eigenständig zu entwerfen und zu bemessen sowie die Ergebnisse kritisch zu beurteilen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0894: Projektseminar Stahlbetonbau II
Typ Projektseminar
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Björn Schütte
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Entwurf und Bemessung eines einfachen Stahlbetontragwerks
Literatur Skript zur Lehrveranstaltung "Stahlbetonbau II"
Lehrveranstaltung L0348: Stahlbetonbau II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Günter Rombach
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit (Querkraft, Durchstanzen und Torsion)
  • Bemessung in den Grenzzuständen der Gebrauchsfähigkeit (Rissbreitenbegrenzung, Formänderungen)
  • Bauliche Durchbildung von Stahlbetontragwerken (Betondeckung, Verankerung von Betonstäben, Bewehrungsstöße)
  • Einführung in die Bemessung von Diskontinuitätsbereichen mit Stabwerksmodellen: Konsole, ausgeklinktes Trägerende,
  • Gründung von Gebäuden - Einzelfundament (Durchstanzen)
  • Schnittgrößenermittlung und Bemessung von einfachen Plattentragwerken
  • Aufbau einer statischen Berechnung


Literatur
  • Vorlesungsumdrucke zum downloaden im STUDiP
  • Zilch K., Zehetmaier G.: Bemessung im konstruktiven Betonbau. Springer Verlag, 2010
  • König G., Tue N.: Grundlagen des Stahlbetonbaus. Teubner Verlag, Stuttgart 1998
  • Deutscher Beton- und Bautechnikverein E.V.: Beispiele zur Bemessung von Betontragwerken nach Eurocode 2. Band 1: Hochbau, Bauverlag GmbH, Wiesbaden 2011
  • Dahms K.-H.: Rohbauzeichnungen, Bewehrungszeichnungen. Bauverlag, Wiesbaden 1997
  • Grasser E. ,Thielen G.: Hilfsmittel zur Berechnung der Schnittgrößen und Formänderungen von Stahlbetontragwerken. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 240, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 1978
  • DIN EN 1992-1-1:2011: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1: Allgemeine Bemessungsregeln für den Hochbau. 


Lehrveranstaltung L0349: Stahlbetonbau II
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Günter Rombach
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0755: Geotechnik II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundbau (L0552) Vorlesung 2 2
Grundbau (L0553) Hörsaalübung 2 2
Grundbau (L1494) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Jürgen Grabe
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Module:

  • Mechanik I-II
  • Geotechnik I
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Die Studierenden sind in der Lage, die grundlegenden Prinzipien und Verfahren zum Nachweis und zur Bemessung im Grundbau zu beschreiben.
Fertigkeiten

Die Studierenden können die grundlegenden Prinzipien und Verfahren zum Nachweis und zur Bemessung im Grundbau anwenden. Sie sind insbesondere in der Lage,

  • die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit für Flachgründungen nachzuweisen,
  • das Prinzip der Tragfähigkeit von Pfahlgründungen anzuwenden,
  • aus verschiedenen Verfahren der Baugrundverbesserung je nach konkreter Problemstellung eine begründete Auswahl zu treffen,
  • Stützmauern und -wände zu bemessen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Gruppen zu Arbeitsergebnissen kommen und sich gegenseitig bei der Lösungsfindung unterstützen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, ihre eigenen Stärken und Schwächen einzuschätzen und darauf basierend ihr Zeit- und Lernmanagement zu
organisieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 20 % Testate
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0552: Grundbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Flachgründungen
  • Pfahlgründungen
  • Baugrundverbesserung
  • Stützmauern
  • Stützwände
  • Unterfangungen
  • Grundwasserhaltung
  • Dichtwände
Literatur
  • Vorlesung/Übung s. www.tu-harburg.de/gbt
  • Grabe, J. (2004): Bodenmechanik und Grundbau
  • Kolymbas, D. (1998): Geotechnik - Bodenmechanik und Grundbau
  • Grundbau-Taschenbuch, neueste Auflage
Lehrveranstaltung L0553: Grundbau
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1494: Grundbau
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0878: Anwendungen im Bau- und Umweltingenieurwesen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Anwendungen der Baudynamik (L0791) Vorlesung 2 2
Building Information Modeling (L1903) Vorlesung 1 1
Building Information Modeling (L1904) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Computerbasierte Tragwerksberechnungen (L0370) Vorlesung 2 3
Einführung in die Statistik mit R (L0286) Vorlesung 1 1
Einführung in die Statistik mit R (L0776) Hörsaalübung 1 1
Grundlagen der Geomatik (L0470) Vorlesung 2 2
Grundlagen der Geomatik (L0471) Gruppenübung 2 2
Numerik und Matlab (L0125) Laborpraktikum 2 2
Praktikum Trinkwasserchemie (L1744) Laborpraktikum 1 2
Projekte II (L1228) Projektseminar 2 2
Vorbeugender und abwehrender Brandschutz (L0472) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Peter Fröhle
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Je nach gewählter Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die Methoden von Anwendungsrichtungen im Studiengang - z. B. numerisch und computergestützt, konstruktiv-projektförmig - zu beschreiben.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, die in den jeweiligen Lehrveranstaltungen dargebotenen Anwendungen und Methoden selbständig für praktische Fragestellungen anzuwenden. Sie sind in der Lage, die erlernten Methoden selbständig auf neue Anwendungsfelder zu beziehen.




Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Je nach gewählter Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, Arbeitsaufgaben oder Projekte im Team durchzuführen und die Ergebnisse gemeinsam zu präsentieren, zu diskutieren und zu dokumentieren.

Selbstständigkeit

Je nach gewählter Veranstaltung sind die einzelnen Studierenden in der Lage, Arbeitsschritte und Abläufe selbständig für sich oder für ihr studentisches Team zu planen und zu dokumentieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0791: Anwendungen der Baudynamik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 15 min
Dozenten Dr. Kira Holtzendorff
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Die Vorlesung bietet einen Einstieg in die klassische Baudynamik mit besonderem Schwerpunkt auf die Anwendung in der Praxis. Neben den benötigten theoretischen Grundlagen werden typische Problemstellungen aus der Praxis dargestellt und verschiedene konstruktive Lösungsmöglichkeiten für einen möglichen Schwingungs- bzw. Erschütterungsschutz infolge z.B. Schienenverkehr, Maschinenbetrieb oder durch die Bewegung von Personen aufgezeigt. Die Vorlesung wird ergänzt durch vorgeführte Schwingungsmessungen sowie durch gemeinsam durchgeführte, baudynamische Experimente im Labor.

Folgende Themen werden behandelt:

Besonderheiten der Baudynamik

Grundbegriffe zeitabhängiger Einwirkungen

Freie Schwingungen (Eigenfrequenzen)

Erzwungene Schwingungen

Stoßartige Anregungen von Baukonstruktionen

Methoden zur Amplitudenreduktion (Schwingungsisolierung)

Einführung in die Baugrunddynamik

Schwingungsmessungen und Anforderungen im Erschütterungsschutz

Menscheninduzierte Schwingungen

Literatur

Helmut Kramer: Angewandte Baudynamik, Ernst & Sohn Verlag, 2. Auflage 2013

Christian Petersen: Dynamik der Baukonstruktionen, Vieweg Verlag, 2. Auflage von 2000

Lehrveranstaltung L1903: Building Information Modeling
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang siehe Modulhandbuch
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl, Thomas Kölzer
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt

Vermittlung von Basiskenntnissen und Grundlagen der Methode Building Information Modeling:

  • Einführung in BIM (Entwicklung, Hintergründe, Historie, Chancen, Risiken, Stufenplan)
  • Aktuelle Normen u. Richtlinien (nationale und internationale Standardisierung, Struktur)
  • Anwendungsformen von BIM (openBIM, closedBIM, littleBIM, Daten- u. Austauschformate)
  • Objektorientierter Modellaufbau (Anforderungen, Struktur, Klassifizierung, Bauteilkataloge)
  • BIM-Implementierung (Strukturen, Abläufe, Rollen, Verantwortlichkeiten, Abwicklungsplan)
  • BIM-Werkzeuge (Soft- u. Hardware, Anwendungsbereiche)
  • BIM-Ausführungsbeispiele (nationale u. internationale Bauvorhaben)

Vermittlung von Kompetenzen bei der Bedienung des Programms Allplan 2018:

  • Grundeinstellungen in Allplan (Projektverwaltung, Bauwerks- u. Teilbildstrukturen, Layer)
  • Konstruktionsgrundlagen 2D (u. a. Linie, Kreis, Spline, Ellipse, Parallele etc.)
  • Modifizieren von Konstruktionselementen (u. a. Kopieren, Spiegeln, Dehnen, Abrunden etc.)
  • Bemaßungen und Beschriftung von Konstruktionselementen und Bauteilen
  • Anlegen von Flächenelementen (Schraffuren, Muster, Füllflächen)
  • Konstruktionsgrundlagen 3D (Ebenen-Konzept, Ebenen-Manager, Bauwerksstrukturen)
  • Wände u. Stützen (Höhendefinitionen, Parameter, Attribute, Formateigenschaften)
  • Decken (Höhendefinitionen, Parameter- u. Attribute, Formateigenschaften)
  • Verwenden von Bauteilbibliotheken (u. a. Möbel, Umfeld etc.)
  • Öffnungen und SmartParts (Türen und Fenster)
  • Treppen und Rampen (Treppenassistent, IFC-Ramp)
  • Dachebene und Dachhaut (Sonderebenen, Parameter, Attribute, Formateigenschaften)
  • Attribute und Kennwerte (Zuweisungen und Modifikation)
  • Export und Import von IFC-Dateien (Grundlagen, Ebenenzuweisungen, Teilbildauswahl)
  • Erstellen von Schnitten und Ansichten (Architekturschnitte und assoziative Schnitte)
  • Erstellen plottfähiger Zeichnungen (Layouts, Maßstäbe, Seiteneinrichtungen)
Literatur -
Lehrveranstaltung L1904: Building Information Modeling
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang siehe Modulhandbuch
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl, Thomas Kölzer
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0370: Computerbasierte Tragwerksberechnungen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Günter Rombach
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung, Anwendung von Tabellenkalkulationsprogrammen im Bauingenieurwesen
  • Einführung in die FE-Methode
  • Einführung in das Programm SOFiSTiK
  • Eingabe eines beliebigen Querschnitts einschl. Bewehrung
  • Modellierung eines beliebigen 2D Stabwerks einschl. der Einwirkungen mit SOFiSTiK
  • Datengenerierung mit Teddy, Eingabe von globalen und lokalen Variablen
  • Bemessung von Stahlbetonquerschnitten
  • Modellierung einer Plattenbalkenbrücke - Trägerrostmodell
  • Stofflich nichtlineare Berechnungen im Betonbau
  • Modellierung und Berechnung einer Rechteckplatte, Gebäudemodell
Literatur
  • Vorlesungsunterlagen können im STUDiP heruntergeladen werden
  • Tutorials von SOFiSTiK
  • Rombach G.: Anwendung der Finite - Elemente - Methode im Betonbau. 2. Auflage. Verlag Ernst &.Sohn, Berlin, 2007
  • Rombach G.: Finite-Element Design of Concrete Structures. 2nd edition, ICE Publishing, London, 2011, ISBN 0 7277 32749
  • Rombach G.: EDV-unterstützte Berechnungen im Stahlbetonbau. in: „Stahlbetonbau aktuell 2014“ (ed. Gorris A., Hegger J., Mark P.), Berlin 2014 (S. C1.-C.36)
Lehrveranstaltung L0286: Einführung in die Statistik mit R
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung in R

Graphiken mit R

Deskriptive Statistik (Boxplot, Perzentile, Ausreißer)

Wahrscheinlichkeitsrechnung (Kombinatorik, Relative Häufigkeiten, Bedingte Wahrscheinlichkeit)

Zufallszahlen und Verteilungen (Vertrauensbereich, stetige und diskrete Verteilungen, Prüfverteilungen (t-F-X²-Verteilung))

Korrelations- und Regressionsanalyse (Vertrauensbereich von Kalibriergraden, Linearität)

Statistische Testverfahren (Mittelwert-t-Test, Chi^2-Test, F-Test)

Varianzanalyse (ANOVA, Bartlett-Test, Kruskal-Wallis Ranksummen Test)

Einführung in Zeitreihen (tseries)

Einführung in die Clusteranalyse (k-means)

Literatur

Regionales Rechenzentrum für Niedersachsen
Statistik mit R
Grundlagen der Datenanalyse
, 2013

Einführung in die Statistik mit R, Andreas Handl, Skript Uni Bielefeld
http://www.wiwi.uni-bielefeld.de/fileadmin/emeriti/frohn/handl_grundausbildung/statskript.pdf

und die dazugehörige Aufgabensammlung
http://www.wiwi.uni-bielefeld.de/fileadmin/emeriti/frohn/handl_grundausbildung/statauf.pdf

Induktive Statistik [Elektronische Ressource] : eine Einführung mit R und SPSS / Helge...
von Toutenburg, Helge 2008
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-77510-2http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-77510-2

R-Referenzcard: http://cran.r-project.org/doc/contrib/Short-refcard.pdfhttp://cran.r-project.org/doc/contrib/Short-refcard.pdf
Grafiken und Statistik in R von Andreas Plank
Nachschlage Skript mit Beispielen: http://www.geo.fu-berlin.de/geol/fachrichtungen/pal/mitarbeiter/plank/Formeln_in_R.pdfhttp://www.geo.fu-berlin.de/geol/fachrichtungen/pal/mitarbeiter/plank/Formeln_in_R.pdf

Lehrveranstaltung L0776: Einführung in die Statistik mit R
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang siehe Vorlesung
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0470: Grundlagen der Geomatik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang schriftliche Ausarbeitungen zu allen fünf Übungen, ggf. Testklausur
Dozenten Prof. Peter Andree
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen
  • Maßeinheiten
  • Kartenentstehung
  • Einfache Messgeräte und Handhabung
  • Messungslinien und Kontrollen
  • Verfahren der Lageaufnahme
  • Bestandteile geodätischer Instrumente
  • Höhenmessung
  • Absteckung
  • Topographische Geländeaufnahme
  • Richtungen und Winkel
  • Koordinatenberechnungen
  • Polygonierung
  • Grundzüge der Vermessung und Ortung mit Satelliten


Literatur

Andree, P.:                          Grundlagen der Geomatik (Skript)

Resnik, B. / Bill, R.:              Vermessungskunde für den Planungs- Bau- und Umweltbereich, Wichmann-verlag       

Witte, B. / Sparla, P.:            Vermessungskunde und Grundlagen der   Statistik für  das Bauwesen, Wichmann-Verlag

Gruber, F.J. / Joeckel, R.:      Formelsammlung für das Vermessungswesen, Vieweg + Teubner-Verlag


Lehrveranstaltung L0471: Grundlagen der Geomatik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang .
Dozenten Prof. Peter Andree
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0125: Numerik und Matlab
Typ Laborpraktikum
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 5 Übungsaufgaben jeweils mit Testat am Ende
Dozenten Prof. Siegfried Rump, Weitere Mitarbeiter
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Matlab-Programmierung
  2. Programmierung numerischer Verfahren für nichtlineare Gleichungssysteme
  3. Grundlagen der Rechnerarithmetik
  4. Lineare und nichtlineare Optimierung
  5. Kondition von Problemen und Verfahren
  6. Berechnung verifizierter numerischer Resultate mit INTLAB
Literatur

Literatur (Software-Teil):

  1. Moler, C., Numerical Computing with MATLAB, SIAM, 2004
  2. The Math Works, Inc. , MATLAB: The Language of Technical Computing, 2007
  3. Rump, S. M., INTLAB: Interval Labority, http://www.ti3.tu-harburg.de
  4. Highham, D. J.; Highham, N. J., MATLAB Guide, SIAM, 2005
Lehrveranstaltung L1744: Praktikum Trinkwasserchemie
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 6 Versuchsprotokolle
Dozenten Dr. Klaus Johannsen
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

!Maximal 12 Teilnehmer!

Die Studierenden werden mit grundlegenden experimentellen Arbeiten im Laboratorium vertraut gemacht. Die Versuche geben einen Überblick über die wichtigsten chemischen Analysemethoden von Trinkwasser. Hierzu gehören neben der Probenahme, die Photometrie, die Säure-Base-Titration und die komplexometrische Bestimmung. Alle Versuche stehen in engem Zusammenhang mit praktischen Aspekten der Trinkwasseraufbereitung und der Trinkwasserverteilung (z.B. Enteisenung, Enthärtung und Entsäuerung). Instrumentelle Analytik ist nicht Thema des Praktikums.

1. Tag: Einführung, Sicherheitsbelehrung und Vorbereitung 

2. Tag: Elektrische Leitfähigkeit, Calcitsättigung, Härte des Wassers

3. Tag: Organischer Kohlenstoff, Eisen, Säure- und Basekapazität

4. Tag: Auswertung und Anfertigen der Protokolle und Präsentationen

5. Tag: Testierung der Protokolle und Präsentationen, Abschlussdiskussion

Literatur

Siehe Skript.

See Script.

Lehrveranstaltung L1228: Projekte II
Typ Projektseminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang ca. zehnminütige Präsentation
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Exkursionen zu verschiedenen Projekten der Bau- und Umweltwirtschaft
Literatur keine
Lehrveranstaltung L0472: Vorbeugender und abwehrender Brandschutz
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 20 min
Dozenten Andreas Kattge
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung mit Fallbeispielen
  • Brände in Wohnungen/Wohnhäusern sowie Büros/Bürogebäuden
  • Stadtplanung: Lage von Wohn- Gewerbe- und Industriegebieten, Lage von Feuerwachen
  • Planung von Straßen und Versorgungsleitungen
  • Explosionsschäden mit Auswirkungen auf die nähere und weitere Umgebung
  • Vorbrennzeiten und Hilfsfristen
Literatur
  • Schneider U. : Ingenieurmethoden im baulichen Brandschutz. Expert Verlag, 2. Aufl., 2002

Modul M0829: Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betriebswirtschaftliche Übung (L0882) Hörsaalübung 2 3
Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre (L0880) Vorlesung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Christoph Ihl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Schulkenntnisse in Mathematik und Wirtschaft
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können...

  • grundlegende Begriffe und Kategorien aus dem Bereich Wirtschaft und Management benennen und erklären
  • grundlegende Aspekte wettbewerblichen Unternehmertums beschreiben (Betrieb und Unternehmung, betrieblicher Zielbildungsprozess)
  • wesentliche betriebliche Funktionen erläutern, insb. Funktionen der Wertschöpfungskette (z.B. Produktion und Beschaffung, Innovationsmanagement, Absatz und Marketing) sowie Querschnittsfunktionen (z.B. Organisation, Personalmanagement, Supply Chain Management, Informationsmanagement) und die wesentlichen Aspekte von Entrepreneurship-Projekten benennen
  • Grundlagen der Unternehmensplanung (Entscheidungstheorie, Planung und Kontrolle) wie auch spezielle Planungsaufgaben (z.B. Projektplanung, Investition und Finanzierung) erläutern
  • Grundlagen des Rechnungswesens erklären (Buchführung, Bilanzierung, Kostenrechnung, Controlling)

Fertigkeiten

Die Studierenden können

  • Unternehmensziele definieren und in ein Zielsystem einordnen sowie Zielsysteme strukturieren
  • Organisations- und Personalstrukturen von Unternehmen analysieren
  • Methoden für Entscheidungsprobleme unter mehrfacher Zielsetzung, unter Ungewissheit sowie unter Risiko zur Lösung von entsprechenden Problemen anwenden
  • Produktions- und Beschaffungssysteme sowie betriebliche Informationssysteme analysieren und einordnen
  • Einfache preispolitische und weitere Instrumente des Marketing analysieren und anwenden
  • Grundlegende Methoden der Finanzmathematik auf Invesititions- und Finanzierungsprobleme anwenden
  • Die Grundlagen der Buchhaltung, Bilanzierung, Kostenrechnung und des Controlling erläutern und Methoden aus diesen Bereichen auf einfache Problemstellungen anwenden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage

  • sich im Team zu organisieren und ein Projekt aus dem Bereich Entrepreneurship gemeinsam zu bearbeiten und einen Projektbericht zu erstellen
  • erfolgreich problemlösungsorientiert zu kommunizieren
  • respektvoll und erfolgreich zusammenzuarbeiten
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage

  • Ein Projekt in einem Team zu bearbeiten und einer Lösung zuzuführen
  • unter Anleitung einen Projektbericht  zu verfassen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang mehrere schriftliche Leistungen über das Semester verteilt
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0882: Betriebswirtschaftliche Übung
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Katharina Roedelius, Tobias Vlcek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt

In der betriebswirtschaftlichen Horsaalübung werden die Inhalte der Vorlesung durch praktische Beispiele und die Anwendung der diskutierten Werkzeuge vertieft.

Bei angemessener Nachfrage wird parallel auch eine Problemorientierte Lehrveranstaltung angeboten, die Studierende alternativ wählen können. Hier bearbeiten die Studierenden in Gruppen ein selbstgewähltes Projekt, das sich thematisch mit der Ausarbeitung einer innovativen Geschäftsidee aus Sicht eines etablierten Unternehmens oder Startups befasst. Auch hier sollen die betriebswirtschaftlichen Grundkenntnisse aus der Vorlesung zum praktischen Einsatz kommen. Die Gruppenarbeit erfolgt unter Anleitung eines Mentors.

Literatur Relevante Literatur aus der korrespondierenden Vorlesung.
Lehrveranstaltung L0880: Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Prof. Thorsten Blecker, Prof. Christian Lüthje, Prof. Christian Ringle, Prof. Kathrin Fischer, Prof. Cornelius Herstatt, Prof. Wolfgang Kersten, Prof. Matthias Meyer, Prof. Thomas Wrona
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt
  • Die Abgrenzung der BWL von der VWL und die Gliederungsmöglichkeiten der BWL
  • Wichtige Definitionen aus dem Bereich Management und Wirtschaft
  • Die wichtigsten Unternehmensziele und ihre Einordnung sowie (Kern-) Funktionen der Unternehmung
  • Die Bereiche Produktion und Beschaffungsmanagement, der Begriff des Supply Chain Management und die Bestandteile einer Supply Chain
  • Die Definition des Begriffs Information, die Organisation des Informations- und Kommunikations (IuK)-Systems und Aspekte der Datensicherheit; Unternehmensstrategie und strategische Informationssysteme
  • Der Begriff und die Bedeutung von Innovationen, insbesondere Innovationschancen, -risiken und prozesse
  • Die Bedeutung des Marketing, seine Aufgaben, die Abgrenzung von B2B- und B2C-Marketing
  • Aspekte der Marketingforschung (Marktportfolio, Szenario-Technik) sowie Aspekte der strategischen und der operativen Planung und Aspekte der Preispolitik
  • Die grundlegenden Organisationsstrukturen in Unternehmen und einige Organisationsformen
  • Grundzüge des Personalmanagements
  • Die Bedeutung der Planung in Unternehmen und die wesentlichen Schritte eines Planungsprozesses
  • Die wesentlichen Bestandteile einer Entscheidungssituation sowie Methoden für Entscheidungsprobleme unter mehrfacher Zielsetzung, unter Ungewissheit sowie unter Risiko
  • Grundlegende Methoden der Finanzmathematik
  • Die Grundlagen der Buchhaltung, der Bilanzierung und der Kostenrechnung
  • Die Bedeutung des Controlling im Unternehmen und ausgewählte Methoden des Controlling
  • Die wesentlichen Aspekte von Entrepreneurship-Projekten

Neben der Vorlesung, die die Fachinhalte vermittelt, erarbeiten die Studierenden selbstständig in Gruppen einen Business-Plan für ein Gründungsprojekt. Dafür wird auch das wissenschaftliche Arbeiten und Schreiben gezielt unterstützt.

Literatur

Bamberg, G., Coenenberg, A.: Betriebswirtschaftliche Entscheidungslehre, 14. Aufl., München 2008

Eisenführ, F., Weber, M.: Rationales Entscheiden, 4. Aufl., Berlin et al. 2003

Heinhold, M.: Buchführung in Fallbeispielen, 10. Aufl., Stuttgart 2006.

Kruschwitz, L.: Finanzmathematik. 3. Auflage, München 2001.

Pellens, B., Fülbier, R. U., Gassen, J., Sellhorn, T.: Internationale Rechnungslegung, 7. Aufl., Stuttgart 2008.

Schweitzer, M.: Planung und Steuerung, in: Bea/Friedl/Schweitzer: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, Bd. 2: Führung, 9. Aufl., Stuttgart 2005.

Weber, J., Schäffer, U. : Einführung in das Controlling, 12. Auflage, Stuttgart 2008.

Weber, J./Weißenberger, B.: Einführung in das Rechnungswesen, 7. Auflage, Stuttgart 2006. 


Modul M0579: Baukonstruktion

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Baukonstruktion (L0205) Vorlesung 2 1
Hörsaalübung Baukonstruktion (L0208) Hörsaalübung 1 1
Projektseminar Baukonstruktion (L0209) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 4
Modulverantwortlicher Prof. Frank Schmidt-Döhl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Inhalte des Moduls "Baustoffgrundlagen und Bauphysik"
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können nach der Teilnahme am Modul "Baukonstruktion"

  • die Grundzüge des Bauordnungsrechts wiedergeben.
  • die wesentlichen dem Stand der Technik entsprechenden Regelquerschnitte von Außenbauteilen benennen.
  • die unterschiedlichen Möglichkeiten von Lastabtragungs- und Gebäudeaussteifungskonzepten unterscheiden.
  • die wesentlichen Ziele des vorbeugenden baulichen Brandschutzes aufzählen und Möglichkeiten zur Umsetzung erklären.

Fertigkeiten

Studierende sind nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul "Baukonstruktion" in der Lage

  • Bebauungspläne auszuwerten und die Vorgaben der Landesbauordnungen beim Gebäudentwurf umzusetzen.
  • geeignete Regelquerschnitte auszuwählen bzw. zu entwerfen und so miteinander zu verknüpfen, dass eine baukonstruktiv funktionsfähige Gebäudehülle und ein standsicheres Lastabtragungskonzept resultiert.
  • die erforderlichen feuchteschutz-, wärmeschutz-, schallschutz- und brandschutztechnischen Nachweisverfahren einzusetzen, anzuwenden und deren Ergebnisse zu beurteilen.
  • die Entwurfs- und Planungsergebnisse in Dokumenten und technischen Zeichnungen angemessen darzustellen.
  • die wesentlichen bauordnungsrechtlichen, bauphysikalischen, baustoffkundlichen und baukonstruktiven Randbedingungen einer beabsichtigten Hochbaumaßnahme so umzusetzen, dass die erforderlichen technischen Unterlagen für einen Bauantrag (ohne statische Nachweise) und Teile der Ausführungsplanung selbständig erstellt werden können.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende sind nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul "Baukonstruktion" in der Lage, 

  • in Gruppen eigenständig Entwurfs- und Planungslösungen zu entwickeln und gemeinsam vor anderen zu präsentieren.
  • Rückmeldungen zu den eigenen Gruppenarbeitsergebnissen sowie Vergleiche mit den Ergebnispräsentationen anderer Gruppen produktiv für die Überarbeitung eigener Lösungen zu nutzen.
  • ihren Kommilitonen konstruktiv Feedback zu geben.
Selbstständigkeit

Studierende können 

  • ihren eigenen Lernstand durch wöchentliche Präsentationen im Übungsraum und durch Zwischentests in Stud.IP beurteilen und ggf. verbessern.
  • sich eigenständig Teilaufgaben definieren, dafür notwendiges Wissen erschließen und eine terminliche Planung der notwendigen Arbeitsschritte erstellen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Schriftliche Ausarbeitung in Form eines Bauantrags und schriftlicher Theorietest
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Lehrveranstaltung L0205: Grundlagen der Baukonstruktion
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Gernod Deckelmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundzüge des Bauordnungsrechts (Baugesetzbuch, BauNVO, Bebauungspläne, HOAI, VOB, Landesbauordnung, Bauregelliste)
  • Gründungen
  • Abdichten erdreichberührter Bauteile
  • Fassadenkonstruktionen
  • Geschossdecken
  • Flachdächer
  • Geneigte Dächer
  • Fenster, Türen, Pfosten-Riegel-Konstruktionen
  • Treppenkonstruktionen
  • Grundlagen des vertikalen und horizontalen Lastabtrags
  • Auswirkungen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes auf den Entwurf, die Planung und die Ausführung von Hochbaukonstruktionen
  • Freiwillige, die Vorlesungsthemen begleitende Tests (Vips) stehen zur Überprüfung des jeweiligen Wissenstands auf STUD.IP zur Verfügung
Literatur

Vortragsfolien der Lehrveranstaltung stehen über STUD.IP zum download zur Verfügung


Neumann, Dietrich (Hestermann, Ulf.; Rongen, Ludwig.; Weinbrenner, Ulrich)
Frick/Knöll Baukonstructionslehre 1 / [Internet-Ressource]
ISBN: 978-3-8351-9121-1
Wiesbaden : B.G. Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2006

Frick[Begr.], Otto (Knöll[Begr.], Karl.; Neumann, Dietrich.; Hestermann, Ulf.; Rongen, Ludwig.)
Baukonstruktionslehre 2 / [Internet-Ressource]
ISBN: 978-3-8348-9486-1
Wiesbaden : Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008

Dierks, Klaus (Wormuth, Rüdiger.)
Baukonstruktion : [Einführung, Grundlagen, Gründungen, technische Ausrüstung, Wände, Geschossdecken, Treppen, Dächer, Fenster, Türen, Konstruktionsatlas]
ISBN: 3804150454 (Gb.) ISBN: 978-3-8041-5045-4 
Neuwied : Werner, 2007

Neufert, Ernst (Kister, Johannes)
Bauentwurfslehre : Grundlagen, Normen, Vorschriften über Anlage, Bau, Gestaltung, Raumbedarf, Raumbeziehungen, Maße für Gebäude, Räume, Einrichtungen, Geräte mit dem Menschen als Maß und Ziel ; Handbuch für den Baufachmann, Bauherrn, Lehrenden und Lernend
ISBN: 978-3-8348-0732-8 (GB.) 
Wiesbaden : Vieweg + Teubner, 2009

Lehrveranstaltung L0208: Hörsaalübung Baukonstruktion
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Gernod Deckelmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Erstellen eines individuellen baukonstruktiven Entwurfs für ein kleineres Gebäude in Gruppenarbeit (4 Teilnehmer)
  • Auswerten der Informationen von Katasterplänen, der Festlegungen von Bebauungsplänen und Landesbauordnungen im Hinblick auf Gebäudeentwurf und -planung.
  • Entwurf, Konstruktion, Prüfen und Beurteilen der baukonstruktiven Funktionsfähigkeit von auszuwählenden Regelquerschnitten (erdreichberührte Bauteile, Fassaden, Dächer)
  • Entwurf, Konstruktion, Prüfen und Beurteilen der baukonstruktiven Funktionsfähigkeit zugehöriger Detailpunkte
  • Führen und Bewerten ausgewählter bautechnischer Nachweise (Tauwasserfreiheit, winterlicher Energieverbrauch, sommerlicher Wärmeschutz, schallschutztechnische Nachweise, vorbeugender baulicher Brandschutz)
  • Entwerfen und Überprüfen des horizontalen und vertikalen Lastabtrags 
  • Grundlagen der technischen Gebäudeausrüstung
  • Erarbeiten von bautechnischen Unterlagen (Bauantragsunterlagen, Entwurfs- und Planzeichnungen, Ausführungspläne) und wöchentliche Präsentation der Zwischenergebnisse vor anderen Kommilitonen
Literatur

Vortragsfolien der Lehrveranstaltung stehen über STUD.IP zum download zur Verfügung


Neumann, Dietrich (Hestermann, Ulf.; Rongen, Ludwig.; Weinbrenner, Ulrich)
Frick/Knöll Baukonstructionslehre 1 / [Internet-Ressource]
ISBN: 978-3-8351-9121-1 
Wiesbaden : B.G. Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2006

Frick[Begr.], Otto (Knöll[Begr.], Karl.; Neumann, Dietrich.; Hestermann, Ulf.; Rongen, Ludwig.)
Baukonstruktionslehre 2 / [Internet-Ressource]
ISBN: 978-3-8348-9486-1
Wiesbaden : Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008

Dierks, Klaus (Wormuth, Rüdiger.)
Baukonstruktion : [Einführung, Grundlagen, Gründungen, technische Ausrüstung, Wände, Geschossdecken, Treppen, Dächer, Fenster, Türen, Konstruktionsatlas]
ISBN: 3804150454 (Gb.) ISBN: 978-3-8041-5045-4 
Neuwied : Werner, 2007

Schneider, Klaus-Jürgen (Goris, Alfons.; Berner, Klaus)
Bautabellen für Ingenieure : mit Berechnungshinweisen und Beispielen ; [auf CD-ROM: Stabwerksprogramm IQ 100 B, Tools für den konstr. Ingenieurbau, Fachinformationen, Normentexte]
ISBN: 3804152287 
Neuwied : Werner, 2006

Wendehorst, Reinhard (Wetzell, Otto W.,; Baumgartner, Herwig,; Deutsches Institut für Normung)
Wendehorst Bautechnische Zahlentafeln
ISBN: 978-3-8351-0055-8 ISBN: 3835100556 
Stuttgart [u.a.] : Teubner Berlin [u.a.] : Beuth, 2007

Neufert, Ernst (Kister, Johannes)
Bauentwurfslehre : Grundlagen, Normen, Vorschriften über Anlage, Bau, Gestaltung, Raumbedarf, Raumbeziehungen, Maße für Gebäude, Räume, Einrichtungen, Geräte mit dem Menschen als Maß und Ziel ; Handbuch für den Baufachmann, Bauherrn, Lehrenden und Lernenden
ISBN: 978-3-8348-0732-8 (GB.) 
Wiesbaden : Vieweg + Teubner, 2009

Lehrveranstaltung L0209: Projektseminar Baukonstruktion
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Gernod Deckelmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Erstellen eines individuellen baukonstruktiven Entwurfs für ein kleineres Gebäude in Gruppenarbeit (4 Teilnehmer)
  • Auswerten der Informationen von Katasterplänen, der Festlegungen von Bebauungsplänen und Landesbauordnungen im Hinblick auf Gebäudeentwurf und -planung.
  • Entwurf, Konstruktion, Prüfen und Beurteilen der baukonstruktiven Funktionsfähigkeit von auszuwählenden Regelquerschnitten (erdreichberührte Bauteile, Fassaden, Dächer)
  • Entwurf, Konstruktion, Prüfen und Beurteilen der baukonstruktiven Funktionsfähigkeit zugehöriger Detailpunkte
  • Führen und Bewerten ausgewählter bautechnischer Nachweise (Tauwasserfreiheit, winterlicher Energieverbrauch, sommerlicher Wärmeschutz, schallschutztechnische Nachweise, vorbeugender baulicher Brandschutz)
  • Entwerfen und Überprüfen des horizontalen und vertikalen Lastabtrags 
  • Grundlagen der technischen Gebäudeausrüstung
  • Erarbeiten von bautechnischen Unterlagen (Bauantragsunterlagen, Entwurfs- und Planzeichnungen, Ausführungspläne) und wöchentliche Präsentation der Zwischenergebnisse vor anderen Kommilitonen
Literatur

Vortragsfolien der Lehrveranstaltung stehen über STUD.IP zum download zur Verfügung


Neumann, Dietrich (Hestermann, Ulf.; Rongen, Ludwig.; Weinbrenner, Ulrich)
Frick/Knöll Baukonstructionslehre 1 / [Internet-Ressource]
ISBN: 978-3-8351-9121-1 
Wiesbaden : B.G. Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2006

Frick[Begr.], Otto (Knöll[Begr.], Karl.; Neumann, Dietrich.; Hestermann, Ulf.; Rongen, Ludwig.)
Baukonstruktionslehre 2 / [Internet-Ressource]
ISBN: 978-3-8348-9486-1
Wiesbaden : Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008

Dierks, Klaus (Wormuth, Rüdiger.)
Baukonstruktion : [Einführung, Grundlagen, Gründungen, technische Ausrüstung, Wände, Geschossdecken, Treppen, Dächer, Fenster, Türen, Konstruktionsatlas]
ISBN: 3804150454 (Gb.) ISBN: 978-3-8041-5045-4 
Neuwied : Werner, 2007

Schneider, Klaus-Jürgen (Goris, Alfons.; Berner, Klaus)
Bautabellen für Ingenieure : mit Berechnungshinweisen und Beispielen ; [auf CD-ROM: Stabwerksprogramm IQ 100 B, Tools für den konstr. Ingenieurbau, Fachinformationen, Normentexte]
ISBN: 3804152287 
Neuwied : Werner, 2006

Wendehorst, Reinhard (Wetzell, Otto W.,; Baumgartner, Herwig,; Deutsches Institut für Normung)
Wendehorst Bautechnische Zahlentafeln
ISBN: 978-3-8351-0055-8 ISBN: 3835100556 
Stuttgart [u.a.] : Teubner Berlin [u.a.] : Beuth, 2007

Neufert, Ernst (Kister, Johannes)
Bauentwurfslehre : Grundlagen, Normen, Vorschriften über Anlage, Bau, Gestaltung, Raumbedarf, Raumbeziehungen, Maße für Gebäude, Räume, Einrichtungen, Geräte mit dem Menschen als Maß und Ziel ; Handbuch für den Baufachmann, Bauherrn, Lehrenden und Lernenden
ISBN: 978-3-8348-0732-8 (GB.) 
Wiesbaden : Vieweg + Teubner, 2009

Modul M0686: Siedlungswasserwirtschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Abwasserentsorgung (L0276) Vorlesung 2 2
Abwasserentsorgung (L0278) Hörsaalübung 1 1
Trinkwasserversorgung (L0306) Vorlesung 2 1
Trinkwasserversorgung (L0308) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf Otterpohl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Grundlagenwissen in Chemie und Biologie
  • Rohrhydraulik und Hydraulik in offenen Gerinnen
  • Wasserwirtschaftliches Grundlagenwissen: Wassermengenwirtschaft und Gewässergüte
  • Grundlagenkenntniss im Umweltrecht : zB Wasserhaushaltsgesetz
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können ihre vertieften Kenntnisse der städtischen Wasserinfrastrukturen beispielhaft wiedergeben und die Richtlinien zur Auslegung von Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungssystemen in Deutschland sowie im Ausland herleiten. Zugleich sind sie in der Lage, die zu Grunde liegenden naturwissenschaftlichen Zusammenhänge und empirischen Annahmen detailliert zu erklären. Die Prozesse in der Siedlungswasserwirtschaft und die zur Trinkwasseraufbereitung und Abwasserreinigung eingesetzten Technologien können sie darstellen und diskutieren.

Die Studierenden können zudem aktuelle Probleme und Entwicklungen der Siedlungswasserwirtschaft unter Risiko- und Sicherheitsaspekten beurteilen und in den legislativen Kontext einordnen. Wichtige Zukunftstechnologien, wie bspw. Nieder- und Hochdruck-Membrantechnik sowie Technologien zum Rückhalt von Mikroschadstoffen, können sie skizzieren.


Fertigkeiten

Die Studierenden können siedlungswasserwirtschaftliche Bemessungsvorgaben eigenständig anwenden. Dies umfasst sowohl Fertigkeiten zur systemaren Auslegung (Trinkwasserversorgungsysteme, Kanalisationen, Abwasserreinigungsanlagen) als auch zur Bemessung konkreter Technologien in der Trinkwasseraufbereitung und Abwasserreinigung. Neben technischen Fertigkeiten verfügen die Studierenden über Know-how, um biologisch-chemische Prozess-Fragestellungen im fachspezifischen Kontext zu bearbeiten.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Im Rahmen dieses Moduls werden Sozialkompetenzen nicht gezielt angesprochen.



Selbstständigkeit Neben der Anwendung klassischer Bemessungsinstrumente sind die Studierenden in der Lage, eigene Ideen zur Optimierung siedlungswasserwirtschaftlicher Prozesse zu entwickeln und sich hierfür mit Hilfe von Hinweisen eigenständig notwendiges Wissen zu erschließen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0276: Abwasserentsorgung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf Otterpohl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung und Übung "Abwasserentsorgung" umfassen Themen der Stadtentwässerung und Abwasserbehandlung.

Stadtentwässerung 

  • Auslegung von Entwässerungssystemen im Misch- und Trennsystem 
  • Sonderbauwerke 
  • Regenwassermanagement

Abwasserbehandlung

  • Mechanische Reinigung (Rechen, Sandfang, Vorklärung, Nachklärung, Membranfiltration)
  • Biologische Abwasserreinigung (aerob, anaeron, anoxisch)
  • Sonderverfahren



Literatur

Die hier aufgeführte Literatur ist in der Bibliothek der TUHH verfügbar.

The literature listed below is available in the library of the TUHH.

  • Taschenbuch der Stadtentwässerung : mit 10 Tafeln und 67 Tabellen, Imhoff, K., & . (2009). (31., verbesserte Aufl.). München: Oldenbourg Industrieverl.
  • Abwasser : Technik und Kontrolle. Neitzel, Volkmar, and. . Weinheim [u.a.]: Wiley-VCH, 1998.
  • Kommunale Kläranlagen : Bemessung, Erweiterung, Optimierung, Betrieb und Kosten, (2009). Günthert, F. Wolfgang: (3., völlig neu bearb. Aufl.). Renningen: expert-Verl.
  • Water and wastewater technology Hammer, M. J. 1., & . (2012). (7. ed., internat. ed.). Boston [u.a.]: Pearson Education International.
  • Water and wastewater engineering : design principles and practice: Davis, M. L. 1. (2011). . New York, NY: McGraw-Hill.
  • Biological wastewater treatment: (2011). C. P. Leslie Grady, Jr.  (3. ed.). London, Boca Raton,  Fla. [u.a.]: IWA Publ. 
Lehrveranstaltung L0278: Abwasserentsorgung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf Otterpohl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0306: Trinkwasserversorgung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Klaus Johannsen, Prof. Mathias Ernst
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung Trinkwasserversorgung vermittelt den Studierenden grundlegende Kenntnisse zum gesamten Wasserversorgungssystem bestehend aus Gewinnungsanlagen, Aufbereitung, inklusive Pumpentechnik, Rohrleitungen, Speicheinrichtungen und dem Verteilungssystem bis hin zum Verbraucher. .

Zunächst werden in der der Vorlesung die Grundlagen zur Bemessung von Rohrleitungen und zur Hydraulik von Rohrleitungssystemen bestehend aus Anlagen/Rohrleitungen (Anlagenkennlinie) und Pumpen (Pumpenkennlinie) vermittelt. An Hand von Beispielen lernen die Studierenden, wie daraus der Anlagenbetriebspunkt ermittelt wird. Weiterhin werden Wasservorkommen und deren Erschließung vorgestellt und die Studierenden in die Lage versetzt, einfache Bemessungen von Grundwasserbrunnen durchzuführen. Für den Bereich der Wasserverteilung wird gelehrt, wie Wasserbedarfszahlen ermittelt werden und daraus Planungswerte zur Dimensionierung der unterschiedlichen Elemente und Aufgaben einer Wasserversorgung (z. B. Feuerlöschbedarf) abgeleitet werden. Die Aufgaben von Speichern und deren Bemessung werden erklärt, so dass die unterschiedlichen Möglichkeiten der Speicheranordnung im System begründet werden können. Die Studierenden können schließlich die Bemessung eines einfachen Verteilungssystems eigenständig durchzuführen.

In einem weiteren Teil der Vorlesung werden die Prozesse der Trinkwasseraufbereitung behandelt. Diese umfassen, die zentralen Mechanismen und Auslegungsparameter der Sedimentation, der Filtration, der Flockung, der Membranverfahren, der Adsorption, der Enthärtung, des Gasaustausch, des Ionenaustauschs und der Desinfektion. Die Grundlagen zur Technik der Prozessaufbereitung werden vertieft durch parallele Analyse der Auswirkungen des jeweiligen Prozesses auf die chemisch - physikalischen Parameter der Wasserqualität.




Literatur

Gujer, Willi (2007): Siedlungswasserwirtschaft. 3., bearb. Aufl., Springer-Verlag.

Karger, R., Cord-Landwehr, K., Hoffmann, F. (2005): Wasserversorgung. 12., vollst. überarb. Aufl., Teubner Verlag

Rautenberg, J. et al. (2014): Mutschmann/Stimmelmayr Taschenbuch der Wasserversorgung. 16. Aufl., Springer-Vieweg Verlag.

DVGW Lehr- und Handbuch Wasserversorgung: Wasseraufbereitung - Grundlagen und Verfahren, m. CD-ROM: Band 6 (2003).


Lehrveranstaltung L0308: Trinkwasserversorgung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Klaus Johannsen, Prof. Mathias Ernst
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0869: Wasserbau II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hydraulik (L0957) Vorlesung 1 1
Hydraulik (L0958) Hörsaalübung 1 1
Wasserbau (L0959) Vorlesung 2 2
Wasserbau (L0960) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Peter Fröhle
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Wasserbau I
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Begriffe des Wasserbaus und der Hydraulik definieren. Sie sind in der Lage die Anwendung der Erhaltungssätze der Hydromechanik auf praktische Probleme der Hydraulik zu erläutern. Sie können darüber hinaus die wesentlichen Aufgaben des Wasserbaus darstellen und einen Überblick geben über den Flussbau, den Hochwasserschutz, den Energiewasserbau und den Verkehrswasserbau.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage die Methoden und Ansätze des Wasserbaus auf einfache praktische Fragestellungen anzuwenden. Sie können einfache wasserbauliche Systeme entwerfen. Daneben sind Sie in der Lage die in der Hydraulik gängigen Ansätze anzuwenden und können als Grundlage für den Entwurf im Wasserbau Wasserspiegellagen in Gerinnen, Einflüsse von Bauwerken sowie Strömungsverhältnisse in Rohren berechnen und bewerten. Zudem können Sie grundlegende wasserbauliche Versuche selbst durchführen, erläutern und dokumentieren.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden lernen die Fachkenntnisse in anwendungsorientierten Fragestellung einzusetzen und im Team mit anderen Fachrichtungen arbeitsteilig, geplant und zielorientiert zusammenzuarbeiten. Sie können die dort gewonnen Ergebnisse allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Veranstaltung nachhaltig durch Peer Learning-Methoden vermitteln.
Selbstständigkeit Die Studierenden können selbstständig deren Wissen erweitern und auf neue Fragestellungen anwenden. Im Rahmen von Versuchsdurchführungen und Präsentationen von Fachinhalten sind sie in der Lage ihren individuellen Arbeitsprozess zu organisieren.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang Die Prüfungsdauer beträgt 2 Stunden. Es werden sowohl Aufgaben zum allgemeinen Verständis der vermittelten Vorlesungsinhalte gestellt als auch Berechnungsaufgaben zur Anwendung der vermittelten Vorlesungsinhalte.
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0957: Hydraulik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Bewegungen inkompressibler Flüssigkeiten in geschlossenen und offenen Systemen

  • Rohrhydraulik
  • Pumpen in hydraulischen Systemen
  • Hydraulik der Gerinne
  • Bauwerke zur Regulierung von Gerinneströmungen
    • Wehre
    • Schütze
    • Einfluss von Querschnittsverengungen durch Bauwerke






Literatur

Zanke, Ulrich C. , Hydraulik für den WasserbauUrsprünglich erschienen unter: Schröder/Zanke "Technische Hydraulik", Springer-Verlag, 2003

Naudascher, E.:  Hydraulik der Gerinne und Gerinnebauwerke, Springer, 1992


Lehrveranstaltung L0958: Hydraulik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0959: Wasserbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Grundlagen des Wasserbaus

  • Einführung und Wasserkreislauf
  • Flussbau
    • Gesetzmäßigkeiten natürlicher Flüsse
    • Sedimenttransport
    • Regelung von Binnenflüssen
    • Böschungssicherung / Sohlsicherung
    • Besonderheiten von Tideflüssen
  • Hochwasserschutz 
    • Deiche und Deichbau
    • Hochwasserrückhaltebecken
  • Wasserkraftnutzung / Stauanlagen an Binnenflüssen
  • Binnenverkehrswasserbau
    • Wasserstraßen
    • Schleusen und Hebewerke
    • Fischaufstiegsanlagen
  • Naturnaher Wasserbau
Literatur

Strobl, T. & Zunic, F: Wasserbau, Springer 2006

Patt, H. & Gonsowski, P: Wasserbau, Springer 2011

Lehrveranstaltung L0960: Wasserbau
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung Bioverfahrenstechnik

Die Biotechnologie liefert die Grundlagen für die nachhaltige Herstellung von Produkten als Lebensmittel, Futtermittel, Biokraftstoffe, Biopolymere, und Chemikalien und zur Versorgung der Weltbevölkerung mit Medikamenten und anderen notwendigen Gütern. Dafür ist die interdisziplinäre Anwendung von Natur- (besonders Biologie und Chemie) und Ingenieurwissenschaften erforderlich. Viele Produkte des täglichen Lebens werden in biotechnischen Produktionsprozessen hergestellt.

Biotechnische Stoffumwandlungen werden auch benutzt, um Nebenprodukte und Rückstände im Sinne einer nachhaltigen Produktion zu verwerten und zu minimieren. Um den weltweit steigenden Bedarf an Entwicklung und Betrieb biotechnischer Prozesse für die Herstellung notwendiger Produkte des täglichen Lebens zu realisieren, sind Ingenieurinnen und Ingenieure mit biotechnologischen Kenntnissen erforderlich

Die Absolvent/innen können die in der Bioverfahrenstechnik und angrenzenden Disziplinen auftretenden Phänomene erklären. Sie können die grundlegenden Prinzipien der Bioverfahrenstechnik zur Auslegung, Modellierung und Simulation biologischer Prozesse und chemischer Reaktionen, von Energie-, Stoff- und Impulstransportprozessen, von Trennprozessen auf der Mikro-, Meso- und Makroskala sowie zum Betrieb entsprechender Anlagen erläutern. Sie sind in der Lage, die Grundzüge der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik zu beschreiben. Sie können rechtliche Aspekte im Zusammenhang mit verfahrenstechnischen Prozessen und Produktionsanlagen berücksichtigen.

Modul M0886: Grundlagen der Verfahrenstechnik und Werkstofftechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in die VT/BioVT (L0829) Vorlesung 2 1
Grundlagen der Werkstofftechnik (L0830) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach dem erfolgreichen Absolvieren dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage:

  • einen Überblick über die wichtigsten Themenfelder der Verfahrenstechnik und Bioverfahrenstechnik zu geben,
  • einige Arbeitsmethoden für verschiedene Teilgebiete der Verfahrenstechnik zu erklären.



Fertigkeiten

Nach dem erfolgreichen Absolvieren dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage:

  • eine technische Zeichnung zu lesen und zu erstellen,
  • die wichtigsten Umwelttechnologien für die Wasser- und Abluftreinigung zu beschreiben
  • mit Hilfe von Hinweisen eigenständig typische verfahrenstechnische und biotechnologische Prozesse grob zu beschreiben.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können:

  • in Gruppen zu Arbeitsergebnissen kommen und diese dokumentieren,
  • angemessen Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen konstruktiv umgehen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, ihren Lernstand selbstständig einzuschätzen und ihre Schwächen und Stärken auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik und Bioverfahrenstechnik zu reflektieren.





Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 34, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 3
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 5 % Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0829: Einführung in die VT/BioVT
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des SD V
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Die Professoren und Dozenten der verschiedenen Institute der TUHH stellen ihre Lehre und Forschungsgebiete vor und geben den Studierenden dabei einen Überblick über die Studiengänge und die Möglichkeiten der wissenschaftlichen Arbeit in den Bereichen Verfahrenstechnik und Bioverfahrenstechnik.

Literatur s. StudIP
Lehrveranstaltung L0830: Grundlagen der Werkstofftechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Marko Hoffmann
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung
  • Atomaufbau und Bindungen
  • Strukturen der Festkörper
  • Miller’sche Indizes,
  • Gitterbaufehler
  • Gefüge
  • Diffusion
  • Mechanische Eigenschaften
  • Versetzungen und Verfestigungen
  • Phasenumwandlungen
  • Zustandsdiagramme, Eisen-Kohlenstoff-Zustandsdiagramm
  • Metallische Werkstoffe
  • Korrosion
  • Polymere Werkstoffe
  • Keramische Werkstoffe


Literatur
  • Bargel, H.-J.; Schulze, G. (Hrsg.): Werkstoffkunde. Berlin u.a., Springer Vieweg, 2012.
  • Bergmann, W.:  Werkstofftechnik 1. München u.a., Hanser, 2009.
  • Bergmann, W.:  Werkstofftechnik 2. München u.a., Hanser, 2008.
  • Callister, W. D.; Rethwisch, D. G.: Materialwissenschaften und Werkstofftechnik: eine Einführung, Übersetzungshrsg.: Scheffler, M., 1. Auflage, Weinheim, Wiley-VCH, 2013.
  • Seidel, W. W.,Hahn, F.: Werkstofftechnik. München u.a., Hanser, 2012.


Modul M0730: Technische Informatik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Informatik (L0321) Vorlesung 3 4
Technische Informatik (L0324) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Heiko Falk
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Elektrotechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Dieses Modul vermittelt Grundkenntnisse der Funktionsweise von Rechensystemen. Abgedeckt werden die Ebenen von der Assemblerprogrammierung bis zur Gatterebene. Das Modul behandelt folgende Inhalte:

  • Einführung
  • Kombinatorische Logik: Gatter, Boolesche Algebra, Schaltfunktionen, Synthese von Schaltungen, Schaltnetze
  • Sequentielle Logik: Flip-Flops, Schaltwerke, systematischer Schaltwerkentwurf
  • Technologische Grundlagen
  • Rechnerarithmetik: Ganzzahlige Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur: Programmiermodelle, MIPS-Einzelzyklusmaschine, Pipelining
  • Speicher-Hardware: Speicherhierarchien, SRAM, DRAM, Caches
  • Ein-/Ausgabe: I/O aus Sicht der CPU, Prinzipien der Datenübergabe, Point-to-Point Verbindungen, Busse
Fertigkeiten

Die Studierenden fassen ein Rechensystem aus der Perspektive des Architekten auf, d.h. sie erkennen die interne Struktur und den physischen Aufbau von Rechensystemen. Die Studierenden können analysieren, wie hochspezifische und individuelle Rechner aus einer Sammlung gängiger Einzelkompenenten zusammengesetzt werden. Sie sind in der Lage, die unterschiedlichen Abstraktionsebenen heutiger Rechensysteme - von Gattern und Schaltungen bis hin zu Prozessoren - zu unterscheiden und zu erklären.

Nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die Wechselwirkungen zwischen einem physischen Rechensystem und der darauf ausgeführten Software beurteilen zu können. Insbesondere sollen sie die Konsequenzen der Ausführung von Software in den hardwarenahen Schichten von der Assemblersprache bis zu Gattern erkennen können. Sie sollen so in die Lage versetzt werden, Auswirkungen unterer Schichten auf die Leistung des Gesamtsystems abzuschätzen und geeignete Optionen vorzuschlagen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, ähnliche Aufgaben alleine oder in einer Gruppe zu bearbeiten und die Resultate geeignet zu präsentieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, sich Teilbereiche des Fachgebietes anhand von Fachliteratur selbständig zu erarbeiten, das erworbene Wissen zusammenzufassen, zu präsentieren und es mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten, Inhalte der Vorlesung und Übungen
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung II. Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0321: Technische Informatik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung
  • Kombinatorische Logik
  • Sequentielle Logik
  • Technologische Grundlagen
  • Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur
  • Speicher-Hardware
  • Ein-/Ausgabe
Literatur
  • A. Clements. The Principles of Computer Hardware. 3. Auflage, Oxford University Press, 2000.
  • A. Tanenbaum, J. Goodman. Computerarchitektur. Pearson, 2001.
  • D. Patterson, J. Hennessy. Rechnerorganisation und -entwurf. Elsevier, 2005.
Lehrveranstaltung L0324: Technische Informatik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0536: Grundlagen der Strömungsmechanik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Strömungsmechanik (L0091) Vorlesung 2 4
Strömungsmechanik für die Verfahrenstechnik (L0092) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematik I+II+III
  • Technische Mechanik I+II
  • Technische Thermodynamik I+II
  • Arbeiten mit Kräftebilanzen
  • Vereinfachen und Lösen von partiellen Differentialgleichungen
  • Integralrechnung


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:

  • die Unterschiede verschiedener Strömungsformen erklären,
  • einen Überblick über die verschiedenen Anwenudngen des Reynold'schen Transporttheorems in der Verfahrenstechnik geben,
  • die Vereinfachungen der Kontinuitäts- und Navier-Stokes-Gleichungen unter Einbeziehung der physikalischen Randbedingungen erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage

  • Inkompressible Strömungen physikalisch zu beschreiben und mathematisch zu modellieren
  • Unter Nutzung von Vereinfachungen die Grundgleichungen der Strömungsmechanik so weit zu reduzieren, dass eine quantitative Lösung z.B. durch Integration möglich ist.
  • In einer technischen Aufgabenstellung zu beurteilen, welche theoretischen Modelle zur Beschreibung der auftretenden Strömungsphänomene anzuwenden sind.
  • Das erlernte Wissen auf verschiedene ingenieurwissenschaftlich relevante Strömungsformen anzuwenden
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden

  • sind in der Lage, selbstständig in einer interdisziplinären Kleingruppe Lösungsansätze und Probleme im Bereich der Strömungsmechanik zu diskutieren und
  • können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse innerhalb der Gruppe in geeigneter Weise präsentieren (z.B. während Kleintruppenübungen) sowie
  • sind in der Lage, Lösungen zu Übungsaufgaben, die sie eigenständig erarbeitet haben, mündlich zu erläutern und zu präsentieren und auch selbst weitergehende Fragen zu entwickeln und zu stellen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden


  • sind in der Lage, selbstständig weitführende Literatur zum Thema zu beschaffen sich Wissen daraus zu erschließen,
  • sind in der Lage, selbstständig Aufgaben zum Thema zu lösen und anhand des gegebenen Feedbacks ihren Lernstand einzuschätzen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 5 % Midterm
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0091: Grundlagen der Strömungsmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Stoffgrößen und physikalische Eigenschaften
  • Hydrostatik
  • Integrale Bilanzen - Stromfadentheorie
  • Integrale Bilanzen - Erhaltungssätze
  • Differentielle Bilanzen - Navier Stokes Gleichungen
  • Wirbelfreie Strömungen - Potenzialströmungen
  • Umströmung von Körpern - Ähnlichkeitstheorie
  • Turbulente Strömungen
  • Kompressible Strömungen
  • Rohrhydraulik
  • Turbomaschinen

Literatur
  1. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  2. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  3. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994
  4. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006
  5. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008
  6. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  7. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009
  8. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007
  9. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008
  10. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006
  11. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.
  12. White, F.: Fluid Mechanics, Mcgraw-Hill, ISBN-10: 0071311211, ISBN-13: 978-0071311212, 2011
Lehrveranstaltung L0092: Strömungsmechanik für die Verfahrenstechnik
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

In der Hörsaalübung werden die Inhalte der Vorlesung weiter vertieft und in die praktische Anwendung überführt. Dies geschieht anhand von Beispielsaufgaben aus der Praxis, die den Studierenden nach der Vorlesung zum Download bereitgestellt werden. Die Studierenden sollen diese Aufgaben mit Hilfe des Vorlesungsstoffes eigenständig oder in Gruppen lösen. Die Lösung wird dann mit Studierenden unter wissenschaftlicher Anleitung diskutiert, wobei Aufgabenteile an der Tafel präsentiert werden. Am Ende der Hörsaalübung wird die Aufgabe an der Tafel korrekt vorgerechnet. Parallel zur Hörsaalübung finden Tutorien statt, bei denen die Studierenden in Kleingruppen Klausuraufgaben unter Zeitvorgabe rechnen und die Lösung anschließend diskutieren


Literatur
  1. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  2. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  3. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994
  4. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006
  5. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008
  6. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  7. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009
  8. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007
  9. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008
  10. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006
  11. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.
  12. White, F.: Fluid Mechanics, Mcgraw-Hill, ISBN-10: 0071311211, ISBN-13: 978-0071311212, 2011

Modul M0544: Phasengleichgewichtsthermodynamik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Phasengleichgewichtsthermodynamik (L0114) Vorlesung 2 2
Phasengleichgewichtsthermodynamik (L0140) Gruppenübung 1 2
Phasengleichgewichtsthermodynamik (L0142) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Irina Smirnova
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik, Physikalische Chemie, Thermodynamik I und II


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden erlernen beginnend von den Grundlagen der Thermodynamik die mathematischen Werkzeuge um thermodynamische Gleichgewichtszustände zu beschreiben.
  • Sie erfahren, wie sich thermodynamische Eigenschaften  durch die Mischung von Stoffen verändern und erlernen Konzepte, durch die sich diese Eigenschaften auch in Mischungen beschreiben lassen.
  • Sie lernen anschließend, wie Phasengleichgewichtszustände beschrieben werden können und welche Phänomene im Gleichgewicht zwischen verschiedenen Phasen (Dampf, Flüssig, Fest) auftreten können. Weiterhin erlernen sie die Grundlagen zur Beschreibung von Reaktionsgleichgewichten.
  • Das Phasengleichgewicht wird hierbei jeweils anhand einer Reihe praxisrelevanter Systeme erläutert und die notwendigen Kenntnisse zur Darstellung und Interpretation der auftretenden Gleichgewichtszustände vermittelt.




Fertigkeiten
  • Die Studenten können unter Anwendung des erlangten Wissens geeignete Beziehungen zur Beschreibung verschiedener Gleichgewichtszustände auswählen und wissen diese sinnvoll zu vereinfachen.
  • Sie kennen geeignete Modelle zur Beschreibung des Gleichgewichtes und können die mathematischen Beziehungen lösen.
  • Sie sind dabei in der Lage die benötigten Stoffdaten sowie benötigte Modellparameter für bestimmte Anwendungsfälle selbstständig aus geeigneten Quellen zu beschaffen.
  • Insbesondere sind sie in der Lage, neben Reinstoffen auch die Eigenschaften von Stoffmischungen sinnvoll zu beschreiben.
  • Sie können auftretende Phasengleichgewichtszustände graphisch darzustellen und die zugrundeliegenden Phänomene interpretieren.
  • Die Studierenden sind durch das erlangte Wissen in der Lage grundlegende Phänomene in verfahrenstechnischen Apparaten aus der Trenn- und der Reaktionstechnik zu interpretieren und quantitativ zu beschreiben.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifischen Aufgaben bearbeiten und die gemeinsamen Ergebnisse in den Tutorien mündlich präsentieren

Selbstständigkeit
    • Die Studierenden sind in der Lage die notwendigen Informationen aus geeigneten Literaturquellen selbstständig zu beschaffen und deren Qualität zu beurteilen.
    • Die Studierenden können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender, klausurnaher Aufgaben kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 minuten; Theorie und Rechenaufgaben (schriftlich)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0114: Phasengleichgewichtsthermodynamik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


  1. Einführung: Anwendungen der Mischphasenthermodynamik
  2. Thermodynamische Beziehungen in Mehrkomponentensystemen: Fundamentalgleichungen, chemisches Potential, Fugazität
  3. Phasengleichgewichte von Reinstoffen: Thermodynamisches Gleichgewicht, Dampfdruck, Gibbs‘sche Phasenregel 
  4. Zustandsgleichungen: Virialgleichungen, van-der-Waals Gleichung, generalisierte Zustandsgleichungen
  5. Mischungsgrößen: Ideale und reale Mischungen, Exzessgrößen, partiell molare Größen
  6. Dampf-Flüssig-Gleichgewichte: binäre Systeme,  Azeotrope, Phasengleichgewichtbeziehung
  7. Gas-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingungen, Henry-Koeffizient
  8. GE-Modelle: Hildebrand-Modell, Flory-Huggins-Modell, Wilson-Modell, UNIQUAC, UNIFAC
  9. Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingung, Phasengleichgewichte in binären und ternären Systemen
  10. Fest-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingung, binäre Systeme
  11. Chemische Reaktionen: Reaktionslaufzahl, Massenwirkungsgesetz, Druck- und Temperatureinfluss
  12. Osmotischer Druck



Literatur
  • Jürgen Gmehling, Bärbel Kolbe: Thermodynamik. VCH 1992
  • J.M. Prausnitz, R.N. Lichtenthaler, E.G. de Azevedo: Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, 3rd ed. Prentice Hall, 1999.
  • J.W. Tester, M. Modell: Thermodynamics and its Applications. 3rd ed. Prentice Hall, 1997.J.P. O´Connell, J.M. Haile: Thermodynamics. Cambridge University Press, 2005.




Lehrveranstaltung L0140: Phasengleichgewichtsthermodynamik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung: Anwendungen der Mischphasenthermodynamik
  2. Thermodynamische Beziehungen in Mehrkomponentensystemen: Fundamentalgleichungen, chemisches Potential, Fugazität
  3. Phasengleichgewichte von Reinstoffen: Thermodynamisches Gleichgewicht, Dampfdruck, Gibbs‘sche Phasenregel 
  4. Zustandsgleichungen: Virialgleichungen, van-der-Waals Gleichung, generalisierte Zustandsgleichungen
  5. Mischungsgrößen: Ideale und reale Mischungen, Exzessgrößen, partiell molare Größen
  6. Dampf-Flüssig-Gleichgewichte: binäre Systeme,  Azeotrope, Phasengleichgewichtbeziehung
  7. Gas-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingungen, Henry-Koeffizient
  8. GE-Modelle: Hildebrand-Modell, Flory-Huggins-Modell, Wilson-Modell, UNIQUAC, UNIFAC
  9. Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingung, Phasengleichgewichte in binären und ternären Systemen
  10. Fest-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingung, binäre Systeme
  11. Chemische Reaktionen: Reaktionslaufzahl, Massenwirkungsgesetz, Druck- und Temperatureinfluss
  12. Osmotischer Druck

Die Studierenden bearbeiten Aufgaben in Kleingruppen und stellen die Ergebnisse in der Übungsgruppe vor.

Literatur
  • Jürgen Gmehling, Bärbel Kolbe: Thermodynamik. VCH 1992
  • J.M. Prausnitz, R.N. Lichtenthaler, E.G. de Azevedo: Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, 3rd ed. Prentice Hall, 1999.
  • J.W. Tester, M. Modell: Thermodynamics and its Applications. 3rd ed. Prentice Hall, 1997.J.P. O´Connell, J.M. Haile: Thermodynamics. Cambridge University Press, 2005.



Lehrveranstaltung L0142: Phasengleichgewichtsthermodynamik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung: Anwendungen der Mischphasenthermodynamik
  2. Thermodynamische Beziehungen in Mehrkomponentensystemen: Fundamentalgleichungen, chemisches Potential, Fugazität
  3. Phasengleichgewichte von Reinstoffen: Thermodynamisches Gleichgewicht, Dampfdruck, Gibbs‘sche Phasenregel 
  4. Zustandsgleichungen: Virialgleichungen, van-der-Waals Gleichung, generalisierte Zustandsgleichungen
  5. Mischungsgrößen: Ideale und reale Mischungen, Exzessgrößen, partiell molare Größen
  6. Dampf-Flüssig-Gleichgewichte: binäre Systeme,  Azeotrope, Phasengleichgewichtbeziehung
  7. Gas-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingungen, Henry-Koeffizient
  8. GE-Modelle: Hildebrand-Modell, Flory-Huggins-Modell, Wilson-Modell, UNIQUAC, UNIFAC
  9. Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingung, Phasengleichgewichte in binären und ternären Systemen
  10. Fest-Flüssig-Gleichgewichte: Gleichgewichtsbedingung, binäre Systeme
  11. Chemische Reaktionen: Reaktionslaufzahl, Massenwirkungsgesetz, Druck- und Temperatureinfluss
  12. Osmotischer Druck


Literatur
  • Jürgen Gmehling, Bärbel Kolbe: Thermodynamik. VCH 1992
  • J.M. Prausnitz, R.N. Lichtenthaler, E.G. de Azevedo: Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, 3rd ed. Prentice Hall, 1999.
  • J.W. Tester, M. Modell: Thermodynamics and its Applications. 3rd ed. Prentice Hall, 1997.J.P. O´Connell, J.M. Haile: Thermodynamics. Cambridge University Press, 2005.


Modul M0757: Biochemie und Mikrobiologie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biochemie (L0351) Vorlesung 2 2
Biochemie (L0728) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Mikrobiologie (L0881) Vorlesung 2 2
Mikrobiologie (L0888) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Modulverantwortlicher Dr. Paul Bubenheim
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

- die Methoden der biologischen und biochemischen Forschung zur Bestimmung der Eigenschaften von Biomolekülen zu erklären, 

- die grundlegenden Bausteine eines Organismus zu benennen,

- die Zusammenhänge des Stoffwechsels zu erklären,

- den Aufbau von lebenden Zellen zu beschreiben,

- das erworbene Grundlagenwissen in vorgegebenen komplexen Prozessen einzuordnen.

Fertigkeiten


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage,

- in Teams von ca. 10 Studierenden gemeinsam Wissen zu erarbeiten,

- im Team ihr eigenes Wissen einzubringen und in Diskussionen zu vertreten,

- eine komplexe Aufgabe im Team in Teilaufgaben zu zerlegen, zu lösen und die Ergebnisse zusammenzufassen. 


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, ihre Erkenntnisse aus den bearbeiteten Teilaufgaben in einem  Bericht zusammenzufassen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0351: Biochemie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Paul Bubenheim
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Die molekulare Logik des Lebens,

2. Biomoleküle: Aminosäuren, Peptide, Proteine; Kohlenhydrate; Fette

3. Protein Funktionen, Enzyme: Michaelis-Menten Kinetik; Enzymregulation; Enzym Nomenklatur
4. Cofaktoren, Cosubstrate, Vitamine
5. Stoffwechsel: Grundprinzipien; Photosynthese; Glykolyse; Zitratzyklus; Atmung; Gärungen;  Fettstoffwechsel; Aminosäurestoffwechsel

Literatur

Biochemie, H. Robert Horton, Laurence A. Moran, K. Gray Scrimeour, Marc D. Perry, J. David Rawn, Pearson Studium, München

Prinzipien der Biochemie, A. L. Lehninger, de Gruyter Verlag Berlin

Lehrveranstaltung L0728: Biochemie
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Paul Bubenheim
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Die molekulare Logik des Lebens,

2. Biomoleküle: Aminosäuren, Peptide, Proteine; Kohlenhydrate; Fette

3. Protein Funktionen, Enzyme: Michaelis-Menten Kinetik; Enzymregulation; Enzym Nomenklatur
4. Cofaktoren, Cosubstrate, Vitamine
5. Stoffwechsel: Grundprinzipien; Photosynthese; Glykolyse; Zitratzyklus; Atmung; Gärungen;  Fettstoffwechsel; Aminosäurestoffwechsel

Die Studierenden erarbeiten sich in Kleingruppen im Laufe des Semesters Problemaufgaben zum Grundlagenwissen der Biochemie oder wenden das Grundlagenwissen auf ein aktuelles Problem an. Dazu erstellen die Gruppen Protokolle nach wissenschaftlichen Standards. Begleitet werden sie dabei durch ein veranstaltungsspezifisches Arbeitsbuch, in dem sich sowohl theoretische Hintergründe als auch Übungsaufgaben zu den verschiedenen Bereichen für das Selbststudium finden.

Literatur

Biochemie, H. Robert Horton, Laurence A. Moran, K. Gray Scrimeour, Marc D. Perry, J. David Rawn, Pearson Studium, München

Prinzipien der Biochemie, A. L. Lehninger, de Gruyter Verlag Berlin

Lehrveranstaltung L0881: Mikrobiologie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Christian Schäfers
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Die prokaroytische Zelle

  • Evolution
  • Taxonomie und besondere Merkmale von Archaea, Bacteria und Viren
  • Struktur und Merkmale der Zelle
  • Wachstum

2. Stoffwechsel

  • Gärungen und anaerobe Atmung
  • Methanogenese und die anaerobe Atmungskette
  • Polymerabbau
  • Chemolithotrophie

3. Mikroorganismen und ihre Umwelt

  • Chemotaxis und Beweglichkeit
  • Kreislauf von Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel
  • Biofilme
  • Symbiontische Beziehungen
  • Extremophile
  • Biotechnologie


Literatur

Allgemeine Mikrobiologie, 8. Aufl., 2007,  Fuchs, G. (Hrsg.), Thieme Verlag (54,95 €)

Mikrobiologie, 13 Aufl., 2013, Madigan, M., Martinko, J. M., Stahl, D. A., Clark, D. P. (Hrsg.), ehemals „Brock“, Pearson Verlag (89,95 €)

• Taschenlehrbuch Biologie Mikrobiologie, 2008, Munk, K. (Hrsg.), Thieme Verlag

Grundlagen der Mikrobiologie, 4. Aufl., 2010, Cypionka, H., Springer Verlag (29,95 €), http://www.grundlagen-der-mikrobiologie.icbm.de/

Lehrveranstaltung L0888: Mikrobiologie
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Christian Schäfers
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Die prokaroytische Zelle

  • Evolution
  • Taxonomie und besondere Merkmale von Archaea, Bacteria und Viren
  • Struktur und Merkmale der Zelle
  • Wachstum

2. Stoffwechsel

  • Gärungen und anaerobe Atmung
  • Methanogenese und die anaerobe Atmungskette
  • Polymerabbau
  • Chemolithotrophie

3. Mikroorganismen und ihre Umwelt

  • Chemotaxis und Beweglichkeit
  • Kreislauf von Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel
  • Biofilme
  • Symbiontische Beziehungen
  • Extremophile
  • Biotechnologie

Die Studierenden erarbeiten sich in Kleingruppen im Laufe des Semesters Problemaufgaben zum Grundlagenwissen der Mikrobiologie/Biochemie oder wenden das Grundlagenwissen auf ein aktuelles Problem an. Dazu erstellen die Gruppen Protokolle nach wissenschaftlichen Standards. Begleitet werden sie dabei durch ein veranstaltungsspezifisches Arbeitsbuch, in dem sich sowohl theoretische Hintergründe als auch Übungsaufgaben zu den verschiedenen Bereichen für das Selbststudium finden.

Literatur

Allgemeine Mikrobiologie, 8. Aufl., 2007,  Fuchs, G. (Hrsg.), Thieme Verlag (54,95 €)

Mikrobiologie, 13 Aufl., 2013, Madigan, M., Martinko, J. M., Stahl, D. A., Clark, D. P. (Hrsg.), ehemals „Brock“, Pearson Verlag (89,95 €)

• Taschenlehrbuch Biologie Mikrobiologie, 2008, Munk, K. (Hrsg.), Thieme Verlag

Grundlagen der Mikrobiologie, 4. Aufl., 2010, Cypionka, H., Springer Verlag (29,95 €), http://www.grundlagen-der-mikrobiologie.icbm.de/

Modul M0672: Signale und Systeme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Signale und Systeme (L0432) Vorlesung 3 4
Signale und Systeme (L0433) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Bauch
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik 1-3

Das Modul führt in das Thema der Signal- und Systemtheorie ein. Sicherer Umgang mit grundlegenden  mathematschen Methoden, wie sie in den Modulen Mathematik 1-3 vermittelt werden, wird erwartet. Darüber hinaus sind  Vorkenntnisse in Grundlagen von Spektraltransformationen (Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation) zwar nützlich, aber keine Voraussetzung.


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können Signale und lineare zeitinvariante (LTI) Systeme im Sinne der Signal- und Systemtheorie klassifizieren und beschreiben. Sie beherrschen die grundlegenden Integraltransformationen zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter deterministischer Signale und Systeme. Sie können deterministische Signale und Systeme in Zeit- und Bildbereich mathematisch beschreiben und analysieren. Sie verstehen elementare Operationen und Konzepte der Signalverarbeitung und können diese in Zeit- und Bildbereich beschreiben. Insbesondere verstehen Sie die mit dem Übergang vom zeitkontinuierlichen zum zeitdiskreten Signal bzw. System einhergehenden Effekte in Zeit- und Bildbereich.

Fertigkeiten

Die Studierenden können deterministische Signale und lineare zeitinvariante Systeme mit den Methoden der Signal- und Systemtheorie beschreiben und analysieren. Sie können einfache Systeme hinsichtlich wichtiger Eigenschaften wie Betrags- und Phasenfrequenzgang, Stabilität, Linearität etc. analysieren und entwerfen. Sie können den Einfluß von LTI-Systemen auf die Signaleigenschaften in Zeit- und Frequenzbereich beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus geeigneten Literaturquellen selbständig zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (klausurnahe Aufgaben, Software-Tools, Clicker-System) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0432: Signale und Systeme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Elementare Klassifizierung und Beschreibung zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter deterministischer Signale und Systemen

  • Faltung

  • Leistung und Energie von Signalen

  • Korrelationsfunktionen deterministischer Signale

  • Lineare zeitinvariante (LTI) Systeme

  • Signaltransformationen:

    • Fourier-Reihe

    • Fourier Transformation

    • Laplace Transformation

    • Zeitdiskrete Fouriertranformation

    • Diskrete Fouriertransformation (DFT), Fast Fourier Transform (FFT)

    • Z-Transformation

  • Analyse und Entwurf von LTI-Systemen in Zeit- und Frequenzbereich

  • Grundlegende Filtertypen

  • Abtastung, Abtasttheorem

  • Grundlagen rekursiver und nicht-rekursiver zeitdiskreter Filter

Literatur
  • T. Frey , M. Bossert , Signal- und Systemtheorie, B.G. Teubner Verlag 2004

  • K. Kammeyer, K. Kroschel, Digitale Signalverarbeitung, Teubner Verlag.

  • B. Girod ,R. Rabensteiner , A. Stenger , Einführung in die Systemtheorie, B.G. Teubner, Stuttgart, 1997

  • J.R. Ohm, H.D. Lüke , Signalübertragung, Springer-Verlag 8. Auflage, 2002

  • S. Haykin, B. van Veen: Signals and systems. Wiley.

  • Oppenheim, A.S. Willsky: Signals and Systems. Pearson.

  • Oppenheim, R. W. Schafer: Discrete-time signal processing. Pearson.

Lehrveranstaltung L0433: Signale und Systeme
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0938: Bioverfahrenstechnik - Grundlagen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bioverfahrenstechnik - Grundlagen (L0841) Vorlesung 2 3
Bioverfahrenstechnik - Grundlagen (L0842) Hörsaalübung 2 1
Bioverfahrenstechnik - Grundpraktikum (L0843) Laborpraktikum 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Andreas Liese
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine, Modul "Organische Chemie", Modul "Grundlagen für die Verfahrenstechnik"
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind in der Lage, Grundprozesse der Bioverfahrenstechnik zu beschreiben. Sie können verschiedene Typen von Kinetik Enzymen und Mikroorganismen zuordnen und Inhibierungstypen unterscheiden.  Die Parameter der Stöchiometrie und der Rheologie können sie benennen und die Stofftransportprozesse in Bioreaktoren grundlegend erläutern. Die Studierenden sind in der Lage, die Grundlagen der Bioprozessführung, Sterilisationstechnik und Aufarbeitung in großer Detailtiefe wiederzugeben.


Fertigkeiten

Studierende sind nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul in der Lage 

  • verschiedene kinetische Ansätze für Wachstum zu beschreiben und deren Parameter zu ermitteln, 
  • die Auswirkungen der Energiegenerierung, der Regenerierung des Reduktionsäquivalenten und der Wachstumshemmung auf das Verhalten von Mikroorganismen und auf den Gesamtfermentationsprozess qualitativ vorherzusagen,
  • Bioprozesse auf Basis der Stöchiometrie des Reaktionssystems zu analysieren, metabolische Stoffflussbilanzgleichungen aufzustellen und zu lösen

  • scale-up Kriterien für verschiedene Bioreaktoren und Bioprozesse (anaerob, aerob bzw. mikroaerob) zu formulieren, sie gegenüber zu stellen und zu beurteilen, sowie auf ein bestimmtes bioverfahrenstechnisches Problem anzuwenden

  • Fragestellungen für die Analyse und Optimierung realer Bioprodutionsprozesse zu formulieren und die korrespondierenden Lösungsansätze abzuleiten
  • sich selbstständig neue Wissensquellen zu erschließen und das daraus Erlernte auf neue Fragestellungen zu übertragen.

  • für konkrete industrielle Anwendungen Probleme zu identifizieren und Lösungsansätze zu formulieren.

  • ihre Versuchsdurchführung und ihre Ergebnisse auf wissenschaftliche Art und Weise zu protokollieren


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Nach Abschluss des Moduls sind die Teilnehmer/innen in der Lage, in fachlich gemischten Teams gegebene Aufgabenstellungen zu diskutieren, ihre Meinungen zu vertreten und konstruktiv an gegebenen ingenieurstechnischen und wissenschaftlichen Projektaufgaben zu arbeiten.

Selbstständigkeit

Nach Abschluss des Moduls sind die Teilnehmer/innen in der Lage, gemeinsam im Team eine technische Problemlösung eigenständig zu erarbeiten, ihre Arbeitsabläufe selbst zu organisieren und ihre Ergebnisse im Plenum (vor einem Fachpublikum) zu präsentieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 5 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0841: Bioverfahrenstechnik - Grundlagen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Andreas Liese, Prof. An-Ping Zeng
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Status und aktuelle Entwicklung in der Biotechnologie, Vorstellung der Vorlesung  
  • Enzymkinetik: Michaelis Menten, Inhibierungstypen, Linearierung, Umsatz, Ausbeute und Selektivität  (Prof. Liese) 
  • Stoichiometrie: Atmungskoefffizienten, Elektronenbilanz, Reduktionsgrad, Ausbeutekoeffizienten, theoretischer O2-Bedarf (Prof. Liese)
  • Mikrobielle Wachstumskinetik: Batch-, und Chemostatkultur (Prof. Zeng)
  • Kinetik des Substratverbrauchs und der Produktbildung (Prof. Zeng)
  • Rheologie: Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten, Viskosität, Rührorgane, Energieeintrag (Prof. Liese)
  • Transportprozesse im Bioreaktor (Prof. Zeng)
  • Sterilisationstechnik (Prof. Zeng)
  • Grundlagen der Bioprozessführung : Bioreaktoren und Berechnung für Batch, Fed-Batch und kontinuierliche Bioprozesse
    (Prof. Zeng/Prof. Liese)
  • Aufarbeitungstechniken: Zellaufschluß, Zentrifugation, Filtration, wäßrige 2-Phasen Systeme (Prof. Liese)

In diesem Modul werden VIPS (Online-Quizzes) genutzt, um die Studierenden zum kontinuierlichen Arbeiten anzuregen und deren aktuellen Wissensstand für die Dozierenden sichtbar zu machen.

Literatur

K. Buchholz, V. Kasche, U. Bornscheuer: Biocatalysts and Enzyme Technology, 2. Aufl. Wiley-VCH, 2012

H. Chmiel: Bioprozeßtechnik, Elsevier, 2006

R.H. Balz et al.: Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology, 3. edition, ASM Press, 2010 

H.W. Blanch, D. Clark: Biochemical Engineering, Taylor & Francis, 1997 

P. M. Doran: Bioprocess Engineering Principles, 2. edition, Academic Press, 2013

Lehrveranstaltung L0842: Bioverfahrenstechnik - Grundlagen
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Andreas Liese, Prof. An-Ping Zeng
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Einführung (Prof. Liese, Prof. Zeng)

2. Enzymatische Kinetik (Prof. Liese)

3. Stoichiometrie I + II (Prof. Liese)

4. Mikrobielle Kinetik I+II (Prof. Zeng)

5. Rheologie (Prof. Liese)

6. Stofftransport in Bioprozessen (Prof. Zeng)

7. Kontinuierliche Kultur (Chemostat) (Prof. Zeng)

8. Sterilisation (Prof. Zeng)

9. Aufarbeitung (Prof. Liese)

10. Repetitorium (Reserve) (Prof. Liese, Prof. Zeng)

In diesem Modul werden VIPS (Online-Quizzes) genutzt, um die Studierenden zum kontinuierlichen Arbeiten anzuregen und deren aktuellen Wissensstand für die Dozierenden sichtbar zu machen.

Literatur siehe Vorlesung
Lehrveranstaltung L0843: Bioverfahrenstechnik - Grundpraktikum
Typ Laborpraktikum
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Andreas Liese, Prof. An-Ping Zeng
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

In diesem Praktikum werden die Kultivierungs- und Aufarbeitungstechniken am Beispiel der Produktion eines Enzyms mit einem rekombinanten Mikroorganismus aufgezeigt. Darüber hinaus werden die Charakterisierung und Simulation der Enzymkinetik sowie die Anwendung des Enzyms in einem Enzymreaktor durchgeführt.

Die Studierenden verfassen zu jedem Versuch ein Protokoll. 



Literatur Skript

Modul M0538: Wärme- und Stoffübertragung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Wärme- und Stoffübertragung (L0101) Vorlesung 2 2
Wärme- und Stoffübertragung (L0102) Gruppenübung 1 2
Wärme- und Stoffübertragung (L1868) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Irina Smirnova
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse: Technische Thermodynamik


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden können die Energieübertragung in Form von Wärme in verfahrenstechnischen Apparaten (z.B. Wärmeübertrager oder chemische Reaktoren) und alltäglichen Problemstellungen erklären sowie qualitativ und quantitativ bestimmen.
  • Dabei können sie verschiedene Arten der Wärmeübertragung unterscheiden und beschreiben, nämlich Wärmeleitung, Wärmeübergang, Wärmedurchgang und Wärmestrahlung.
  • Die Studierenden können die physikalischen Grundlagen des Stofftransportes detailliert erklären und mit Hilfe geeigneter Theorien qualitativ und quantitativ beschreiben.
  • Die Studierenden sind in der Lage, die Analogien zwischen Wärme- und Stoffübertragungsprozessen darzustellen und auch komplexe gekoppelte Prozesse detailliert zu beschreiben.



Fertigkeiten
  • Unter Anwendung des erlangten Wissens können die Studierenden den Bilanzraum für ein gegebenes Transportproblem sinnvoll auswählen und die dazugehörigen Energie- und Stoffströme entsprechend bilanzieren.
  • Sie können die spezifischen Wärmeübergangsprobleme (z.B. Beheizung chemischer Reaktoren oder Temperaturveränderungen in strömenden Fluiden) lösen und die dazugehörigen Wärmeströme berechnen.
  • Die Studierenden können die Skalierung der technischen Prozesse und Apparate mit Hilfe dimensionsloser Kennzahlen bewerkstelligen.
  • Sie können Stoffübergang in Form von Konvektion und Diffusion sowie Stoffdurchgang unterscheiden und zur Beschreibung und Auslegung von Stoffübertragern (z.B. Extraktions- oder Rektifikationskolonnen) nutzen.
  • In diesem Zusammenhang können die Studierenden Grundtypen von Wärme- und Stoffübertragern anhand ihrer  Vor- und Nachteile für einen spezifischen Anwendungsfall auswählen und auslegen.
  • Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Stoffdaten und Korrelationen zwischen dimensionslosen Kennzahlen für spezielle Anwendungsfälle selbstständig aus geeigneten Quellen zu beschaffen.
  • Darüber hinaus  können sie sowohl stationäre als auch instationäre Vorgänge in verfahrenstechnischen Apparaten berechnen.
Die Studierenden sind in der Lage, ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen und dieses gebündelt zur Lösung konkreter technischer Probleme einzusetzen. Hierzu zählen insbesondere die Lehrveranstaltungen Strömungsmechanik, Chemische Verfahrenstechnik und Thermodynamik.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

  • Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifischen Aufgaben bearbeiten und die gemeinsamen Ergebnisse in den Tutorien mündlich präsentieren



Selbstständigkeit
  • Die Studierenden sind in der Lage die notwendigen Informationen aus geeigneten Literaturquellen selbstständig zu beschaffen und deren Qualität zu beurteilen.
  • Die Studierenden können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (Clicker-System, klausurnahe Aufgaben) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 minuten; Theorie und Rechenaufgaben (schriftlich)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0101: Wärme- und Stoffübertragung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt


  1. Wärmeübertragung
    1. Einführung, Eindimensionale Wärmeleitung
    2. Konvektiver Wärmeübergang, Wärmedurchgang
    3. Wärmeübertrager
    4. Mehrdimensionale Wärmeleitung
    5. Instationäre Wärmeleitung
    6. Wärmestrahlung
  2. Stoffübertragung
    1. Einseitige Diffusion, Äquimolare Gegenstromdiffusion
    2. Grenzschichttheorie, Instationäre Stoffübertragung
    3. Wärme- und Stoffübertragung Einzelpartikel/Festbett
    4. Kopplung Stoffübertragung mit chemischen Reaktionen

Für die Verbesserung der Anschaulichkeit in der Vorlesung wurden für die Studierenden Videos ausgesucht, die in die Vorlesungen eingebunden waren. Zur Gestaltung der Selbstlernzeit wurden semesterbegleitenden Aufgaben entwickelt, mit denen die Studierenden sich während des Semesters vertieft auf den Lehrinhalt vorbereiten.

Literatur
  1. H.D. Baehr und K. Stephan: Wärme- und Stoffübertragung, Springer
  2. VDI-Wärmeatlas



Lehrveranstaltung L0102: Wärme- und Stoffübertragung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1868: Wärme- und Stoffübertragung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0546: Thermische Grundoperationen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Thermische Grundoperationen (L0118) Vorlesung 2 2
Thermische Grundoperationen (L0119) Gruppenübung 2 2
Thermische Grundoperationen (L0141) Hörsaalübung 1 1
Thermische Grundoperationen (L1159) Laborpraktikum 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Irina Smirnova
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Empfohlene Vorkenntnisse: Thermodynamik III


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden können verschiedene Arten von Trennprozessen fluider Gemische unterscheiden und beschreiben, zum Beispiel Rektifikation, Extraktion und Adsorption.
  • Sie sind in der Lage den Verlauf der Konzentrationen in Trennprozessen zu beschreiben und zu erklären, den Energiebedarf von Trennprozessen abzuschätzen und Möglichkeiten zu benennen, wie bei Trennprozessen Energie eingespart werden kann.
  • Die Studierenden kennen Methoden zur trenntechnischen Auslegung von Trennapparaten.


Fertigkeiten
  • Unter Anwendung des erlangten Wissens können die Studierenden den Bilanzraum für ein gegebenes Trennverfahren sinnvoll auswählen und die dazugehörigen Energie- und Stoffströme entsprechend bilanzieren.
  • Die Studierenden können verschiedene grafische Methoden zur Auslegung eines Trennverfahrens anwenden und mit diesen beispielsweise die benötigte Stufenanzahl des Trennprozesses bestimmen.
  • Die Studierenden können Grundtypen von thermischen Trennverfahren anhand ihrer  Vor- und Nachteile für einen spezifischen Anwendungsfall auswählen und auslegen.
  • Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Stoffdaten selbstständig aus geeigneten Quellen (Diagrammen oder Tabellen) zu beschaffen.
  • Darüber hinaus  können sie sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Trennprozesse berechnen.
  • Die Studierenden können ihr theoretisches Wissen im Rahmen von einem Praktikum anhand eigener Experimenten überprüfen
  • Die Studierenden sind in der Lage, die theoretischen Grundlagen und die praktische Umsetzung der Praktikumsversuche mit dem Lehrpersonal mündlich zu diskutieren

Die Studierenden sind in der Lage, ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen und dieses gebündelt zur Lösung konkreter technischer Probleme einzusetzen. Hierzu zählen insbesondere die Lehrveranstaltungen Thermodynamik, Prozess und Anlagentechnik sowie auch Strömungsmechanik und Chemische Verfahrenstechnik.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifischen Aufgaben bearbeiten und die gemeinsamen Ergebnisse in den Tutorien präsentieren.  
  • Die Studierenden können in kleinen Gruppen praktische Laborarbeit verrichten und dabei selbstständig eine sinnvolle Arbeitsteilung etablieren. Sie sind in der Lage, die Ergebnisse zu diskutieren und in einem Abschlussprotokoll wissenschaftlich zu dokumentieren.

Selbstständigkeit


  • Die Studierenden sind in der Lage die notwendigen Informationen aus geeigneten Literaturquellen selbstständig zu beschaffen und deren Qualität zu beurteilen.
  • Die Studierenden können ihren Wissensstand mit Hilfe klausurnaher Aufgaben kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 minuten; Theorie und Rechenaufgaben (schriftlich)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0118: Thermische Grundoperationen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung in die thermische Verfahrenstechnik und Grundzüge von Trennprozessen
  • Einfache Gleichgewichtsprozesse, Vielstufenprozesse
  • Rektifikation binärer Gemische, Enthalpie-Konzentrations-Diagramm
  • Extraktive und Azeotrope Destillation, Wasserdampfdestillation, Absatzweise Rektifikation
  • Extraktion: Trennungen ternärer Systeme, Dreiecksdiagramm
  • Mehrkomponententrennungen einschließlich komplexer Gemische
  • Auslegung von Trennapparaten ohne diskrete Stufen
  • Trocknung
  • Chromatographische Trennverfahren
  • Membrantrennverfahren
  • Energiebedarf von Trennprozessen
  • Erweiterte Übersicht zu Trennprozessen
  • Auswahl von Trennprozessen


Literatur
  • G. Brunner: Skriptum Thermische Verfahrenstechnik
  • J. King: Separation Processes, McGraw-Hill, 2. Aufl. 1980
  • Sattler: Thermische Trennverfahren, VCH, Weinheim 1995
  • J.D. Seader, E.J. Henley: Separation Process Principles, Wiley, New York, 1998.
  • Mersmann: Thermische Verfahrenstechnik, Springer, 1980
  • Grassmann, Widmer, Sinn: Einführung in die Thermische Verfahrenstechnik, 3. Aufl., Walter de Gruyter, Berlin 1997
  • Brunner, G.: Gas extraction. An introduction to fundamentals of supercritical fluids and the application to separation processes. Steinkopff, Darmstadt; Springer, New York; 1994. ISBN 3-7985-0944-1 ; ISBN 0-387-91477-3 .
  • R. Goedecke (Hrsg.): Fluid-Verfahrenstechnik, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2006.
    • Perry"s Chemical Engineers" Handbook, R.H. Perry, D.W. Green, J.O. Maloney (Hrsg.), 6th ed., McGraw-Hill, New York 1984 Ullmann"s Enzyklopädie der Technischen Chemie


Lehrveranstaltung L0119: Thermische Grundoperationen
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung in die thermische Verfahrenstechnik und Grundzüge von Trennprozessen
  • Einfache Gleichgewichtsprozesse, Vielstufenprozesse
  • Rektifikation binärer Gemische, Enthalpie-Konzentrations-Diagramm
  • Extraktive und Azeotrope Destillation, Wasserdampfdestillation, Absatzweise Rektifikation
  • Extraktion: Trennungen ternärer Systeme, Dreiecksdiagramm
  • Mehrkomponententrennungen einschließlich komplexer Gemische
  • Auslegung von Trennapparaten ohne diskrete Stufen
  • Trocknung
  • Chromatographische Trennverfahren
  • Membrantrennverfahren
  • Energiebedarf von Trennprozessen
  • Erweiterte Übersicht zu Trennprozessen
  • Auswahl von Trennprozessen

Die Studierenden bearbeiten Aufgaben in Kleingruppen und stellen die Ergebnisse in der Übungsgruppe vor


Literatur
  • G. Brunner: Skriptum Thermische Verfahrenstechnik
  • J. King: Separation Processes, McGraw-Hill, 2. Aufl. 1980
  • Sattler: Thermische Trennverfahren, VCH, Weinheim 1995
  • J.D. Seader, E.J. Henley: Separation Process Principles, Wiley, New York, 1998.
  • Mersmann: Thermische Verfahrenstechnik, Springer, 1980
  • Grassmann, Widmer, Sinn: Einführung in die Thermische Verfahrenstechnik, 3. Aufl., Walter de Gruyter, Berlin 1997
  • Brunner, G.: Gas extraction. An introduction to fundamentals of supercritical fluids and the application to separation processes. Steinkopff, Darmstadt; Springer, New York; 1994. ISBN 3-7985-0944-1 ; ISBN 0-387-91477-3 .
  • R. Goedecke (Hrsg.): Fluid-Verfahrenstechnik, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2006.
  • Perry"s Chemical Engineers" Handbook, R.H. Perry, D.W. Green, J.O. Maloney (Hrsg.), 6th ed., McGraw-Hill, New York 1984 Ullmann"s Enzyklopädie der Technischen Chemie


Lehrveranstaltung L0141: Thermische Grundoperationen
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung in die thermische Verfahrenstechnik und Grundzüge von Trennprozessen
  • Einfache Gleichgewichtsprozesse, Vielstufenprozesse
  • Rektifikation binärer Gemische, Enthalpie-Konzentrations-Diagramm
  • Extraktive und Azeotrope Destillation, Wasserdampfdestillation, Absatzweise Rektifikation
  • Extraktion: Trennungen ternärer Systeme, Dreiecksdiagramm
  • Mehrkomponententrennungen einschließlich komplexer Gemische
  • Auslegung von Trennapparaten ohne diskrete Stufen
  • Trocknung
  • Chromatographische Trennverfahren
  • Membrantrennverfahren
  • Energiebedarf von Trennprozessen
  • Erweiterte Übersicht zu Trennprozessen
  • Auswahl von Trennprozessen


Literatur
  • G. Brunner: Skriptum Thermische Verfahrenstechnik
  • J. King: Separation Processes, McGraw-Hill, 2. Aufl. 1980
  • Sattler: Thermische Trennverfahren, VCH, Weinheim 1995
  • J.D. Seader, E.J. Henley: Separation Process Principles, Wiley, New York, 1998.
  • Mersmann: Thermische Verfahrenstechnik, Springer, 1980
  • Grassmann, Widmer, Sinn: Einführung in die Thermische Verfahrenstechnik, 3. Aufl., Walter de Gruyter, Berlin 1997
  • Brunner, G.: Gas extraction. An introduction to fundamentals of supercritical fluids and the application to separation processes. Steinkopff, Darmstadt; Springer, New York; 1994. ISBN 3-7985-0944-1 ; ISBN 0-387-91477-3 .
  • R. Goedecke (Hrsg.): Fluid-Verfahrenstechnik, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2006.
  • Perry"s Chemical Engineers" Handbook, R.H. Perry, D.W. Green, J.O. Maloney (Hrsg.), 6th ed., McGraw-Hill, New York 1984 Ullmann"s Enzyklopädie der Technischen Chemie


Lehrveranstaltung L1159: Thermische Grundoperationen
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Die Studierenden absolvieren in diesem Praktikum acht Versuche. Zu jedem der acht Versuche gibt es ein Kolloquium. In diesem reflektieren die Studierenden ihr Wissen und diskutieren es anschließend auf Fachebene mit dem Lehrpersonal und den Mitstudierenden.

Die Studierenden arbeiten stark arbeitsteilig in kleinen Gruppen. Über alle Versuche wird ein Abschlussprotokoll verfasst. Die Studierenden erhalten eine Rückmeldung zu den Standards des wissenschaftlichen Schreibens, sodass sie über die Dauer des Praktikums ihre Kompetenzen in diesem Bereich ausbauen können.

Themen des Praktikums:

  • Einführung in die thermische Verfahrenstechnik und Grundzüge von Trennprozessen
  • Einfache Gleichgewichtsprozesse, Vielstufenprozesse
  • Rektifikation binärer Gemische, Enthalpie-Konzentrations-Diagramm
  • Extraktive und Azeotrope Destillation, Wasserdampfdestillation, Absatzweise Rektifikation
  • Extraktion: Trennungen ternärer Systeme, Dreiecksdiagramm
  • Mehrkomponententrennungen einschließlich komplexer Gemische
  • Auslegung von Trennapparaten ohne diskrete Stufen
  • Trocknung
  • Chromatographische Trennverfahren
  • Membrantrennverfahren
  • Energiebedarf von Trennprozessen
  • Erweiterte Übersicht zu Trennprozessen
  • Auswahl von Trennprozessen


Literatur
  • G. Brunner: Skriptum Thermische Verfahrenstechnik
  • J. King: Separation Processes, McGraw-Hill, 2. Aufl. 1980
  • Sattler: Thermische Trennverfahren, VCH, Weinheim 1995
  • J.D. Seader, E.J. Henley: Separation Process Principles, Wiley, New York, 1998.
  • Mersmann: Thermische Verfahrenstechnik, Springer, 1980
  • Grassmann, Widmer, Sinn: Einführung in die Thermische Verfahrenstechnik, 3. Aufl., Walter de Gruyter, Berlin 1997
  • Brunner, G.: Gas extraction. An introduction to fundamentals of supercritical fluids and the application to separation processes. Steinkopff, Darmstadt; Springer, New York; 1994. ISBN 3-7985-0944-1 ; ISBN 0-387-91477-3 .
  • R. Goedecke (Hrsg.): Fluid-Verfahrenstechnik, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2006.
  • Perry"s Chemical Engineers" Handbook, R.H. Perry, D.W. Green, J.O. Maloney (Hrsg.), 6th ed., McGraw-Hill, New York 1984 Ullmann"s Enzyklopädie der Technischen Chemie


Modul M0892: Chemische Reaktionstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Chemische Reaktionstechnik (Grundlagen) (L0204) Vorlesung 2 2
Chemische Reaktionstechnik (Grundlagen) (L0244) Hörsaalübung 2 2
Praktikum Chemische Reaktionstechnik (Grundlagen) (L0221) Laborpraktikum 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Raimund Horn
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Vorlesungsinhalte der Module Mathematik I-III, Physikalische Chemie und technische Thermodynamik I+II sowie Informatik für Verfahrensingenieure.
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die Grundbegriffe der chemischen Reaktionstechnik erläutern. Sie können den Unterschied zwischen thermodynamischen und kinetischen Vorgängen diskutieren. Sie sind in der Lage, Teile von isothermen und nicht-isothermen Idealreaktoren zu bezeichnen, deren Eigenschaften zu beschreiben.




Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach Abschluß des Modules in der Lage,
- verschiedene Berechnungsverfahren einzusetzen, um isotherme und nichtisotherme Idealreaktoren auszulegen.
- stabile Betriebspunkte für diese Reaktoren festzulegen und zu berechnen.
- reaktionstechnische Experimente an einer Versuchsanlage durchzuführen und nach wissenschaftlichen Richtlinien zu dokumentieren.




Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können sich nach Absolvieren des Praktikums in Kleingruppen organisieren, um eine reaktionstechnische Fragestellung zu bearbeiten. Die Studierenden können ihr fachspezifisches Wissen mündlich reflektieren und mit Mitstudierenden und Lehrpersonal diskutieren.




Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, weiterführende Informationen selbstständig zu beschaffen und ihre Relevanz zu bewerten. Die Studierenden können eigenständig Experimente planen und vorbereiten.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0204: Chemische Reaktionstechnik (Grundlagen)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Raimund Horn
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundbegriffe der Reaktionstechnik, Definitionen, Konzentrationsberechnungen (Reaktor, Reaktionsgemisch, Reaktanten, Produkte, Begleitstoffe, Reaktionsvolumen, Reaktorvolumen, Chemische Reaktion, Masse, Stoffmenge, Molenbruch, Volumen, Dichte, molare Konzentration, Massen-Konzentration, Molalität, Partialdruck, Hydrodynamische Verweilzeit, Raumzeit, Reaktionslaufzahl, Durchsatz eines Reaktors, Belastung eines Reaktors, Umsatz, Selektivität, Ausbeute, Konzentrationsberechnungen in ruhenden und strömenden Multikomponenten-Mischungen)

Stöchiometrie und stöchiometrische Berechnungen (Einfache Reaktionen, Komplexe Reaktionen, Schlüsselreaktionen, Schlüsselspezies, Matrix der stöchiometrischen Koeffizienten, linear abhängige und unabhängige Reaktionen, Element-Spezies-Matrix, reduzierte Stufenform einer Matrix, Rang einer Matrix, Gauss Jordan Eliminierung, Zusammenhang Stöchiometrie und Kinetik, Berechnung der Reaktionslaufzahlen bei multiplen Reaktionen aus Stoffmengenänderungen)

Thermodynamik (Was ist Thermodynamik?, Bedeutung der Thermodynamik in der Reaktionstechnik, Nulltet Hauptsatz, Temperaturskalen, Temperaturmessung in der Praxis, 1. Hauptsatz, Innere Energie, Enthalpie, Kalorimeter, Reaktionsenthalpie, Standardbildungsenthalpie, Satz von Hess, Wärmekapazität, Kirchhoff'scher Satz, Standardreaktionsenthalpie, Druckabhängigkeit der Reaktionsenthalpie, 2. Hauptsatz, Reversible und Irreversible Zustandsänderungen, Entropie, Clausius'sche Ungleichung, Freie Energie, Freie Enthalpie, Chemisches Potential, Chemisches Gleichgewicht, Aktivität, Van't Hoff'sche Reaktionsisobare, Gleichgewichtsberechnungen an ausgewählten Beispielen, Prinzip von Le Chatelier und Braun, Gleichgewichtsberechnung bei multiplen Reaktionen, Lagrange'sche Multiplikatoren)

Chemische Kinetik (Reversible und Irreversible Reaktionen, Homogene und Heterogene Reaktionen, Elementarschritt, Reaktionsmechanismus, Mikrokinetik, Makrokinetik, Formalkinetik, Reaktionsgeschwindigkeit, Stoffmengenänderungsgeschwindigkeit, Arrhenius-Gleichung, Aktivierungsenergie und Vorfaktor bei komplexen Reaktionen, Reaktion 0., 1., 2. Ordnung, Integration der Geschwindigkeitsgesetze, Damköhler-Zahl, Differentielle und Integrale Methode der Kinetischen Analyse, Grundtypen von Laborreaktoren zum Messen von Kinetiken, Halbwertszeiten, Kinetik komplexer Reaktionen, Parallelreaktionen, Reversible Reaktionen, Folgereaktionen, Reaktion mit vorgelagertem Gleichgewicht, Reduktion von Reaktionsmechanismen, Quasistationarität nach Bodenstein, Geschwindigkeitsbestimmender Schritt, Michaelis-Menten Kinetik, Analytische Integration von Differentialgleichungen 1. Ordnung - integrierender Faktor, Numerische Integration Komplexer Kinetiken)

Typen Chemischer Reaktionsapparate (Chemische Reaktoren in Industrie und Labor, Ideale vs. Reale Reaktoren, Diskontinuierliche-, Halbkontinuierliche-, Kontinuierliche Reaktoren, Einphasig- Zweiphasig- Mehrphasige Reaktoren, Batch-Reaktor, Semi-Batch Reaktor, CSTR, Plug Flow Reaktor, Festbettreaktoren, Hordenreaktor, Drehrohröfen, Wirbelschichten, Gas-Flüssig-Reaktoren, Dreiphasen-Reaktoren)

Isotherme Idealreaktoren (Molbilanz eines chemische Reaktors, Molbilanz des Batch-Reaktors, Integration der Molbilanz des Batch-Reaktors für verschiedene Kinetiken, Partialbruchzerlegung, Molbilanz des Semibatch-Reaktors, Molbilanz des Plug Flow Reaktors, Analogie Batch Reaktor - PFR, Auslegung von PFR's bei Reaktionen mit Volumenänderung, komplexen Reaktionen, Molbilanz eines katalytischen Festbett-Reaktors, Auslegung eines Membranreaktors, Molbilanz des CSTR, Vergleich von CSTR und PFR hinsichtlich Umsatz und Selektivität, Molbilanz der Rührkesselkaskade, Numerisch-Iterative Berechnung von Rührkesselkaskaden, Newton-Raphson Verfahren, Graphische Auslegung von Rührkesselkaskaden)

Nichtisotherme Idealreaktoren (Energiebilanz chemischer Reaktoren, adiabate Reaktoren, adiabatische Temperaturerhöhung, Hordenreaktor für adiabate exotherme Gleichgewichtsreaktionen, Auslegung eines adiabaten Strömungsrohres, Levenspiel-Plots, Wärmedurchgang durch eine Reaktorwand, Wärmeübergang, Wärmeleitung, Wärmedurchgang durch eine gekrümmte Wand, Auslegung eines PFR im Gleichstrom und Gegenstrom, Wärmebilanz des Kühlmediums, CSTR mit Wärmeaustausch, Multiple Stationäre Zustände, Zünd-Lösch Verhalten, Stabilität eines CSTR, Komplexe Reaktionen in nicht-isothermen Reaktoren, optimales Temperaturprofil eines Reaktors)

Literatur

lecture notes Raimund Horn

skript Frerich Keil

Books:

M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, A. Renken, Technische Chemie, Wiley-VCH

G. Emig, E. Klemm, Technische Chemie, Springer

A. Behr, D. W. Agar, J. Jörissen, Einführung in die Technische Chemie 

E. Müller-Erlwein, Chemische Reaktionstechnik 2012, 2. Auflage, Teubner Verlag

J. Hagen, Chemiereaktoren: Auslegung und Simulation, 2004, Wiley-VCH

H. S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall B

H. S. Fogler, Essentials of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall

O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, John Wiley & Sons, 1998 

L. D. Schmidt, The Engineering of Chemical Reactions, Oxford Univ. Press, 2009

J. B. Butt, Reaction Kinetics and Reactor Design, 2000, Marcel Dekker

R. Aris, Elementary Chemical Reactor Analysis, Dover Pubn. Inc., 2000

M. E. Davis, R. J. Davis, Fundamentals of Chemical Reaction Engineering, McGraw Hill

G. F. Froment, K. B. Bischoff, J. De Wilde, Chemical Reactor Analysis and Design, John Wiley & Sons, 2010

A. Jess, P. Wasserscheid, Chemical Technology  An Integrated Textbook, WILEY-VCH 



Lehrveranstaltung L0244: Chemische Reaktionstechnik (Grundlagen)
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Raimund Horn, Dr. Oliver Korup
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundbegriffe der Reaktionstechnik, Definitionen, Konzentrationsberechnungen (Reaktor, Reaktionsgemisch, Reaktanten, Produkte, Begleitstoffe, Reaktionsvolumen, Reaktorvolumen, Chemische Reaktion, Masse, Stoffmenge, Molenbruch, Volumen, Dichte, molare Konzentration, Massen-Konzentration, Molalität, Partialdruck, Hydrodynamische Verweilzeit, Raumzeit, Reaktionslaufzahl, Durchsatz eines Reaktors, Belastung eines Reaktors, Umsatz, Selektivität, Ausbeute, Konzentrationsberechnungen in ruhenden und strömenden Multikomponenten-Mischungen)

Stöchiometrie und stöchiometrische Berechnungen (Einfache Reaktionen, Komplexe Reaktionen, Schlüsselreaktionen, Schlüsselspezies, Matrix der stöchiometrischen Koeffizienten, linear abhängige und unabhängige Reaktionen, Element-Spezies-Matrix, reduzierte Stufenform einer Matrix, Rang einer Matrix, Gauss Jordan Eliminierung, Zusammenhang Stöchiometrie und Kinetik, Berechnung der Reaktionslaufzahlen bei multiplen Reaktionen aus Stoffmengenänderungen)

Thermodynamik (Was ist Thermodynamik?, Bedeutung der Thermodynamik in der Reaktionstechnik, Nulltet Hauptsatz, Temperaturskalen, Temperaturmessung in der Praxis, 1. Hauptsatz, Innere Energie, Enthalpie, Kalorimeter, Reaktionsenthalpie, Standardbildungsenthalpie, Satz von Hess, Wärmekapazität, Kirchhoff'scher Satz, Standardreaktionsenthalpie, Druckabhängigkeit der Reaktionsenthalpie, 2. Hauptsatz, Reversible und Irreversible Zustandsänderungen, Entropie, Clausius'sche Ungleichung, Freie Energie, Freie Enthalpie, Chemisches Potential, Chemisches Gleichgewicht, Aktivität, Van't Hoff'sche Reaktionsisobare, Gleichgewichtsberechnungen an ausgewählten Beispielen, Prinzip von Le Chatelier und Braun, Gleichgewichtsberechnung bei multiplen Reaktionen, Lagrange'sche Multiplikatoren)

Chemische Kinetik (Reversible und Irreversible Reaktionen, Homogene und Heterogene Reaktionen, Elementarschritt, Reaktionsmechanismus, Mikrokinetik, Makrokinetik, Formalkinetik, Reaktionsgeschwindigkeit, Stoffmengenänderungsgeschwindigkeit, Arrhenius-Gleichung, Aktivierungsenergie und Vorfaktor bei komplexen Reaktionen, Reaktion 0., 1., 2. Ordnung, Integration der Geschwindigkeitsgesetze, Damköhler-Zahl, Differentielle und Integrale Methode der Kinetischen Analyse, Grundtypen von Laborreaktoren zum Messen von Kinetiken, Halbwertszeiten, Kinetik komplexer Reaktionen, Parallelreaktionen, Reversible Reaktionen, Folgereaktionen, Reaktion mit vorgelagertem Gleichgewicht, Reduktion von Reaktionsmechanismen, Quasistationarität nach Bodenstein, Geschwindigkeitsbestimmender Schritt, Michaelis-Menten Kinetik, Analytische Integration von Differentialgleichungen 1. Ordnung - integrierender Faktor, Numerische Integration Komplexer Kinetiken)

Typen Chemischer Reaktionsapparate (Chemische Reaktoren in Industrie und Labor, Ideale vs. Reale Reaktoren, Diskontinuierliche-, Halbkontinuierliche-, Kontinuierliche Reaktoren, Einphasig- Zweiphasig- Mehrphasige Reaktoren, Batch-Reaktor, Semi-Batch Reaktor, CSTR, Plug Flow Reaktor, Festbettreaktoren, Hordenreaktor, Drehrohröfen, Wirbelschichten, Gas-Flüssig-Reaktoren, Dreiphasen-Reaktoren)

Isotherme Idealreaktoren (Molbilanz eines chemische Reaktors, Molbilanz des Batch-Reaktors, Integration der Molbilanz des Batch-Reaktors für verschiedene Kinetiken, Partialbruchzerlegung, Molbilanz des Semibatch-Reaktors, Molbilanz des Plug Flow Reaktors, Analogie Batch Reaktor - PFR, Auslegung von PFR's bei Reaktionen mit Volumenänderung, komplexen Reaktionen, Molbilanz eines katalytischen Festbett-Reaktors, Auslegung eines Membranreaktors, Molbilanz des CSTR, Vergleich von CSTR und PFR hinsichtlich Umsatz und Selektivität, Molbilanz der Rührkesselkaskade, Numerisch-Iterative Berechnung von Rührkesselkaskaden, Newton-Raphson Verfahren, Graphische Auslegung von Rührkesselkaskaden)

Nichtisotherme Idealreaktoren (Energiebilanz chemischer Reaktoren, adiabate Reaktoren, adiabatische Temperaturerhöhung, Hordenreaktor für adiabate exotherme Gleichgewichtsreaktionen, Auslegung eines adiabaten Strömungsrohres, Levenspiel-Plots, Wärmedurchgang durch eine Reaktorwand, Wärmeübergang, Wärmeleitung, Wärmedurchgang durch eine gekrümmte Wand, Auslegung eines PFR im Gleichstrom und Gegenstrom, Wärmebilanz des Kühlmediums, CSTR mit Wärmeaustausch, Multiple Stationäre Zustände, Zünd-Lösch Verhalten, Stabilität eines CSTR, Komplexe Reaktionen in nicht-isothermen Reaktoren, optimales Temperaturprofil eines Reaktors)

Literatur

lecture notes Raimund Horn

skript Frerich Keil

Books:

M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, A. Renken, Technische Chemie, Wiley-VCH

G. Emig, E. Klemm, Technische Chemie, Springer

A. Behr, D. W. Agar, J. Jörissen, Einführung in die Technische Chemie 

E. Müller-Erlwein, Chemische Reaktionstechnik 2012, 2. Auflage, Teubner Verlag

J. Hagen, Chemiereaktoren: Auslegung und Simulation, 2004, Wiley-VCH

H. S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall B

H. S. Fogler, Essentials of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall

O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, John Wiley & Sons, 1998 

L. D. Schmidt, The Engineering of Chemical Reactions, Oxford Univ. Press, 2009

J. B. Butt, Reaction Kinetics and Reactor Design, 2000, Marcel Dekker

R. Aris, Elementary Chemical Reactor Analysis, Dover Pubn. Inc., 2000

M. E. Davis, R. J. Davis, Fundamentals of Chemical Reaction Engineering, McGraw Hill

G. F. Froment, K. B. Bischoff, J. De Wilde, Chemical Reactor Analysis and Design, John Wiley & Sons, 2010

A. Jess, P. Wasserscheid, Chemical Technology  An Integrated Textbook, WILEY-VCH 

Lehrveranstaltung L0221: Praktikum Chemische Reaktionstechnik (Grundlagen)
Typ Laborpraktikum
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Raimund Horn, Dr. Achim Bartsch
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Durchführung und Auswertung mehrerer Versuche aus dem Gebiet der Chemischen  Reaktionstechnik. Schwerpunkt: Idealreaktoren
* Satzreaktoren-Schätzung kinetischer Parameter für die Verseifung von Ethylacetat
* Kontinuierlicher Rührkessel, Verweilzeitverteilung, Reaktion
* Rührkesselkaskade, Verweilzeitspektrum
* Rohrreaktor, Verweilzeitspekrum, Reaktion

Vor der praktischen Durchführung der Versuche findet ein Kolloquium statt, in dem die Studierenden die theoretischen Grundlagen der Versuche sowie deren Umsetzung in die Praxis erläutern, reflektieren und diskutieren.

Die Studierenden verfassen zu jedem Versuch ein Protokoll. Sie erhalten Feedback zur Wissenschaftlichkeit ihrer Texte sowie wissenschaftlichen Standards (Zitierweise, Bildbeschriftung, etc.), sodass sie ihre Fertigkeiten diesbezüglich über den Verlauf des Praktikums kontinuierlich verbessern können

Literatur

Levenspiel, O.: Chemical reaction engineering; John Wiley & Sons, New York, 3. Ed., 1999 VTM 309(LB)

Praktikumsskript

Skript Chemische Verfahrenstechnik 1 (F.Keil)



Modul M0945: Bioverfahrenstechnik - Vertiefung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bioverfahrenstechnik - Vertiefung (L1107) Vorlesung 2 4
Bioverfahrenstechnik - Vertiefung (L1108) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. An-Ping Zeng
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Inhalt des Moduls "Bioverfahrenstechnik Grundlagen"
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage,
- verschiedene kinetische Ansätze für das Wachstum verschiedener Mikroorganismen zu beschreiben und zu erläutern,
- die wichtigsten Aufarbeitungsschritte und Grundmethoden der Immobilisierungstechnik von Proteinen sowie deren Anwendungen zu beschreiben.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

- für konkrete industrielle Anwendungen (z.B. Kultivierung von Mikroorganismen und tierischen Zellen) wissenschaftliche Fragestellungen oder mögliche praktische Probleme zu identifizieren und Lösungsansätze zu formulieren, 

- die Anwendung von scale-up-Kriterien für verschiedene Bioreaktoren und Prozesstypen zu bewerten und diese Kriterien auf gegebene bioverfahrenstechnische Probleme (anaerob, aerob bzw. mikroaerob) anzuwenden, 

- Fragestellungen für die Analyse und Optimierung realer Bioproduktionsprozesse zu formulieren und entsprechende Lösungsansätze abzuleiten,

- die Auswirkungen der Energiegenerierung, der Regenerierung des Reduktionsäquivalenten und der Wachstumshemmung auf das Verhalten von Mikroorganismen und auf den Gesamtfermentationsprozess qualitativ zu beschreiben, 

- Stoffflussbilanzgleichungen aufzustellen und zu lösen, die Parameter verschiedener kinetischer Ansätze zu bestimmen und Immobilisierungs- und Aktivitätsausbeuten zu berechnen,

- Prozessführungsstrategien (Batch, Fed-Batch, Konti) geeignet auszuwählen, zu berechnen und zu bewerten.





Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, in fachlich gemischten Teams wissenschaftliche Fragestellungen zu diskutieren, ihre Ansichten dazu zu vertreten und gemeinsam an gegebenen ingenieurstechnischen und wissenschaftlichen Aufgabenstellungen zu arbeiten.


Selbstständigkeit

Nach Abschluss des Moduls sind die Teilnehmer in der Lage, sich selbst Wissensquellen zu erschließen und ihre Kenntnisse auf bisher unbekannte Fragestellungen anzuwenden und dies zu präsentieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1107: Bioverfahrenstechnik - Vertiefung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. An-Ping Zeng, Prof. Andreas Liese
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung: Status und aktuelle Entwicklung der mikrobiellen und enzymatischen Bioprozesstechnik, Vorstellung der Vorlesung  
  • Enzymatische Prozesse I: Reaktortypen und Bewertungskriterien am Beispiel industrieller Biotransformationen (Prof. Liese) 
  • Enzymatische Prozesse II  (Prof. Liese)
  • Immobilisierungstechnik: Grundmethoden der Immobilisierung von isolierten Enzymen/Zellen (Prof. Liese)
  • Anaerobe Fermentationsprozesse (Prof. Zeng)
  • Mikroaerobe Bioprozessführung: Kinetiken, Bioenergetik, Scale-up, Sauerstoffversorgung (Prof. Zeng)
  • Fedbatch-Verfahren und Hochzelldichtekultivierung (Prof. Zeng)
  • Aufarbeitung von Proteinen: Grundtypen chromatographischer Aufarbeitungen, Membranfiltration (Prof. Liese)
  • Zellkulturtechnik und kontinuierliche Bioprozesse: Grundlagen, Kinetiken, Reaktoren, Medien (Prof. Zeng)
  • Problem-based lerning mit Prozessen aus Biokatalyse und Fermentation
Literatur

K. Buchholz, V. Kasche, U. Bornscheuer: Biocatalysts and Enzyme Technology, 2. Aufl. Wiley-VCH, 2012

H. Chmiel: Bioprozeßtechnik, Elsevier, 2006

R.H. Balz et al.: Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology, 3. edition, ASM Press, 2010 

H.W. Blanch, D. Clark: Biochemical Engineering, Taylor & Francis, 1997 

P. M. Doran: Bioprocess Engineering Principles, 2. edition, Academic Press, 2013


Skripte für die Vorlesung
Lehrveranstaltung L1108: Bioverfahrenstechnik - Vertiefung
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. An-Ping Zeng, Prof. Andreas Liese
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung: Status und aktuelle Entwicklung der mikrobiellen und enzymatischen Bioprozesstechnik, Vorstellung der Vorlesung  
  • Enzymatische Prozesse I: Reaktortypen und Bewertungskriterien am Beispiel industrieller Biotransformationen (Prof. Liese) 
  • Enzymatische Prozesse II  (Prof. Liese)
  • Immobilisierungstechnik: Grundmethoden der Immobilisierung von isolierten Enzymen/Zellen (Prof. Liese)
  • Anaerobe Fermentationsprozesse (Prof. Zeng)
  • Mikroaerobe Bioprozessführung: Kinetiken, Bioenergetik, Scale-up, Sauerstoffversorgung (Prof. Zeng)
  • Fedbatch-Verfahren und Hochzelldichtekultivierung (Prof. Zeng)
  • Aufarbeitung von Proteinen: Grundtypen chromatographischer Aufarbeitungen, Membranfiltration (Prof. Liese)
  • Zellkulturtechnik und kontinuierliche Bioprozesse: Grundlagen, Kinetiken, Reaktoren, Medien (Prof. Zeng)
  • Problem-based lerning mit Prozessen aus Biokatalyse und Fermentation

Die Studierenden stellen in der Übungsgruppe Aufgaben vor und diskutieren im Anschluss mit Mitstudierenden und Lehrpersonal darüber. Im PBL-Teil der Veranstaltung diskutieren die Studierenden wissenschaftliche Fragestellungen in Teams. Sie erschließen sich Wissensquellen selbst, wenden diese auf eine bislang unbekannte Fragestellung an, präsentieren ihre Ergebnisse und vertreten ihre Ansichten dazu.

Literatur

K. Buchholz, V. Kasche, U. Bornscheuer: Biocatalysts and Enzyme Technology, 2. Aufl. Wiley-VCH, 2012

H. Chmiel: Bioprozeßtechnik, Elsevier, 2006

R.H. Balz et al.: Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology, 3. edition, ASM Press, 2010 

H.W. Blanch, D. Clark: Biochemical Engineering, Taylor & Francis, 1997 

P. M. Doran: Bioprocess Engineering Principles, 2. edition, Academic Press, 2013


Skripte für die Vorlesung

Modul M1275: Umwelttechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Laborpraktikum Umwelttechnik (L1387) Laborpraktikum 1 1
Umwelttechnik (L0326) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der anorganischen und organischen Chemie sowie Biologie

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls erlangen die Studierenden vertieftes Wissen über Umwelttechnik. Sie sind in der Lage das Verhalten von Stoffen in der Umwelt grundlegend zu beschreiben. Die Studierenden können einen Überblick über die beteiligten wissenschaftlichen Disziplinen geben. Sie können Fachausdrücke erklären und den entsprechenden Methoden zuordnen.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind fähig, geeignete Maßnahmen zum Management und zur Schadensminderung von Umweltproblemen vorzuschlagen.  Sie können geochemische Parameter bestimmen und das Potential zur Verlagerung und zum Umbau toxischer Stoffe in der Umwelt einschätzen. Die Studierenden sind in der Lage, sich selbständig begründete Meinungen dazu zu erarbeiten, wie Umwelttechnik zur nachhaltigen Entwicklung beiträgt, und diese Meinung vor der Gruppe zu präsentieren und zu verteidigen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage, technisch-wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifisch und fachübergreifend zu diskutieren. Sie sind in der Lage, gemeinsam verschiedene Lösungsansätze zu entwickeln und über deren theoretische und praktische Umsetzung zu beraten.



Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über das Fachgebiet erschließen, sich das darin enthaltene Wissen aneignen und auf neue Fragestellungen übertragen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Leistungspunkte 3
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 1 Stunde
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1387: Laborpraktikum Umwelttechnik
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Joachim Gerth
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Dieser Versuch zeigt den Einfluss der Ionenstärke auf die Bindung von gelöstem Zink und Phosphat an Bodenoberflächen. Aus den Ergebnissen wird abgeleitet, wie das Oberflächenpotential von Bodenpartikeln durch Applikation von Salz beeinflusst werden kann und welche Konsequenzen für die Bindung von Nähr- und Schadstoffen daraus entstehen.  Der Versuch wird mit einem eisenoxidreichen Bodenmaterial durchgeführt.

Innerhalb des Laborpraktikums diskutieren die Studierenden verschiedene technisch-wissenschaftliche Aufgabenstellungen, sowohl fachspezifisch und fachübergreifend. Sie sprechen verschiedene Lösungsansätze der Aufgabenstellung durch und beraten über die theoretische oder praktische Umsetzung.



Literatur

F. Scheffer und P. Schachtschabel (2002): "Lehrbuch der Bodenkunde" TUB Signatur AGG-308

W.E.H. Blum (2007): "Bodenkunde in Stichworten" TUB Signatur AGG-317

C. A. J. Appelo; D. Postma (2005): "Geochemistry, groundwater and pollution"

TUB Signatur GWC-515 

Lehrveranstaltung L0326: Umwelttechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt, Dozenten des SD V
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführende Vorlesung in die Umweltwissenschaft:
  2. Umwelteffekte und Schadwirkungen
  3. Abwassertechnik
  4. Luftreinhaltung
  5. Lärmschutz
  6. Abfallentsorgung/Recycling
  7. Grundwasserschutz/Bodenschutz
  8. Erneuerbare Energien
  9. Ressourcenschonung und Energieeffizienz

Literatur

Förster, U.: Umweltschutztechnik; 2012; Springer Berlin (Verlag) 8., Aufl. 2012; 978-3-642-22972-5 (ISBN)


Modul M0833: Grundlagen der Regelungstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Regelungstechnik (L0654) Vorlesung 2 4
Grundlagen der Regelungstechnik (L0655) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Herbert Werner
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Behandlung von Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich und der Laplace-Transformation.

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können das Verhalten dynamischer Systeme in Zeit- und Frequenzbereich darstellen und interpretieren, und insbesondere die Eigenschaften Systeme 1. und 2. Ordnung erläutern.
  • Sie können die Dynamik einfacher Regelkreise erklären und anhand von Frequenzgang und Wurzelortskurve interpretieren.
  • Sie können das Nyquist-Stabilitätskriterium sowie die daraus abgeleiteten Stabilitätsreserven erklären.
  • Sie können erklären, welche Rolle die Phasenreserve in der Analyse und Synthese von Regelkreisen spielt.
  • Sie können die Wirkungsweise eines PID-Reglers anhand des Frequenzgangs interpretieren.
  • Sie können erklären, welche Aspekte bei der digitalen Implementierung zeitkontinuierlich entworfener Regelkreise berücksichtigt werden müssen.
Fertigkeiten
  • Studierende können Modelle linearer dynamischer Systeme vom Zeitbereich in den Frequenzbereich transformieren und umgekehrt. 
  • Sie können das Verhalten von Systemen und Regelkreisen simulieren und bewerten.
  • Sie können PID-Regler mithilfe heuristischer Einstellregeln (Ziegler-Nichols) entwerfen.
  • Sie können anhand von Wurzelortskurve und Frequenzgang einfache Regelkreise entwerfen und analysieren.
  • Sie können zeitkontinuierliche Modelle  dynamischer Regler für die digitale Implementierung zeitdiskret approximieren.
  • Sie beherrschen die einschlägigen Software-Werkzeuge (Matlab Control Toolbox, Simulink) für die Durchführung all dieser Aufgaben.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende können in kleinen Gruppen fachspezifische Fragen gemeinsam bearbeiten und ihre Reglerentwürfe  experimentell testen und bewerten
Selbstständigkeit Studierende können sich Informationen aus bereit gestellten Quellen (Skript, Software-Dokumentation, Versuchsunterlagen) beschaffen und für die Lösung gegebener Probleme verwenden.

Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe wöchentlicher On-Line Tests kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern

 
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Computer Science: Vertiefung Computermathematik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Vertiefung Ingenieurwissenschaft: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs Kernfächer: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0654: Grundlagen der Regelungstechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Signale und Systeme

  • Lineare Systeme, Differentialgleichungen und Übertragungsfunktionen
  • Systeme 1. und 2. Ordnung, Pole und Nullstellen, Impulsantwort und Sprungantwort
  • Stabilität

Regelkreise

  • Prinzip der Rückkopplung: Steuerung oder Regelung
  • Folgeregelung und Störunterdrückung
  • Arten der Rückführung, PID-Regelung
  • System-Typ und bleibende Regelabweichung
  • Inneres-Modell-Prinzip

Wurzelortskurven

  • Konstruktion und Interpretation von Wurzelortskurven
  • Wurzelortskurven von PID-Regelkreisen

Frequenzgang-Verfahren

  • Frequenzgang, Bode-Diagramm
  • Minimalphasige und nichtminimalphasige Systeme
  • Nyquist-Diagramm, Nyquist-Stabilitätskriterium, Phasenreserve und Amplitudenreserve
  • Loop shaping, Lead-Lag-Kompensatoren
  • Frequenzgang von PID-Regelkreisen

Totzeitsysteme

  • Wurzelortskurve und Frequenzgang von Totzeitsystemen
  • Smith-Prädiktor

Digitale Regelung

  • Abtastsysteme, Differenzengleichungen
  • Tustin-Approximation, digitale PID-Regler

Software-Werkzeuge

  • Einführung in Matlab, Simulink, Control Toolbox
  • Rechnergestützte Aufgaben zu allen Themen der Vorlesung
Literatur
  • Werner, H., Lecture Notes „Introduction to Control Systems“
  • G.F. Franklin, J.D. Powell and A. Emami-Naeini "Feedback Control of Dynamic Systems", Addison Wesley, Reading, MA, 2009
  • K. Ogata "Modern Control Engineering", Fourth Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 2010
  • R.C. Dorf and R.H. Bishop, "Modern Control Systems", Addison Wesley, Reading, MA 2010
Lehrveranstaltung L0655: Grundlagen der Regelungstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0539: Prozess- und Anlagentechnik I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Prozess- und Anlagentechnik I (L0095) Vorlesung 2 2
Prozess- und Anlagentechnik I (L0096) Hörsaalübung 1 2
Prozess- und Anlagentechnik I (L1214) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Georg Fieg
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Ingenieurwissenschaftliche Grundlagenfächer

Grundoperationen der mechanischen und thermischen Verfahrenstechnik

Chemische Reaktionstechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Teilnehmer am Modul ‚Prozess- und Anlagentechnik I‘ können:

  • Globale Bilanzgleichungen für verfahrenstechnische Systeme klassifizieren und formulieren
  • Lineare Stoffbilanzmodelle für komplexe verfahrenstechnische Prozesse angeben
  • Lineare Regression und Bilanzausgleichsprobleme darlegen und beschreiben
  • Form und Inhalt von Fließbildern erklären
  • Strategien bei der Synthese von Reaktoren und von Trennprozessen darlegen
  • Statische und dynamische Methoden der Kosten- und Wirtschaftlichkeitsrechnung angeben


Fertigkeiten

Studierende sind nach erfolgreicher Teilnahme in der Lage:

  • Massen- und Energiebilanzen von verfahrenstechnischen Prozessen aufzustellen und die Ströme zu berechnen
  • Massenströme in komplexen verfahrenstechnischen Anlagen mit Hilfe linearer Stoffbilanzmodelle zu berechnen
  • Bilanzausgleichsprobleme zu lösen
  • Prozesssynthese strukturiert durchzuführen
  • Quantitative Aussagen über Herstellkosten und über die Wirtschaftlichkeit von Produktionsverfahren zu machen


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende sind in der Lage, in heterogenen Kleingruppen gemeinsam Lösungswege zu erarbeiten.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, sich anhand weiterführender Literatur zum Thema daraus Wissen zu erschließen

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Min. Vorlesungsunterlagen und Fachbücher
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0095: Prozess- und Anlagentechnik I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Georg Fieg
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Einführung

      1.1 Begriffe: Prozess und Anlage

      1.2 Motivation für Prozessentwicklung

      1.3 Lebenszyklus einer Produktionsanlage

      1.4 Wirtschaftliche Bedeutung der Prozessentwicklung

2. Ingenieurmäßige Methoden und Werkzeuge

      2.1 Globale Bilanzgleichungen     

      2.2 Strategien zur Prozesssynthese  

      2.3 Grafische Abbildung von Prozessen

      2.4 Mehrdimensionale lineare Regression

      2.5 Bilanzausgleich und Datenvalidierung

3. Prozesssynthese

      3.1 Grobaufbau verfahrenstechnischer  Prozesse   

      3.2 Entscheidungsebenen bei der Prozessentwicklung

      3.3 Reaktorsynthese

      3.4 Synthese von Trennprozessen:  Alternativen und Auswahlkriterien

      3.5 Prozesssynthese: experimenteller Ablauf

4. Prozesssicherheit

      4.1 Kenngrössen zur Beurteilung der Chemikalien

      4.2 Grundsätze der unmittelbaren Sicherheitstechnik

5. Kostenrechnung

      5.1 Herstellkosten

      5.2 Investitionskosten

      5.3 Wirtschaftliche Bewertung

Literatur

S.D. Barnicki, J.R. Fair, Ind. End. Chem., 29(1990), S. 421, Ind. End. Chem., 31(1992), S. 1679

H. Becker, S. Godorr, H. Kreis, Chemical Engineering, January 2001, S. 68-74

Behr, W. Ebbers, N. Wiese, Chem. -Ing.-Tech. 72(2000)Nr. 10, S.1157

E. Blass, Entwicklung verfahrenstechnischer Prozesse, Springer-Verlag, 2. Auflage 1997

M. H. Bauer, J. Stichlmair, Chem.-Ing.-Tech., 68(1996), Nr. 8, 911-916

R. Dittmeyer, W. Keim, G. Kreysa, A. Oberholz, Chemische Technik. Prozesse und Produkte,

     Band 2, Neue Technologien, 5. Auflage, Wiley-VCH GmbH&Co.KGaA, Weinheim, 2004

J.M. Douglas, Conceptual Design of Chemical Processes, Mc Graw-Hill, NY, 1988

G. Fieg, Inz. Chem. Proc., 5(1979), S.15-19

G. Fieg, G. Wozny, L. Jeromin, Chem. Eng. Technol. 17(1994),5, 301-306

G. Fieg, Heat and Mass Transfer 32(1996), S. 205-213

G. Fieg, Chem. Eng. Processing, Vol. 41/2(2001), S. 123-133

U.H. Felcht, Chemie eine reife Industrie oder weiterhin Innovationsmotor, Universitätsbuchhandlung Blazek und Bergamann, Frankfurt, 2000

J.P. van Gigch, Systems Design, Modeling and Metamodeling, Plenum Press, New York, 1991

T.F. Edgar, D.M. Himmelblau, L.S. Lasdon, Optimization of Chemical Processes, McGraw-Hill, 2001

G. Gruhn, Vorlesungsmanuskript „Prozess- und Anlagentechnik, TU Hamburg-Harburg

D. Hairston, Chemical Engineering, October 2001, S. 31-37

J.L.A. Koolen, Design of Simple and Robust Process Plants, Wiley-VCH, Weinheim, 2002

J. Krekel, G. Siekmann, Chem. -Ing.-Tech. 57(1985)Nr. 6, S. 511

K. Machej, G. Fieg, J. Wojcik, Inz. Chem. Proc., 2(1981), S.815-824

S. Meier, G. Kaibel, Chem. -Ing.-Tech. 62(1990)Nr. 13, S.169

J. Mittelstraß, Chem. -Ing.-Tech. 66(1994), S. 309

P. Li, M. Flender, K. Löwe, G. Wozny, G. Fieg, Fett/Lipid 100(1998), Nr. 12, S. 528-534

G. Kaibel, Dissertation, TU München, 1987

G. Kaibel, Chem.-Ing.-Tech. 61 (1989), Nr. 2, S. 104-112

G. Kaibel, Chem. Eng. Technol., 10(1987), Nr. 2, S. 92-98

H.J. Lang, Chem. Eng. 54(10),117, 1947

H.J. Lang, Chem. Eng. 55(6), 112, 1948

F. Lestak, C. Collins, Chemical Engineering, July 1997, S. 72-76

Lehrveranstaltung L0096: Prozess- und Anlagentechnik I
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Georg Fieg, Dr. Thomas Waluga
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1214: Prozess- und Anlagentechnik I
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Georg Fieg, Dr. Thomas Waluga
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0670: Partikeltechnologie und Feststoffverfahrenstechnik I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Partikeltechnologie I (L0434) Vorlesung 2 3
Partikeltechnologie I (L0435) Gruppenübung 1 1
Partikeltechnologie I (L0440) Laborpraktikum 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Stefan Heinrich
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Abschluss des Moduls in der Lage, die grundlegenden Prozesse und Verfahren der Feststoffverfahrenstechnik zu benennen und im Kontext mit ihrer Anwendung in verfahrenstechnischen und umwelttechnischen Prozessen zu erklären. Außerdem sind sie in der Lage, Partikel und Partikelverteilungen zu beschreiben und ihre Schüttguteigenschaften zu erläutern. 


Fertigkeiten

Studenten sind in der Lage, Apparate und Verfahren der Feststoffverfahrenstechnik zur Erzielung von gewünschten Feststoffeigenschaften bzw. zur Emissionsminderung und zur Abscheidung aus Luft und Wasser auszuwählen und auszulegen. Insbesondere können sie diese Auswahl nicht nur für isolierte Einzelapparate treffen, sondern auch genseitige Abhängigkeiten in komplexen Prozessketten zu berücksichtigen. Außerdem sind sie befähigt, Partikel  hinsichtlich der Prozessierbarkeit und ihrer umwelttechnischen Auswirkungen  zu beurteilen.

Die Studierenden können ihre Arbeit wissenschaftlich dokumentieren.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studenten sind in der Lage, fachliche Fragen mit Fachleuten mündlich zu diskutieren und in Gruppen gemeinsam Lösungen für technisch-wissenschaftliche Fragestellungen zu erarbeiten.


Selbstständigkeit

Studierende sind dazu in der Lage grundlegende Fragestellungen in der Partikeltechnologie selbstständig zu analysieren und zu lösen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung sechs Berichte (pro Versuch ein Bericht) à 5-10 Seiten
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0434: Partikeltechnologie I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Kennzeichnung und Darstellung von Partikeln und Partikelkollektiven
  • Kennzeichnung einer Trennung
  • Kennzeichnung einer Mischung
  • Zerkleinern
  • Agglomerieren/Kornvergrößerung
  • Lagern und Fließen von Schüttgütern
  • Grundlagen der Fluid-Feststoff-Strömungen
  • Verfahren zur Klassierung und Sortierung von Partikelkollektiven
  • Abtrennung von Partikeln aus Flüssigkeiten und Gasen
  • Strömungsmechanische Grundlagen der Wirbelschichttechnik
  • Hydraulische und pneumatische Förderung von Feststoffen

Ein Schwerpunkt bei der Vorlesung ist es, nicht nur Grundlagen und Auslegung der Verfahren und Apparate darzustellen, sondern insbesondere auch die Einbindung in Herstellungsprozesse und Verfahren zum Beispiel der Luft- und Wasserreinhaltung zu behandeln.  

Literatur

Schubert, H.; Heidenreich, E.; Liepe, F.; Neeße, T.: Mechanische Verfahrenstechnik. Deutscher Verlag für die Grundstoffindustrie, Leipzig, 1990.

Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik I und II. Springer Verlag, Berlin, 1992.


Lehrveranstaltung L0435: Partikeltechnologie I
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0440: Partikeltechnologie I
Typ Laborpraktikum
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Partikelmeßtechnik: Siebung und Laserstreulichtanalyse
  • Partikelmeßtechnik: Pipettenanalyse, Sedimentometer
  • Mischung
  • Zerkleinerung
  • Gaszyklon
  • Oberflächenbestimmung mit dem Blaine-Gerät, Handfilterversuch
  • Bestimmung von Schüttguteigenschaften

Die Versuche werden in Gruppen von ca. 4 Studenten durchgeführt. Hierbei lernen die Studenten nicht nur die Apparate und Verfahren der Feststoffverfahrenstechnik kennen, sondern üben gleichzeitig während der Eingangskolloquia und den Endberichten zu den einzelnen Versuchen die Präsentation und Diskussion von fachlichen Fragestellungen und Ergebnissen. Sie erhalten Anleitung zur wissenschaftlichen Arbeitsweise und Feedback zu ihrer eigenen Umsetzung, sodass sie über den Verlauf des Praktikums ihre Kompetenzen in diesem Bereich ausbauen können.


Literatur

Schubert, H.; Heidenreich, E.; Liepe, F.; Neeße, T.: Mechanische Verfahrenstechnik. Deutscher Verlag für die Grundstoffindustrie, Leipzig, 1990.

Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik I und II. Springer Verlag, Berlin, 1992.


Modul M0829: Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betriebswirtschaftliche Übung (L0882) Hörsaalübung 2 3
Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre (L0880) Vorlesung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Christoph Ihl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Schulkenntnisse in Mathematik und Wirtschaft
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können...

  • grundlegende Begriffe und Kategorien aus dem Bereich Wirtschaft und Management benennen und erklären
  • grundlegende Aspekte wettbewerblichen Unternehmertums beschreiben (Betrieb und Unternehmung, betrieblicher Zielbildungsprozess)
  • wesentliche betriebliche Funktionen erläutern, insb. Funktionen der Wertschöpfungskette (z.B. Produktion und Beschaffung, Innovationsmanagement, Absatz und Marketing) sowie Querschnittsfunktionen (z.B. Organisation, Personalmanagement, Supply Chain Management, Informationsmanagement) und die wesentlichen Aspekte von Entrepreneurship-Projekten benennen
  • Grundlagen der Unternehmensplanung (Entscheidungstheorie, Planung und Kontrolle) wie auch spezielle Planungsaufgaben (z.B. Projektplanung, Investition und Finanzierung) erläutern
  • Grundlagen des Rechnungswesens erklären (Buchführung, Bilanzierung, Kostenrechnung, Controlling)

Fertigkeiten

Die Studierenden können

  • Unternehmensziele definieren und in ein Zielsystem einordnen sowie Zielsysteme strukturieren
  • Organisations- und Personalstrukturen von Unternehmen analysieren
  • Methoden für Entscheidungsprobleme unter mehrfacher Zielsetzung, unter Ungewissheit sowie unter Risiko zur Lösung von entsprechenden Problemen anwenden
  • Produktions- und Beschaffungssysteme sowie betriebliche Informationssysteme analysieren und einordnen
  • Einfache preispolitische und weitere Instrumente des Marketing analysieren und anwenden
  • Grundlegende Methoden der Finanzmathematik auf Invesititions- und Finanzierungsprobleme anwenden
  • Die Grundlagen der Buchhaltung, Bilanzierung, Kostenrechnung und des Controlling erläutern und Methoden aus diesen Bereichen auf einfache Problemstellungen anwenden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage

  • sich im Team zu organisieren und ein Projekt aus dem Bereich Entrepreneurship gemeinsam zu bearbeiten und einen Projektbericht zu erstellen
  • erfolgreich problemlösungsorientiert zu kommunizieren
  • respektvoll und erfolgreich zusammenzuarbeiten
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage

  • Ein Projekt in einem Team zu bearbeiten und einer Lösung zuzuführen
  • unter Anleitung einen Projektbericht  zu verfassen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang mehrere schriftliche Leistungen über das Semester verteilt
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0882: Betriebswirtschaftliche Übung
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Katharina Roedelius, Tobias Vlcek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt

In der betriebswirtschaftlichen Horsaalübung werden die Inhalte der Vorlesung durch praktische Beispiele und die Anwendung der diskutierten Werkzeuge vertieft.

Bei angemessener Nachfrage wird parallel auch eine Problemorientierte Lehrveranstaltung angeboten, die Studierende alternativ wählen können. Hier bearbeiten die Studierenden in Gruppen ein selbstgewähltes Projekt, das sich thematisch mit der Ausarbeitung einer innovativen Geschäftsidee aus Sicht eines etablierten Unternehmens oder Startups befasst. Auch hier sollen die betriebswirtschaftlichen Grundkenntnisse aus der Vorlesung zum praktischen Einsatz kommen. Die Gruppenarbeit erfolgt unter Anleitung eines Mentors.

Literatur Relevante Literatur aus der korrespondierenden Vorlesung.
Lehrveranstaltung L0880: Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Prof. Thorsten Blecker, Prof. Christian Lüthje, Prof. Christian Ringle, Prof. Kathrin Fischer, Prof. Cornelius Herstatt, Prof. Wolfgang Kersten, Prof. Matthias Meyer, Prof. Thomas Wrona
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt
  • Die Abgrenzung der BWL von der VWL und die Gliederungsmöglichkeiten der BWL
  • Wichtige Definitionen aus dem Bereich Management und Wirtschaft
  • Die wichtigsten Unternehmensziele und ihre Einordnung sowie (Kern-) Funktionen der Unternehmung
  • Die Bereiche Produktion und Beschaffungsmanagement, der Begriff des Supply Chain Management und die Bestandteile einer Supply Chain
  • Die Definition des Begriffs Information, die Organisation des Informations- und Kommunikations (IuK)-Systems und Aspekte der Datensicherheit; Unternehmensstrategie und strategische Informationssysteme
  • Der Begriff und die Bedeutung von Innovationen, insbesondere Innovationschancen, -risiken und prozesse
  • Die Bedeutung des Marketing, seine Aufgaben, die Abgrenzung von B2B- und B2C-Marketing
  • Aspekte der Marketingforschung (Marktportfolio, Szenario-Technik) sowie Aspekte der strategischen und der operativen Planung und Aspekte der Preispolitik
  • Die grundlegenden Organisationsstrukturen in Unternehmen und einige Organisationsformen
  • Grundzüge des Personalmanagements
  • Die Bedeutung der Planung in Unternehmen und die wesentlichen Schritte eines Planungsprozesses
  • Die wesentlichen Bestandteile einer Entscheidungssituation sowie Methoden für Entscheidungsprobleme unter mehrfacher Zielsetzung, unter Ungewissheit sowie unter Risiko
  • Grundlegende Methoden der Finanzmathematik
  • Die Grundlagen der Buchhaltung, der Bilanzierung und der Kostenrechnung
  • Die Bedeutung des Controlling im Unternehmen und ausgewählte Methoden des Controlling
  • Die wesentlichen Aspekte von Entrepreneurship-Projekten

Neben der Vorlesung, die die Fachinhalte vermittelt, erarbeiten die Studierenden selbstständig in Gruppen einen Business-Plan für ein Gründungsprojekt. Dafür wird auch das wissenschaftliche Arbeiten und Schreiben gezielt unterstützt.

Literatur

Bamberg, G., Coenenberg, A.: Betriebswirtschaftliche Entscheidungslehre, 14. Aufl., München 2008

Eisenführ, F., Weber, M.: Rationales Entscheiden, 4. Aufl., Berlin et al. 2003

Heinhold, M.: Buchführung in Fallbeispielen, 10. Aufl., Stuttgart 2006.

Kruschwitz, L.: Finanzmathematik. 3. Auflage, München 2001.

Pellens, B., Fülbier, R. U., Gassen, J., Sellhorn, T.: Internationale Rechnungslegung, 7. Aufl., Stuttgart 2008.

Schweitzer, M.: Planung und Steuerung, in: Bea/Friedl/Schweitzer: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, Bd. 2: Führung, 9. Aufl., Stuttgart 2005.

Weber, J., Schäffer, U. : Einführung in das Controlling, 12. Auflage, Stuttgart 2008.

Weber, J./Weißenberger, B.: Einführung in das Rechnungswesen, 7. Auflage, Stuttgart 2006. 


Modul M1274: Umweltbewertung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Umweltbewertung (L0860) Vorlesung 2 2
Umweltbewertung (L1054) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der anorganischen und organischen Chemie sowie Biologie

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls erlangen die Studierenden vertieftes Wissen über wichtige Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge für potentielle Umweltprobleme, die durch Produktionsprozesse, Projekte oder bauliche Maßnahmen entstehen können. Sie besitzen Kenntnisse über die Methodenvielfalt und sind kompetent im Umgang mit verschiedenen Methoden und Instrumenten zur Bewertung von Umweltauswirkungen bzw. Umweltschäden. Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage, die Komplexität dieser Umweltprozesse sowie Unsicherheiten und Schwierigkeiten bei deren Messung und Beurteilung einzuschätzen. 

Fertigkeiten

Die Studenten können aus der Vielfalt der Bewertungsmethoden eine für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Methode auswählen und können dadurch geeignete Maßnahmen zum Management und zur Schadensminderung für reale unternehmerische oder planerische Probleme in Bezug auf die Umwelt entwickeln. Sie sind in der Lage eine Ökobilanz selbständig durchzuführen und können außerdem die Software-Programme OpenLCA sowie die Datenbank EcoInvent anwenden. Die Studierenden besitzen nach Abschluss der Veranstaltung aufgrund ihres umfangreichen Wissens außerdem die Fähigkeit, sich kritisch mit Ergebnissen zum Thema Umweltauswirkungen auseinanderzusetzen. Sie können Forschungsergebnisse oder sonstige Veröffentlichungen verschiedener Medien zur Bewertung von Umweltauswirkungen besser beurteilen und sich selbst eine Meinung bilden. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage, technisch-wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifisch und fachübergreifend zu diskutieren. Sie sind in der Lage, gemeinsam verschiedene Lösungsansätze zu entwickeln und über deren theoretische und praktische Umsetzung zu beraten. Durch die Vermittlung der Themen im Rahmen der gesamten Vorlesungsreihe erhalten die Studierenden Einblick in die vielschichtigen Belange des Umweltschutzes sowie der Nachhaltigkeitsidee. Ihre Sensibilität und ihr Bewusstsein gegenüber diesen Themen werden geschärft und tragen dazu bei, sich ihrer späteren gesellschaftlichen Verantwortung als Ingenieure bewusst zu werden.




Selbstständigkeit

Die Studierenden lernen, ein Problem eigenständig zu recherchieren, aufzubereiten und einem Publikum vorzustellen. Durch die selbständige Bearbeitung der Aufgaben werden die Studierenden in die Lage versetzt, eigenständig wissenschaftlich zu arbeiten, d.h. zu recherchieren, Ergebnisse aufzubereiten und zu referieren. Des Weiteren können sie ein reales planerisches oder unternehmerisches Problem selbständig lösen. Sie besitzen ein besseres Urteilsvermögen über Ergebnisse ähnlicher Studien, da sie z.B. Einflussmöglichkeiten durch bestimmte Parameterannahmen am eigenen Beispiel kennengelernt haben.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Leistungspunkte 3
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 1 Stunde Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0860: Umweltbewertung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Anne Rödl, Dr. Christoph Hagen Balzer
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Schadstoffe:  Belastungs- und Risikoanalyse

Umweltschäden & Vorsorgeprinzip: Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP), Strategische Umweltprüfung (SUP)

Rohstoff- und Wasserverbrauch: Stoffflussanalyse

Energieverbrauch: Kumulierter Energieaufwand (KEA), Kostenanalysen

Lebenszykluskonzept: Ökobilanz

Nachhaltigkeit-:  Produktlinienanalyse, SEE-Balance

Management:  Umwelt- und Nachhaltigkeitsmanagementsysteme (EMAS)

Komplexe Systeme: MCDA und Szenariomethode



Literatur

Foliensätze der Vorlesung

Studie: Instrumente zur Nachhaltigkeitsbewertung - Eine Synopse (Forschungszentrum Jülich GmbH)


Lehrveranstaltung L1054: Umweltbewertung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Präsentation und Anwendung von frei erhältlichen Softwareprogrammen zum besseren Verständnis der Umweltbewertungsmethoden.

Innerhalb der Gruppenübung diskutieren die Studierenden verschiedene technisch-wissenschaftliche Aufgabenstellungen, sowohl fachspezifisch und fachübergreifend. Sie sprechen verschiedene Lösungsansätze der Aufgabenstellung durch und beraten über die theoretische oder praktische Umsetzung.


Literatur

Power point Präsentationen


Fachmodule der Vertiefung Elektrotechnik

Das Ausbildungsziel der Vertiefung Elektrotechnik im Bachelorprogramm Allgemeine Ingenieurwissenschaften ist es, die Fähigkeit zu entwickeln, grundlegende Methoden und Verfahren auszuwählen und miteinander zu verbinden um technische Aufgaben in den Ingenieurwissenschaften und speziell in der gewählten Vertiefungsrichtung zu lösen.

Absolventinnen und Absolventen haben

1 ) fundierte Kenntnisse in den Fachgebieten Mathematik, Physik, Elektrotechnik und Informatik. 

2) grundlegende Kenntnisse in den Bereichen Systemtheorie, Regelungstechnik und Energietechnik oder Messtechnik.

3) vertiefte Kenntnisse in Anwendungsfeldern der Ingenieurwissenschaften, vor allem in dem die Vertiefungsrichtung bestimmten Gebiet (Werkstoffe und Bauelemente der Elektrotechnik, Halbleiterschaltungstechnik, Nachrichtentechnik, Theoretische Elektrotechnik). Sie haben insbesondere die nötigen methodischen Kenntnisse, um ihr Wissen zur Lösung technischer Probleme  anzuwenden, wobei sie sowohl die technischen als auch die wirtschaftlichen und sozialen Anforderungen berücksichtigen.

4) die Fähigkeit, wissenschaftlich zu arbeiten und selbstständig ihr Wissen zu erweitern. Sie sind in der Lage, verantwortlich und fachkundig als Ingenieurin oder Ingenieur zu arbeiten, speziell in Berufen mit Bezug zu der gewählten Vertiefungsrichtung Elektrotechnik."

Modul M0708: Elektrotechnik III: Netzwerktheorie und Transienten

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Netzwerktheorie (L0566) Vorlesung 3 4
Netzwerktheorie (L0567) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Arne Jacob
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Elektrotechnik I und II, Mathematik I und II


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Berechnungsverfahren von elektrischen Netzwerken erklären. Sie kennen die Analyse linearer, mit periodischen Signalen angeregter Netzwerke, mittels Fourier-Reihenentwicklung. Sie kennen die Berechnungsmethoden von Einschaltvorgängen in linearen Netzwerken sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich. Sie können das Frequenzverhalten und die Synthese einfacher passiver Zweipol-Netzwerke erläutern.


Fertigkeiten

Die Studierenden können Spannungen und Ströme in elektrischen Netzwerken, auch bei periodischer Anregung, mit Hilfe von grundlegenden Berechnungsverfahren bestimmen. Sie können sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich Einschaltvorgänge in elektrischen Netzwerken berechnen und deren Einschaltverhalten beschreiben. Sie können das Frequenzverhalten passiver Zweipol-Netzwerke analysieren und synthetisieren.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Übungsgruppen vorlesungsrelevante Aufgaben gemeinsam bearbeiten und die selbst erarbeiteten Lösungen innerhalb der Übungsgruppe präsentieren.


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Berechnungsverfahren für die zu lösenden Probleme zu erkennen und anzuwenden. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (Kurzfragentests, klausurnahe Aufgaben) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Elektrotechnik I und Mathematik) verknüpfen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 150 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0566: Netzwerktheorie
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Arne Jacob
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

- Systematische Berechnung linearer, elektrischer Netzwerke

- Berechnung von N-Tor-Netzwerken

- Periodische Anregung von linearen Netzwerken

- Einschaltvorgänge im Zeitbereich

- Einschaltvorgänge im Frequenzbereich; Laplace-Transformation

- Frequenzverhalten passiver Zweipol-Netzwerke


Literatur

- M. Albach, "Grundlagen der Elektrotechnik 1", Pearson Studium (2011)

- M. Albach, "Grundlagen der Elektrotechnik 2", Pearson Studium (2011)

- L. P. Schmidt, G. Schaller, S. Martius, "Grundlagen der Elektrotechnik 3", Pearson Studium (2011)

- T. Harriehausen, D. Schwarzenau, "Moeller Grundlagen der Elektrotechnik", Springer (2013) 

- A. Hambley, "Electrical Engineering: Principles and Applications", Pearson (2008)

- R. C. Dorf, J. A. Svoboda, "Introduction to electrical circuits", Wiley (2006)

- L. Moura, I. Darwazeh, "Introduction to Linear Circuit Analysis and Modeling", Amsterdam Newnes (2005)


Lehrveranstaltung L0567: Netzwerktheorie
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Arne Jacob
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt siehe korrespondierende Lehrveranstaltung
Literatur

siehe korrespondierende Lehrveranstaltung

see interlocking course

Modul M0730: Technische Informatik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Informatik (L0321) Vorlesung 3 4
Technische Informatik (L0324) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Heiko Falk
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Elektrotechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Dieses Modul vermittelt Grundkenntnisse der Funktionsweise von Rechensystemen. Abgedeckt werden die Ebenen von der Assemblerprogrammierung bis zur Gatterebene. Das Modul behandelt folgende Inhalte:

  • Einführung
  • Kombinatorische Logik: Gatter, Boolesche Algebra, Schaltfunktionen, Synthese von Schaltungen, Schaltnetze
  • Sequentielle Logik: Flip-Flops, Schaltwerke, systematischer Schaltwerkentwurf
  • Technologische Grundlagen
  • Rechnerarithmetik: Ganzzahlige Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur: Programmiermodelle, MIPS-Einzelzyklusmaschine, Pipelining
  • Speicher-Hardware: Speicherhierarchien, SRAM, DRAM, Caches
  • Ein-/Ausgabe: I/O aus Sicht der CPU, Prinzipien der Datenübergabe, Point-to-Point Verbindungen, Busse
Fertigkeiten

Die Studierenden fassen ein Rechensystem aus der Perspektive des Architekten auf, d.h. sie erkennen die interne Struktur und den physischen Aufbau von Rechensystemen. Die Studierenden können analysieren, wie hochspezifische und individuelle Rechner aus einer Sammlung gängiger Einzelkompenenten zusammengesetzt werden. Sie sind in der Lage, die unterschiedlichen Abstraktionsebenen heutiger Rechensysteme - von Gattern und Schaltungen bis hin zu Prozessoren - zu unterscheiden und zu erklären.

Nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die Wechselwirkungen zwischen einem physischen Rechensystem und der darauf ausgeführten Software beurteilen zu können. Insbesondere sollen sie die Konsequenzen der Ausführung von Software in den hardwarenahen Schichten von der Assemblersprache bis zu Gattern erkennen können. Sie sollen so in die Lage versetzt werden, Auswirkungen unterer Schichten auf die Leistung des Gesamtsystems abzuschätzen und geeignete Optionen vorzuschlagen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, ähnliche Aufgaben alleine oder in einer Gruppe zu bearbeiten und die Resultate geeignet zu präsentieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, sich Teilbereiche des Fachgebietes anhand von Fachliteratur selbständig zu erarbeiten, das erworbene Wissen zusammenzufassen, zu präsentieren und es mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten, Inhalte der Vorlesung und Übungen
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung II. Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0321: Technische Informatik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung
  • Kombinatorische Logik
  • Sequentielle Logik
  • Technologische Grundlagen
  • Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur
  • Speicher-Hardware
  • Ein-/Ausgabe
Literatur
  • A. Clements. The Principles of Computer Hardware. 3. Auflage, Oxford University Press, 2000.
  • A. Tanenbaum, J. Goodman. Computerarchitektur. Pearson, 2001.
  • D. Patterson, J. Hennessy. Rechnerorganisation und -entwurf. Elsevier, 2005.
Lehrveranstaltung L0324: Technische Informatik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0567: Theoretische Elektrotechnik I: Zeitunabhängige Felder

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Theoretische Elektrotechnik I: Zeitunabhängige Felder (L0180) Vorlesung 3 5
Theoretische Elektrotechnik I: Zeitunabhängige Felder (L0181) Gruppenübung 2 1
Modulverantwortlicher Prof. Christian Schuster
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik und der höheren Mathematik (Elektrotechnik I, Elektrotechnik II, Mathematik I, Mathematik II, Mathematik III)



Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Formeln, Zusammenhänge und Methoden der Theorie zeitunabhängiger elektromagnetischer Felder erklären. Sie können das prinzipielle Verhalten von elektrostatischen, magnetostatischen und elektrischen Strömungsfeldern in Abhängigkeit von ihren Quellen erläutern.  Sie können die Eiegenschaften komplexer elektromagnetischer Felder mit Hilfe des Superpositionsprinzips auf Basis einfacher Feldlösungen beschreiben. Sie können einen Überblick über die Anwendungen zeitunabhängiger elektromagnetischer Felder in der elektrotechnischen Praxis geben.


Fertigkeiten

Die Studierenden können die integrale Form der Maxwellgleichung zur Lösung hochsymmetrischer Probleme zeitunabhängiger elektromagnetischer Feldprobleme anwenden. Ebenso können sie eine Reihe von Verfahren zur Lösung der differentiellen Form der Maxwellgleichung für allgemeinere Feldprobleme anwenden. Sie können einschätzen, welche prinzipiellen Effekte gewisse zeitunabhängige Feldquellen erzeugen und können diese quantitativ analysieren. Sie können abgeleitete Größen zur Charakterisierung elektrostatischer, magnetostatischer und elektrischer Strömungsfelder (Kapazitäten, Induktivitäten, Widerstände usw.) aus den Feldern ableiten und für die Anwendung in der elektrotechnischen Praxis dimensionieren.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise präsentieren (z.B. während der Kleingruppenübungen).


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (Quiz-Fragen in den Vorlesungen, klausurnahe Aufgaben) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Elektrotechnik I und Mathematik) verknüpfen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90-150 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0180: Theoretische Elektrotechnik I: Zeitunabhängige Felder
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Schuster, Prof. Frank Gronwald
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Maxwellsche Gleichungen in integraler und differentieller Form

- Rand- und Sprungbedingungen

- Energieerhaltungssatz und Ladungserhaltungssatz

- Klassifikation elektromagnetischen Feldverhaltens

- Integrale Größen zeitunabhängiger Felder (R,L,C)

- Allgemeine Lösungsverfahren für die Poissongleichung

- Elektrostatische Felder und ihre speziellen Lösungsmethoden

- Magnetostatische Felder und ihre speziellen Lösungsmethoden

- Elektrische Strömungsfelder und ihre speziellen Lösungsmethoden

- Kraftwirkung in zeitunabhängigen Feldern

- Numerische Methoden zur Lösung zeitunabhängiger Probleme

Der praktische Umgang mit numerischen Methoden wird durch interaktives Bearbeiten von MATLAB-Programmen in besonders vorbereiteten Vorlesungen geübt.

Literatur

- G. Lehner, "Elektromagnetische Feldtheorie: Für Ingenieure und Physiker", Springer (2010)

- H. Henke, "Elektromagnetische Felder: Theorie und Anwendung", Springer (2011)

- W. Nolting, "Grundkurs Theoretische Physik 3: Elektrodynamik", Springer (2011)

- D. Griffiths, "Introduction to Electrodynamics", Pearson (2012)

- J. Edminister, " Schaum's Outline of Electromagnetics", Mcgraw-Hill (2013)

- Richard Feynman, "Feynman Lectures on Physics: Volume 2", Basic Books (2011)


Lehrveranstaltung L0181: Theoretische Elektrotechnik I: Zeitunabhängige Felder
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0748: Werkstoffe der Elektrotechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Demonstration elektrotechnischer Experimente (L0714) Vorlesung 1 1
Werkstoffe der Elektrotechnik (L0685) Vorlesung 2 3
Werkstoffe der Elektrotechnik (Übung) (L0687) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Manfred Eich
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Physik und Mathematik auf Abiturniveau
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können Aufbau und strukturelle Eigenschaften der in der Elektrotechnik eingesetzten Werkstoffe erklären. Sie können die Relevanz der mechanischen, elektrischen, thermischen, dielektrischen, magnetischen und chemischen Eigenschaften von Werkstoffen mit Bezug auf die Anwendungen in der Elektrotechnik erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden können geeignete Beschreibungsmodelle identifizieren, diese mathematisch anwenden, Näherungslösungen ableiten und Einflussfaktoren auf die Performance von Materialien in elektrotechnischen Anwendungen einschätzen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise präsentieren (z.B. während der Übungen).


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu stellen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen wie klausurnahe Aufgaben effektiv überprüfen. Sie können ihr Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen verknüpfen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0714: Demonstration elektrotechnischer Experimente
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Wieland Hingst
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Themenschwerpunkte:

- Spannungen natürlichen Ursprungs

- Oszilloskop

- Charakterisierung von Signalen

- 2-Pole

- 4-Pole

- Leistung

- Anpassung

- Induktive Kopplung

- Resonanz

- HF-Technik

- Transistorschaltungen

- Messtechnik

- Materialien für die ET

- Alles, was Spass macht


Literatur

Tietze, Schenk: "Halbleiterschaltungstechnik", Springer


Lehrveranstaltung L0685: Werkstoffe der Elektrotechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Manfred Eich
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

The Hamiltonian approach to classical mechanics. Analysis of a simple oscillator.
Analysis of vibrations in a one-dimensional lattice.
Phononic bandgap
Introduction to quantum mechanics
Wave function, Schrödinger’s equation, observables and measurements.
Quantum mechanical harmonic oscillator and spectral decomposition.
Symmetries, conserved quantities, and the labeling of states.
Angular momentum
The hydrogen atom
Waves in periodic potentials
Reciprocal lattice and reciprocal lattice vectors
Band gap
Band diagrams
The free electron gas and the density of states
Fermi-Dirac distribution
Density of charge carriers in semiconductors
Conductivity in semiconductors. Engineering conductivity through doping.
The P-N junction (diode)
Light emitting diodes
Electromagnetic waves interacting with materials
Reflection and refraction
Photonic band gaps
Origins of magnetization
Hysteresis in ferromagnetic materials
Magnetic domains

Literatur

1.Anikeeva, Beach, Holten-Andersen, Fink, Electronic, Optical and Magnetic Properties of Materials,
Massachusetts Institute of Technology (MIT), 2013

2.Hagelstein et al., Introductory Applied Quantum and Statistical Mechanics, Wiley 2004

3.Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, Prentice Hall, 1994

4.Shankar, Principles of Quantum Mechanics, 2nd ed., Plenum Press, 1994

5.Fick, Einführung in die Grundlagen der Quantentheorie, Akad. Verlagsges., 1979

6.Kittel, Introduction to Solid State Physics, 8th ed., Wiley, 2004

7.Ashcroft, Mermin, Solid State Physics, Harcourt, 1976

8.Pierret, Semiconductor Fundamentals Vol. 1, Addison Wesley, 1988

9.Sze, Physics of Semiconductor Devices, Wiley, 1981

10.Saleh, Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd ed., 2007

11.Joannopoulos, Johnson, Winn Meade, Photonic Crystals, 2nd ed., Princeton Universty Press, 2008

12.Handley, Modern Magnetic Materials, Wiley, 2000

13.Wikipedia, Wikimedia

Lehrveranstaltung L0687: Werkstoffe der Elektrotechnik (Übung)
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Manfred Eich
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Atomaufbau und Periodensystem - Größen von Atomen und Ionen
  • Atombindung und Kristallstruktur
  • Mischkristalle und Phasenmischungen:
    Diffusion, Zustandsdiagramme, Ausscheidung und Korngrenzen
  • Werkstoffeigenschaften
    Mechanische, thermische, elektrische, dielektrische Eigenschaften
  • Metalle
  • Halbleiter
  • Keramiken und Gläser
  • Polymere
  • Magnetische Werkstoffe
  • Elektrochemie:
    Oxidationszahlen, Elektrolyse, Energiezellen, Brennstoffzellen
Literatur

H. Schaumburg: Einführung in die Werkstoffe der Elektrotechnik, Teubner (1993)

Modul M0672: Signale und Systeme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Signale und Systeme (L0432) Vorlesung 3 4
Signale und Systeme (L0433) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Bauch
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik 1-3

Das Modul führt in das Thema der Signal- und Systemtheorie ein. Sicherer Umgang mit grundlegenden  mathematschen Methoden, wie sie in den Modulen Mathematik 1-3 vermittelt werden, wird erwartet. Darüber hinaus sind  Vorkenntnisse in Grundlagen von Spektraltransformationen (Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation) zwar nützlich, aber keine Voraussetzung.


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können Signale und lineare zeitinvariante (LTI) Systeme im Sinne der Signal- und Systemtheorie klassifizieren und beschreiben. Sie beherrschen die grundlegenden Integraltransformationen zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter deterministischer Signale und Systeme. Sie können deterministische Signale und Systeme in Zeit- und Bildbereich mathematisch beschreiben und analysieren. Sie verstehen elementare Operationen und Konzepte der Signalverarbeitung und können diese in Zeit- und Bildbereich beschreiben. Insbesondere verstehen Sie die mit dem Übergang vom zeitkontinuierlichen zum zeitdiskreten Signal bzw. System einhergehenden Effekte in Zeit- und Bildbereich.

Fertigkeiten

Die Studierenden können deterministische Signale und lineare zeitinvariante Systeme mit den Methoden der Signal- und Systemtheorie beschreiben und analysieren. Sie können einfache Systeme hinsichtlich wichtiger Eigenschaften wie Betrags- und Phasenfrequenzgang, Stabilität, Linearität etc. analysieren und entwerfen. Sie können den Einfluß von LTI-Systemen auf die Signaleigenschaften in Zeit- und Frequenzbereich beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus geeigneten Literaturquellen selbständig zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (klausurnahe Aufgaben, Software-Tools, Clicker-System) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0432: Signale und Systeme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Elementare Klassifizierung und Beschreibung zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter deterministischer Signale und Systemen

  • Faltung

  • Leistung und Energie von Signalen

  • Korrelationsfunktionen deterministischer Signale

  • Lineare zeitinvariante (LTI) Systeme

  • Signaltransformationen:

    • Fourier-Reihe

    • Fourier Transformation

    • Laplace Transformation

    • Zeitdiskrete Fouriertranformation

    • Diskrete Fouriertransformation (DFT), Fast Fourier Transform (FFT)

    • Z-Transformation

  • Analyse und Entwurf von LTI-Systemen in Zeit- und Frequenzbereich

  • Grundlegende Filtertypen

  • Abtastung, Abtasttheorem

  • Grundlagen rekursiver und nicht-rekursiver zeitdiskreter Filter

Literatur
  • T. Frey , M. Bossert , Signal- und Systemtheorie, B.G. Teubner Verlag 2004

  • K. Kammeyer, K. Kroschel, Digitale Signalverarbeitung, Teubner Verlag.

  • B. Girod ,R. Rabensteiner , A. Stenger , Einführung in die Systemtheorie, B.G. Teubner, Stuttgart, 1997

  • J.R. Ohm, H.D. Lüke , Signalübertragung, Springer-Verlag 8. Auflage, 2002

  • S. Haykin, B. van Veen: Signals and systems. Wiley.

  • Oppenheim, A.S. Willsky: Signals and Systems. Pearson.

  • Oppenheim, R. W. Schafer: Discrete-time signal processing. Pearson.

Lehrveranstaltung L0433: Signale und Systeme
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0610: Elektrische Maschinen und Antriebe

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrische Maschinen und Antriebe (L0293) Vorlesung 3 4
Elektrische Maschinen und Antriebe (L0294) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Kern
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse Mathematik, insbesondere komplexe Zahlen, Integrale, Differenziale

Grundlage der Elektrotechnik und Mechanik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können die grundlegenden Zusammenhänge bei elektrischen und magnetischen Feldern skizzieren und erläutern. Sie können die Funktion der Grundtypen elektrischer Maschinen beschreiben und die zugehörigen Gleichungen und Kennlinien darstellen. Für praktisch vorkommende Antriebskonfigurationen können sie die wesentlichen Parameter für die Energieeffizienz des Gesamtsystems von der Versorgung bis zur Arbeitsmaschine erläutern.

Fertigkeiten

Studierende sind fähig, zweidimensionale elektrische  Felder und magnetische Felder insbesondere in Eisenkreisen mit Luftspalt zu berechnen. Sie wenden dabei die üblichen Methoden des Elektromaschinenbaus an.

Sie können das Betriebsverhalten elektrischer Maschinen aus gegebenen Grunddaten analysieren und ausgewählte Größen und Kennlinien daraus zu berechnen. Dabei wenden sie die üblichen Ersatzschaltbilder und grafische Verfahren an.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz keine
Selbstständigkeit

Studierende sind fähig, eigenständig anwendungsnahe elektrische und magnetische Felder zu berechnen. Sie können eigenständig das Betriebsverhalten elektrischer Maschinen aus deren Grunddaten zu analysieren und ausgewählte Größen und Kennlinien daraus zu berechnen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Wahlpflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Wahlpflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Logistik und Mobilität: Vertiefung Ingenieurwissenschaft: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0293: Elektrische Maschinen und Antriebe
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Thorsten Kern
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Elektrisches Feld: Coulomb´sches Gesetz, Potenzial, Kondensator, Kraft und Energie, Kapazitiven Antriebe

Magnetisches Feld: Kraft, Fluss, Durchflutungssatz, Feld an Grenzflächen, elektrisches Ersatzschaltbild, Hysterese, Induktion, Transformator, Magnetische Antriebe

Synchronmaschine: Funktionsprinzip, Aufbau, Verhalten bei Leerlauf und Kurzschluss, Ersatzschaltbild und Zeigerdiagramm, Schrittantriebe

Gleichstrommaschinen: Funktionsprinzip, Aufbau, Drehmomenterzeugung, Betriebskennlinien, Kommutierung, Wendepole und Kompensationswicklung,

Asynchronmaschine: Funktionsprinzip, Aufbau, Ersatzschaltbild und Kreisdiagramm, Betriebskennlinien, Auslegung des Läufers,

Drehzahlvariable Antrieb mit Frequenzumrichtern, Sonderbauformen elektrischer Maschinen

Literatur

Hermann Linse, Roland Fischer: "Elektrotechnik für Maschinenbauer", Vieweg-Verlag; Signatur der Bibliothek der TUHH: ETB 313

Ralf Kories, Heinz Schmitt-Walter: "Taschenbuch der Elektrotechnik"; Verlag Harri Deutsch; Signatur der Bibliothek der TUHH: ETB 122

"Grundlagen der Elektrotechnik" - anderer Autoren

Fachbücher "Elektrische Maschinen"

Lehrveranstaltung L0294: Elektrische Maschinen und Antriebe
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thorsten Kern, Dennis Kähler
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0854: Mathematik IV

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Differentialgleichungen 2 (Partielle Differentialgleichungen) (L1043) Vorlesung 2 1
Differentialgleichungen 2 (Partielle Differentialgleichungen) (L1044) Gruppenübung 1 1
Differentialgleichungen 2 (Partielle Differentialgleichungen) (L1045) Hörsaalübung 1 1
Komplexe Funktionen (L1038) Vorlesung 2 1
Komplexe Funktionen (L1041) Gruppenübung 1 1
Komplexe Funktionen (L1042) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Anusch Taraz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I - III

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können die grundlegenden Begriffe der Mathematik IV benennen und anhand von Beispielen erklären.
  • Studierende sind in der Lage, logische Zusammenhänge zwischen diesen Konzepten zu diskutieren und anhand von Beispielen zu erläutern.
  • Sie kennen Beweisstrategien und können diese wiedergeben.


Fertigkeiten
  • Studierende können Aufgabenstellungen aus der Mathematik IV mit Hilfe der kennengelernten Konzepte modellieren und mit den erlernten Methoden lösen.
  • Studierende sind in der Lage, sich weitere logische Zusammenhänge zwischen den kennengelernten Konzepten selbständig zu erschließen und können diese verifizieren.
  • Studierende können zu gegebenen Problemstellungen einen geeigneten Lösungsansatz entwickeln, diesen verfolgen und die Ergebnisse kritisch auswerten.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende sind in der Lage, in Teams zusammenzuarbeiten und beherrschen die Mathematik als gemeinsame Sprache.
  • Sie können dabei insbesondere neue Konzepte adressatengerecht kommunizieren und anhand von Beispielen das Verständnis der Mitstudierenden überprüfen und vertiefen.


Selbstständigkeit
  • Studierende können eigenständig ihr Verständnis komplexer Konzepte überprüfen, noch offene Fragen auf den Punkt bringen und sich gegebenenfalls gezielt Hilfe holen.
  • Studierende haben eine genügend hohe Ausdauer entwickelt, um auch über längere Zeiträume zielgerichtet an schwierigen Problemstellungen zu arbeiten.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 68, Präsenzstudium 112
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min (Komplexe Funktionen) + 60 min (Differentialgleichungen 2)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Computer Science: Vertiefung Computermathematik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Informatik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Maschinenbau: Vertiefung Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Maschinenbau: Vertiefung Mechatronik: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs Kernfächer: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1043: Differentialgleichungen 2 (Partielle Differentialgleichungen)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Grundzüge der Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen

  • Beispiele für partielle Differentialgleichungen
  • quasilineare Differentialgleichungen erster Ordnung
  • Normalformen linearer Differentialgleichungen zweiter Ordnung
  • harmonische Funktionen und Maximumprinzip
  • Maximumprinzip für die Wärmeleitungsgleichung
  • Wellengleichung
  • Lösungsformel nach Liouville
  • spezielle Funktionen
  • Differenzenverfahren
  • finite Elemente 
Literatur
  • http://www.math.uni-hamburg.de/teaching/export/tuhh/index.html


Lehrveranstaltung L1044: Differentialgleichungen 2 (Partielle Differentialgleichungen)
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1045: Differentialgleichungen 2 (Partielle Differentialgleichungen)
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1038: Komplexe Funktionen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Grundzüge der Funktionentheorie

  • Funktionen einer komplexen Variable
  • Komplexe Differentiation
  • Konforme Abbildungen
  • Komplexe Integration
  • Cauchyscher Hauptsatz
  • Cauchysche Integralformel
  • Taylor- und Laurent-Reihenentwicklung
  • Singularitäten und Residuen
  • Integraltransformationen: Fourier und Laplace-Transformation
Literatur
  • http://www.math.uni-hamburg.de/teaching/export/tuhh/index.html


Lehrveranstaltung L1041: Komplexe Funktionen
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1042: Komplexe Funktionen
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dozenten des Fachbereiches Mathematik der UHH
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1340: Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit (L1669) Vorlesung 3 4
Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit (L1877) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Schuster
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen der Physik und Elektrotechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten, Zusammenhänge und Methoden im Bereich des Entwurfs von Wellenleitern und Antennen sowie der Elektromagnetischen Verträglichkeit wiedergeben und erklären. Spezifische Themen sind:

- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektrischer Schaltungen
- Wechselstromanalyse elektrischer Schaltungen
- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektromagnetischer Felder und Wellen
- Beschreibung elektromagnetischer Felder und Wellen bei zeitlich harmonischer Anregung
- Nützliche Hochfrequenz-Netzwerkparameter
- Elektrisch lange Leitungen und wichtige Ergebnisse der Leitungstheorie
- Ausbreitung, Superposition, Reflektion und Brechung ebener Wellen
- Allgemeine Theorie der Wellenleiter
- Wichtigste Bauformen von Wellenleitern und ihre Eigenschaften
- Abstrahlung und grundlegende Antennenparameter
- Wichtigste Bauformen von Antennen und ihre Eigenschaften
- Numerische Methoden und CAD-Werkzeuge des Wellenleiter- und Antennenentwurfs
- Prinzipien der Elektromagnetischen Verträglichkeit
- Kopplungsmechanismen und Gegenmaßnahmen
- Schirmung, Erdung, Filterung
- Standards und Regulatorisches
- EMV-Messtechniken

Fertigkeiten Die Studierenden können eine Reihe von Verfahren und Modellen zur Beschreibung und zur Auswahl von Wellenleitern und Antennen anwenden. Dafür können Sie deren elementare elektromagnetische Eigenschaften einschätzen und beurteilen.  Sie können Erkenntnisse und Strategien aus dem Feld der Elektromagnetischen Verträglichkeit auf die Entwicklung von elektrischen Komponenten und Systemen anwenden. 
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise auf Englisch präsentieren (z.B. während Kleingruppenübungen).

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, Informationen aus einschlägigen Fachpublikationen zu gewinnen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Theoretischer Elektrotechnik, Grundlagen der Elektrotechnik oder Physik) zu verknüpfen. Sie können technische Probleme und physikalische Effekte auf Englisch diskutieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1669: Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Diese Vorlesung ist gedacht als Einführung in die Gebiete der Wellenausbreitung, -führung, - aussendung, und -empfang sowie der Elektromagnetischen Verträglichkeit. Die Themen der Vorlesung werden von Nutzen sein für alle Ingenieure/-innen, die technische Herausforderungen im Bereich der hochfrequenten / hochratigen Übermittlung von Daten in solchen Gebieten wie Medizintechnik, Automobiltechnik oder Avionik meistern müssen. Sowohl Schaltungs- als auch Feldkonzepte der Wellenausbreitung und der Elektromagnetischen Verträglichkeit werden eingeführt und besprochen. 

Themen:

- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektrischer Schaltungen
- Wechselstromanalyse elektrischer Schaltungen
- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektromagnetischer Felder und Wellen
- Beschreibung elektromagnetischer Felder und Wellen bei zeitlich harmonischer Anregung
- Nützliche Hochfrequenz-Netzwerkparameter
- Elektrisch lange Leitungen und wichtige Ergebnisse der Leitungstheorie
- Ausbreitung, Superposition, Reflektion und Brechung ebener Wellen
- Allgemeine Theorie der Wellenleiter
- Wichtigste Bauformen von Wellenleitern und ihre Eigenschaften
- Abstrahlung und grundlegende Antennenparameter
- Wichtigste Bauformen von Antennen und ihre Eigenschaften
- Numerische Methoden und CAD-Werkzeuge des Wellenleiter- und Antennenentwurfs
- Prinzipien der Elektromagnetischen Verträglichkeit
- Kopplungsmechanismen und Gegenmaßnahmen
- Schirmung, Erdung, Filterung
- Standards und Regulatorisches
- EMV-Messtechniken


Literatur

- Zinke, Brunswig, "Hochfrequenztechnik 1", Springer (1999)

- J. Detlefsen, U. Siart, "Grundlagen der Hochfrequenztechnik", Oldenbourg (2012)

- D. M. Pozar, "Microwave Engineering", Wiley (2011)

- Y. Huang, K. Boyle, "Antenna: From Theory to Practice", Wiley (2008)

- H. Ott, "Electromagnetic Compatibility Engineering", Wiley (2009)

- A. Schwab, W. Kürner, "Elektromagnetische Verträglichkeit", Springer (2007)

Lehrveranstaltung L1877: Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0675: Einführung in die Nachrichtentechnik und ihre stochastischen Methoden

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in die Nachrichtentechnik und ihre stochastischen Methoden (L0442) Vorlesung 3 4
Einführung in die Nachrichtentechnik und ihre stochastischen Methoden (L0443) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Bauch
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematik 1-3
  • Signale und Systeme

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden kennen und verstehen die grundlegenden Funktionseinheiten eines Nachrichtenübertragungssystems. Sie können die einzelnen Funktionsblöcke mit Hilfe grundlegender Kenntnisse der Signal- und Systemtheorie sowie der Theorie stochastischer Prozesse beschreiben und analysieren. Sie kennen die entscheidenden Resourcen und Bewertungskriterien der Nachrichtenübertragung und können ein elementares nachrichtentechnisches System entwerfen und beurteilen.  

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, ein elementares nachrichtentechnisches System zu entwerfen und zu beurteilen.  Insbesondere können Sie den Bedarf an Resourcen wie Bandbreite und Leistung abschätzen. Sie sind in der Lage, wichtige Beurteilungskriterien wie die Bandbreiteneffizienz oder die Bitfehlerwahrscheinlichkeit elementarer Nachrichtenübertragungssysteme abzuschätzen und darauf basierend ein Übertragungsverfahren auszuwählen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus geeigneten Literaturquellen selbständig zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (klausurnahe Aufgaben, Software-Tools, Clicker-System) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Computer Science: Vertiefung Computer- und Software-Engineering: Wahlpflicht
Computer Science: Vertiefung Computermathematik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0442: Einführung in die Nachrichtentechnik und ihre stochastischen Methoden
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlagen stochastischer Prozesse

  • Einführung in die Nachrichtentechnik

  • Quadraturamplitudenmodulation

  • Beschreibung hochfrequenter Nachrichtenübertragung im äquivalenten Basisband

  • Übertragungskanäle, Kanalmodelle

  • Analog-Digital-Wandlung: Abtastung, Quantisierung, Pulsecodemodulation (PCM)

  • Grundlagen der Informationstheorie, Quellencodierung und Kanalcodierung

  • Digitale Basisbandübertragung: Pulsformung, Augendiagramm, 1. und 2. Nyquist-Bedingung, Matched-Filter, Detektion, Fehlerwahrscheinlichkeit

  • Grundlagen digitaler Modulationsverfahren

Literatur

K. Kammeyer: Nachrichtenübertragung, Teubner

P.A. Höher: Grundlagen der digitalen Informationsübertragung, Teubner.

M. Bossert: Einführung in die Nachrichtentechnik, Oldenbourg.

J.G. Proakis, M. Salehi: Grundlagen der Kommunikationstechnik. Pearson Studium.

J.G. Proakis, M. Salehi: Digital Communications. McGraw-Hill.

S. Haykin: Communication Systems. Wiley

J.G. Proakis, M. Salehi: Communication Systems Engineering. Prentice-Hall.

J.G. Proakis, M. Salehi, G. Bauch, Contemporary Communication Systems. Cengage Learning.






Lehrveranstaltung L0443: Einführung in die Nachrichtentechnik und ihre stochastischen Methoden
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0568: Theoretische Elektrotechnik II: Zeitabhängige Felder

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Theoretische Elektrotechnik II: Zeitabhängige Felder (L0182) Vorlesung 3 5
Theoretische Elektrotechnik II: Zeitabhängige Felder (L0183) Gruppenübung 2 1
Modulverantwortlicher Prof. Christian Schuster
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Elektrotechnik I, Elektrotechnik II, Theoretische Elektrotechnik I

Mathematik I, Mathematik II, Mathematik III, Mathematik IV



Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Formeln, Zusammenhänge und Methoden der Theorie zeitabhängiger elektromagnetischer Felder erklären. Sie können das prinzipielle Verhalten von quasistationären und voll dynamischen Feldern in Abhängigkeit von ihren Quellen erläutern.  Sie können die Eigenschaften komplexer elektromagnetischer Felder mit Hilfe des Superpositionsprinzips auf Basis einfacher Feldlösungen beschreiben. Sie können einen Überblick über die Anwendungen zeitabhängiger elektromagnetischer Felder in der elektrotechnischen Praxis geben.


Fertigkeiten

Die Studierenden können eine Reihe von Verfahren zur Lösung der Diffusions- und der Wellengleichung für allgemeine zeitabhängige Feldprobleme anwenden. Sie können einschätzen, welche prinzipiellen Effekte gewisse zeitabhängige Feldquellen erzeugen und können diese quantitativ analysieren. Sie können abgeleitete Größen zur Charakterisierung voll dynamischer Felder (Wellenimpedanz, Skintiefe, Poynting-Vektor, Strahlungswiderstand usw.) aus den Feldern ableiten und für die Anwendung in der elektrotechnischen Praxis deuten.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise präsentieren (z.B. während der Kleingruppenübungen).


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (Quiz-Fragen in den Vorlesungen, klausurnahe Aufgaben) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern. Sie können ihr erlangtes Wissen in Bezug zu aktuellen Forschungsthemen an der TUHH setzen (z.B. im Bereich der Hochfrequenztechnik und Optik).


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90-150 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0182: Theoretische Elektrotechnik II: Zeitabhängige Felder
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

- Theorie und prinzipielles Verhalten quasistationärer Felder

- Induktion und Induktionsgesetz

- Skin Effekt und Wirbelströme

- Abschirmung zeitlich veränderlicher magnetischer Felder

- Theorie und prinzipielles Verhalten voll dynamischer Felder

- Wellen-Gleichung und Eigenschaften ebener Wellen

- Polarisation und Superposition ebener Wellen

- Reflexion und Brechung ebener Wellen an Grenzflächen

- Theorie der Wellenleiter

- Rechteckhohlleiter, planarer optischer Wellenleiter

- elektrische und magnetische Dipolstrahlung

- Einfache Antennen-Arrays

Der praktische Umgang mit numerischen Methoden wird durch interaktives Bearbeiten von MATLAB-Programmen in besonders vorbereiteten Vorlesungen geübt.

Literatur

- G. Lehner, "Elektromagnetische Feldtheorie: Für Ingenieure und Physiker", Springer (2010)

- H. Henke, "Elektromagnetische Felder: Theorie und Anwendung", Springer (2011)

- W. Nolting, "Grundkurs Theoretische Physik 3: Elektrodynamik", Springer (2011)

- D. Griffiths, "Introduction to Electrodynamics", Pearson (2012)

- J. Edminister, "Schaum's Outline of Electromagnetics", Mcgraw-Hill (2013)

- Richard Feynman, "Feynman Lectures on Physics: Volume 2", Basic Books (2011)


Lehrveranstaltung L0183: Theoretische Elektrotechnik II: Zeitabhängige Felder
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1235: Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme (L1670) Vorlesung 3 4
Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme (L1671) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Becker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können einen Überblick über die konventionelle und moderne elektrische Energietechnik geben. Technologien der elektrischen Energieerzeugung, -übertragung, -speicherung und -verteilung sowie Integration von Betriebsmitteln können detailliert erläutert und kritisch bewertet werden. 

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage, das erlernte Fachwissen in Aufgabenstellungen zur Auslegung, Integration oder Entwicklung elektrischer Energiesysteme angemessen anzuwenden und die Ergebnisse einzuschätzen und zu beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen führen, Ideen weiterentwicklen und ihre eigenen Arbeitsergebnissen vor anderen vertreten. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesung erschließen und das darin enthaltene Wissen aneignen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 - 150 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Energie- und Umwelttechnik: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1670: Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Aufbau und Entwicklungstendenzen der elektrischen Energieversorgung 
  • Aufgaben und historische Entwicklung
  • symmetrische Drehstromsysteme
  • Grundlagen und Modellierung von Netzen
    • Leitungen
    • Transformatoren
    • Synchronmaschinen
    • Asynchronmaschinen
    • Lasten und Kompensation
    • Netzaufbau und Schaltanlagen
  • Grundlagen der Energieumwandlung
    • Elektromechanische Energiewandlung
    • Thermodynamische Grundlagen
    • Kraftwerkstechnik
    • Regenerative Energieumwandlung
  • Netzberechnung
    • Netzmodellierung
    • Lastflussrechnung
    • Ausfallkriterium
  • Symmetrische Kurzschlussberechnung, Kurzschlussleistung
  • Netz- und Kraftwerksregelung
  • Netzschutz
  • Grundlagen der Netzplanung
  • Grundlagen der elektrischen Energiewirtschaft und -märkte
Literatur

K. Heuck, K.-D. Dettmann, D. Schulz: "Elektrische Energieversorgung", Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2013

A. J. Schwab: "Elektroenergiesysteme", Springer, 5. Auflage, 2017

R. Flosdorff: "Elektrische Energieverteilung" Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2008

Lehrveranstaltung L1671: Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Aufbau und Entwicklungstendenzen der elektrischen Energieversorgung 
  • Aufgaben und historische Entwicklung
  • symmetrische Drehstromsysteme
  • Grundlagen und Modellierung von Netzen
    • Leitungen
    • Transformatoren
    • Synchronmaschinen
    • Asynchronmaschinen
    • Lasten und Kompensation
    • Netzaufbau und Schaltanlagen
  • Grundlagen der Energieumwandlung
    • Elektromechanische Energiewandlung
    • Thermodynamische Grundlagen
    • Kraftwerkstechnik
    • Regenerative Energieumwandlung
  • Netzberechnung
    • Netzmodellierung
    • Lastflussrechnung
    • Ausfallkriterium
  • Symmetrische Kurzschlussberechnung, Kurzschlussleistung
  • Netz- und Kraftwerksregelung
  • Netzschutz
  • Grundlagen der Netzplanung
  • Grundlagen der elektrischen Energiewirtschaft und -märkte
Literatur

K. Heuck, K.-D. Dettmann, D. Schulz: "Elektrische Energieversorgung", Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2013

A. J. Schwab: "Elektroenergiesysteme", Springer, 5. Auflage, 2017

R. Flosdorff: "Elektrische Energieverteilung" Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2008

Modul M0760: Elektronische Bauelemente

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektronische Bauelemente (L0720) Vorlesung 3 4
Elektronische Bauelemente (L0721) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Hoc Khiem Trieu
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Aufbau der Atome und Quantentheorie, elektrische Ströme in Festkörpern, Grundlagen der Festkörperphysik

Erfolgreiche Teilnahme an Physik für Ingenieure und Werkstoffe der Elektrotechnik oder Veranstaltungen mit äquivalentem Inhalt

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen


Die Studierenden können

  • die Grundlagen der Halbleiterphysik darstellen,

  • die Wirkprinzipien wichtiger Halbleiterbauelemente erklären,

  • Bauelementfunktionen und Ersatzschaltbilder angeben sowie ihre Herleitung erläutern und

  • die Grenzen der Modelle diskutieren.


Fertigkeiten


Die Studierenden sind in der Lage

  • Bauelemente im jeweiligen Grundbetrieb anzuwenden,

  • eigenständig physikalische Zusammenhänge zu erkennen und Lösungen für komplexe Aufgabenstellungen zu finden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können in Gruppen Versuche planen, durchführen sowie die Ergebnisse präsentieren und vor anderen vertreten.

Selbstständigkeit


Studierende sind fähig sich eigenständig das für die Versuche notwendige Wissen mit Literatur zu erschließen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Studierenden erarbeiten in Kleingruppen Wissen zu einem bestimmten Thema, demonstrieren dieses in Form eines Versuches mit Präsentation und Diskussion. Darüber hinaus betreut jede Gruppe eine Übungsaufgabe, die inhaltlich zu dem jeweiligen Versuch gehört.
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0720: Elektronische Bauelemente
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Hoc Khiem Trieu
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • dotierte Halbleiter (Halbleiter, Kristalstruktur, Bändermodell, Dotierung, effektive Masse, Zustandsdichte, Besetzungswahrscheinlichkeiten, Massenwirkungsgesetz, Übergänge zwischen Energieniveaus, Ladungsträgerlebensdauer, Leitungsmechanismen: Feldstrom- und Diffusionsstrom; Gleichgewicht in Halbleitern, Halbleitergleichungen)
  • Der pn-Übergang (Stromloser Zustand, Bandverlauf der Sperrschicht im stromlosen Zustand, Gleichstromverhalten, Herleitung der Kennlinie, Berücksichtigung der Sperrschichtrekombination, Wechselstrom- und Schaltverhalten, Durchbruchmechanismen, verschiedene Diodentypen: Zener-Diode, Tunnel-Diode, Rückwärtsdiode, Photodiode, LED, Laserdioden)
  • Der Bipolartransistor (Funktionsprinzip, statisches Verhalten: Berechnung von Basis-, Kollektor- und Emitterstrom, Betriebsmodi; Nichtidealitäten: reale Dotierung, Earlyeffekt, Durchbruch, Generation-Rekombinationsstrom und Hochstromeffekt; Ebers-Moll-Modell: Kennlinienfeld, Ersatzschaltbild; Frequenzantwort, Schaltverhalten, Transistor mit Heteroübergang)
  • Unipolare Bauelemente (Halbleiter-Randschichten: Oberflächenzustände, Austrittsarbeit, Bändermodell; Metall-Halbleiter-Kontakte: Schottky-Kontakt, Strom-Spannung-Abhängigkeit, Ohmscher Kontakt; Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor: Funktionsprinzip, Strom-Spannungs-Kennlinie, Kleinsignal-Verhalten, Durchbruchsverhalten; MESFET: Funktionsprinzip,  selbstleitender und selbstsperrender MESFET; MIS-Struktur: Akkumulation, Verarmung, Inversion, starke Inversion, Flachband-Spannung, Oxidladungen, Schwellenspannung, Kapazität-Spannungs-Verhalten; MOSFET: Aufbau, Funktionsprinzip, Strom-Spannungs-Kennlinie, Frequenzverhalten, Subthreshold-Verhalten, Schwellenspannung, Bauelement-Skalierung; CMOS)

 

Literatur

S.M. Sze: Semiconductor devices, Physics and Technology, John Wiley & Sons (1985)F. Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente, Springer (2011)

T. Thille, D. Schmitt-Landsiedel: Mikroelektronik, Halbleiterbauelemente und deren Anwendung in elektronischen Schaltungen, Springer (2004)

B.L. Anderson, R.L. Anderson: Fundamentals of Semiconductor Devices, McGraw-Hill (2005)

D.A. Neamen: Semiconductor Physics and Devices, McGraw-Hill (2011)

M. Shur: Introduction to Electronic Devices, John Wiley & Sons (1996)

S.M. Sze: Physics of semiconductor devices, John Wiley & Sons (2007)

H. Schaumburg: Halbleiter, B.G. Teubner (1991)

A. Möschwitzer: Grundlagen der Halbleiter-&Mikroelektronik, Bd1 Elektronische Halbleiterbauelemente, Carl Hanser (1992)

H.-G. Unger, W. Schultz, G. Weinhausen: Elektronische Bauelemente und Netzwerke I, Physikalische Grundlagen der Halbleiterbauelemente, Vieweg (1985)
Lehrveranstaltung L0721: Elektronische Bauelemente
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Hoc Khiem Trieu
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0783: Messtechnik und Messdatenverarbeitung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrotechnisches Versuchspraktikum (L0781) Laborpraktikum 2 2
Messtechnik und Messdatenverarbeitung (L0779) Vorlesung 2 3
Messtechnik und Messdatenverarbeitung (L0780) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen Mathematik
Grundlagen Elektrotechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die Aufgaben von Messsystemen sowie das Vorgehen bei Messdatenerfassungen und -verarbeitungen erklären. Die für die Messtechnik relevanten Aspekte der Wahrscheinlichkeitstheorie und der Messfehlerbehandlung sowie das Vorgehen bei Messungen stochastischer Signale können wiedergegeben werden. Methoden zur Beschreibungen gemessener Signale und zur Digitalisierungen von Signalen sind den Studierenden bekannt und können erläutert werden.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage messtechnische Fragestellungen zu erklären und Methoden zur Beschreibung und Verarbeitung von Messdaten anzuwenden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden lösen Übungsaufgaben in Kleingruppen.


Selbstständigkeit

Die Studierenden können ihren Wissensstand einschätzen und die von Ihnen erzielten Ergebnisse kritisch bewerten.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Informatik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0781: Elektrotechnisches Versuchspraktikum
Typ Laborpraktikum
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer, Prof. Christian Schuster, Prof. Thanh Trung Do, Prof. Rolf-Rainer Grigat, Prof. Arne Jacob, Prof. Herbert Werner, Dozenten des SD E, Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Praktikumsversuche

"Digitale Schaltungen"   Prof. Grigat

"Halbleiter-Bauelemente"  Prof. Jacob

"Mikrocontroller"    Prof. Falk

"Analoge Schaltungen"  Prof. Werner

"Leistung im Wechselstromkreis"     Prof. Schuster

"Elektrische Maschinen"  Prof. Do

Literatur Wird in der Lehrveranstaltung festgelegt
Lehrveranstaltung L0779: Messtechnik und Messdatenverarbeitung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung, Messsysteme und Messfehler, Wahrscheinlichkeitstheorie, Messung stochastischer Signale, Beschreibung gemessener Signale,
Erfassung analoger Signale, Praktische Messdatenerfassung

Literatur

Puente León, Kiencke: Messtechnik, Springer 2012
Lerch: Elektrische Messtechnik, Springer 2012

Weitere Literatur wird in der Veranstaltung bekanntgegeben.

Lehrveranstaltung L0780: Messtechnik und Messdatenverarbeitung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0833: Grundlagen der Regelungstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Regelungstechnik (L0654) Vorlesung 2 4
Grundlagen der Regelungstechnik (L0655) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Herbert Werner
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Behandlung von Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich und der Laplace-Transformation.

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können das Verhalten dynamischer Systeme in Zeit- und Frequenzbereich darstellen und interpretieren, und insbesondere die Eigenschaften Systeme 1. und 2. Ordnung erläutern.
  • Sie können die Dynamik einfacher Regelkreise erklären und anhand von Frequenzgang und Wurzelortskurve interpretieren.
  • Sie können das Nyquist-Stabilitätskriterium sowie die daraus abgeleiteten Stabilitätsreserven erklären.
  • Sie können erklären, welche Rolle die Phasenreserve in der Analyse und Synthese von Regelkreisen spielt.
  • Sie können die Wirkungsweise eines PID-Reglers anhand des Frequenzgangs interpretieren.
  • Sie können erklären, welche Aspekte bei der digitalen Implementierung zeitkontinuierlich entworfener Regelkreise berücksichtigt werden müssen.
Fertigkeiten
  • Studierende können Modelle linearer dynamischer Systeme vom Zeitbereich in den Frequenzbereich transformieren und umgekehrt. 
  • Sie können das Verhalten von Systemen und Regelkreisen simulieren und bewerten.
  • Sie können PID-Regler mithilfe heuristischer Einstellregeln (Ziegler-Nichols) entwerfen.
  • Sie können anhand von Wurzelortskurve und Frequenzgang einfache Regelkreise entwerfen und analysieren.
  • Sie können zeitkontinuierliche Modelle  dynamischer Regler für die digitale Implementierung zeitdiskret approximieren.
  • Sie beherrschen die einschlägigen Software-Werkzeuge (Matlab Control Toolbox, Simulink) für die Durchführung all dieser Aufgaben.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende können in kleinen Gruppen fachspezifische Fragen gemeinsam bearbeiten und ihre Reglerentwürfe  experimentell testen und bewerten
Selbstständigkeit Studierende können sich Informationen aus bereit gestellten Quellen (Skript, Software-Dokumentation, Versuchsunterlagen) beschaffen und für die Lösung gegebener Probleme verwenden.

Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe wöchentlicher On-Line Tests kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern

 
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Computer Science: Vertiefung Computermathematik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Vertiefung Ingenieurwissenschaft: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs Kernfächer: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0654: Grundlagen der Regelungstechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Signale und Systeme

  • Lineare Systeme, Differentialgleichungen und Übertragungsfunktionen
  • Systeme 1. und 2. Ordnung, Pole und Nullstellen, Impulsantwort und Sprungantwort
  • Stabilität

Regelkreise

  • Prinzip der Rückkopplung: Steuerung oder Regelung
  • Folgeregelung und Störunterdrückung
  • Arten der Rückführung, PID-Regelung
  • System-Typ und bleibende Regelabweichung
  • Inneres-Modell-Prinzip

Wurzelortskurven

  • Konstruktion und Interpretation von Wurzelortskurven
  • Wurzelortskurven von PID-Regelkreisen

Frequenzgang-Verfahren

  • Frequenzgang, Bode-Diagramm
  • Minimalphasige und nichtminimalphasige Systeme
  • Nyquist-Diagramm, Nyquist-Stabilitätskriterium, Phasenreserve und Amplitudenreserve
  • Loop shaping, Lead-Lag-Kompensatoren
  • Frequenzgang von PID-Regelkreisen

Totzeitsysteme

  • Wurzelortskurve und Frequenzgang von Totzeitsystemen
  • Smith-Prädiktor

Digitale Regelung

  • Abtastsysteme, Differenzengleichungen
  • Tustin-Approximation, digitale PID-Regler

Software-Werkzeuge

  • Einführung in Matlab, Simulink, Control Toolbox
  • Rechnergestützte Aufgaben zu allen Themen der Vorlesung
Literatur
  • Werner, H., Lecture Notes „Introduction to Control Systems“
  • G.F. Franklin, J.D. Powell and A. Emami-Naeini "Feedback Control of Dynamic Systems", Addison Wesley, Reading, MA, 2009
  • K. Ogata "Modern Control Engineering", Fourth Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 2010
  • R.C. Dorf and R.H. Bishop, "Modern Control Systems", Addison Wesley, Reading, MA 2010
Lehrveranstaltung L0655: Grundlagen der Regelungstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0777: Halbleiterschaltungstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Halbleiterschaltungstechnik (L0763) Vorlesung 3 4
Halbleiterschaltungstechnik (L0864) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Matthias Kuhl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik

Elementare Grundlagen der Physik, besonders Halbleiterphysik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können die Funktionsweisen von verschiedenen MOS-Bauelementen in unterschiedlichen Schaltungen erklären.
  • Studierende können die Funktionsweise von Analogschaltungen und deren Anwendungen erklären.
  • Studierende können die Funktionsweise grundlegender Operationsverstärker erklären und Kenngrößen angeben.
  • Studierende sind in der Lage, grundlegende digitale Logik-Schaltungen zu benennen und ihre Vor- und Nachteile zu diskutieren.
  • Studierende sind in der Lage Speichertypen zu benennen, deren Funktionsweise zu erklären und Kenngrößen anzugeben.
  • Studierende können geeignete Anwendungsbereiche von Bipolartransistoren benennen.


Fertigkeiten
  • Studierende können Kenngrößen von verschiedenen MOS-Bauelementen berechnen und Schaltungen dimensionieren.
  • Studierende können logische Schaltungen mit unterschiedlichen Schaltungstypen entwerfen und  dimensionieren.
  • Studierende können MOS-Bauelemente und Operationsverstärker sowie bipolare Transistoren in speziellen Anwendungsbereichen einsetzen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende sind in der Lage, in heterogen (aus unterschiedlichen  Studiengängen) zusammengestellten Teams zusammenzuarbeiten.
  • Studierende können in kleinen Gruppen Rechenaufgaben lösen und Fachfragen beantworten.


Selbstständigkeit
  • Studierende sind in der Lage, ihren eigenen Lernstand einzuschätzen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Maschinenbau: Vertiefung Mechatronik: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0763: Halbleiterschaltungstechnik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Matthias Kuhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt:

  • Wiederholung Halbleiterphysik und Dioden
  • Funktionsweise und Kennlinien von bipolaren Transistoren
  • Grundschaltungen mit bipolaren Transistoren
  • Funktionsweise und Kennlinien von MOS-Transistoren
  • Grundschaltungen mit MOS-Transistoren für Verstärker
  • Operationsverstärker und ihre Anwendungen
  • Typische Anwendungsfälle in der digitalen und analogen Schaltungstechnik
  • Realisierung logischer Funktionen
  • Grundschaltungen mit MOS-Transistoren für kombinatorische Logikgatter
  • Schaltungen für die Speicherung von binären Daten
  • Grundschaltungen mit MOS-Transistoren für sequentielle Logikgatter
  • Grundkonzepte von Analog-Digital- sowie Digital-Analog-Wandlern
Literatur

U. Tietze und Ch. Schenk, E. Gamm, Halbleiterschaltungstechnik, Springer Verlag, 14. Auflage, 2012, ISBN 3540428496

R. J. Baker, CMOS - Circuit Design, Layout and Simulation, J. Wiley & Sons Inc., 3. Auflage, 2011, ISBN: 047170055S

H. Göbel, Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik, Berlin, Heidelberg Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011, ISBN: 9783642208874 ISBN: 9783642208867

URL: http://site.ebrary.com/lib/alltitles/docDetail.action?docID=10499499

URL: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-20887-4

URL: http://ebooks.ciando.com/book/index.cfm/bok_id/319955

URL: http://www.ciando.com/img/bo


Lehrveranstaltung L0864: Halbleiterschaltungstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Matthias Kuhl, Weitere Mitarbeiter
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt:

  • Grundschaltungen und Kennlinien von bipolaren Transistoren
  • Grundschaltungen und Kennlinien von MOS-Transistoren für Verstärker
  • Realisierung und Dimensionierung von Operationsverstärkern 
  • Realisierung logischer Funktionen
  • Grundschaltungen mit MOS-Transistoren für kombinatorische und sequentielle Logikgatter
  • Schaltungen für die Speicherung von binären Daten
  • Schaltungen für Analog-Digital- sowie Digital-Analog-Wandler
  • Dimensionierung beispielhafter Schaltungen


Literatur

U. Tietze und Ch. Schenk, E. Gamm, Halbleiterschaltungstechnik, Springer Verlag, 14. Auflage, 2012, ISBN 3540428496

R. J. Baker, CMOS - Circuit Design, Layout and Simulation, J. Wiley & Sons Inc., 3. Auflage, 2011, ISBN: 047170055S

H. Göbel, Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik, Berlin, Heidelberg Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011, ISBN: 9783642208874 ISBN: 9783642208867

URL: http://site.ebrary.com/lib/alltitles/docDetail.action?docID=10499499

URL: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-20887-4

URL: http://ebooks.ciando.com/book/index.cfm/bok_id/319955

URL: http://www.ciando.com/img/bo


Modul M0829: Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betriebswirtschaftliche Übung (L0882) Hörsaalübung 2 3
Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre (L0880) Vorlesung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Christoph Ihl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Schulkenntnisse in Mathematik und Wirtschaft
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können...

  • grundlegende Begriffe und Kategorien aus dem Bereich Wirtschaft und Management benennen und erklären
  • grundlegende Aspekte wettbewerblichen Unternehmertums beschreiben (Betrieb und Unternehmung, betrieblicher Zielbildungsprozess)
  • wesentliche betriebliche Funktionen erläutern, insb. Funktionen der Wertschöpfungskette (z.B. Produktion und Beschaffung, Innovationsmanagement, Absatz und Marketing) sowie Querschnittsfunktionen (z.B. Organisation, Personalmanagement, Supply Chain Management, Informationsmanagement) und die wesentlichen Aspekte von Entrepreneurship-Projekten benennen
  • Grundlagen der Unternehmensplanung (Entscheidungstheorie, Planung und Kontrolle) wie auch spezielle Planungsaufgaben (z.B. Projektplanung, Investition und Finanzierung) erläutern
  • Grundlagen des Rechnungswesens erklären (Buchführung, Bilanzierung, Kostenrechnung, Controlling)

Fertigkeiten

Die Studierenden können

  • Unternehmensziele definieren und in ein Zielsystem einordnen sowie Zielsysteme strukturieren
  • Organisations- und Personalstrukturen von Unternehmen analysieren
  • Methoden für Entscheidungsprobleme unter mehrfacher Zielsetzung, unter Ungewissheit sowie unter Risiko zur Lösung von entsprechenden Problemen anwenden
  • Produktions- und Beschaffungssysteme sowie betriebliche Informationssysteme analysieren und einordnen
  • Einfache preispolitische und weitere Instrumente des Marketing analysieren und anwenden
  • Grundlegende Methoden der Finanzmathematik auf Invesititions- und Finanzierungsprobleme anwenden
  • Die Grundlagen der Buchhaltung, Bilanzierung, Kostenrechnung und des Controlling erläutern und Methoden aus diesen Bereichen auf einfache Problemstellungen anwenden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage

  • sich im Team zu organisieren und ein Projekt aus dem Bereich Entrepreneurship gemeinsam zu bearbeiten und einen Projektbericht zu erstellen
  • erfolgreich problemlösungsorientiert zu kommunizieren
  • respektvoll und erfolgreich zusammenzuarbeiten
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage

  • Ein Projekt in einem Team zu bearbeiten und einer Lösung zuzuführen
  • unter Anleitung einen Projektbericht  zu verfassen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang mehrere schriftliche Leistungen über das Semester verteilt
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0882: Betriebswirtschaftliche Übung
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Katharina Roedelius, Tobias Vlcek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt

In der betriebswirtschaftlichen Horsaalübung werden die Inhalte der Vorlesung durch praktische Beispiele und die Anwendung der diskutierten Werkzeuge vertieft.

Bei angemessener Nachfrage wird parallel auch eine Problemorientierte Lehrveranstaltung angeboten, die Studierende alternativ wählen können. Hier bearbeiten die Studierenden in Gruppen ein selbstgewähltes Projekt, das sich thematisch mit der Ausarbeitung einer innovativen Geschäftsidee aus Sicht eines etablierten Unternehmens oder Startups befasst. Auch hier sollen die betriebswirtschaftlichen Grundkenntnisse aus der Vorlesung zum praktischen Einsatz kommen. Die Gruppenarbeit erfolgt unter Anleitung eines Mentors.

Literatur Relevante Literatur aus der korrespondierenden Vorlesung.
Lehrveranstaltung L0880: Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Prof. Thorsten Blecker, Prof. Christian Lüthje, Prof. Christian Ringle, Prof. Kathrin Fischer, Prof. Cornelius Herstatt, Prof. Wolfgang Kersten, Prof. Matthias Meyer, Prof. Thomas Wrona
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt
  • Die Abgrenzung der BWL von der VWL und die Gliederungsmöglichkeiten der BWL
  • Wichtige Definitionen aus dem Bereich Management und Wirtschaft
  • Die wichtigsten Unternehmensziele und ihre Einordnung sowie (Kern-) Funktionen der Unternehmung
  • Die Bereiche Produktion und Beschaffungsmanagement, der Begriff des Supply Chain Management und die Bestandteile einer Supply Chain
  • Die Definition des Begriffs Information, die Organisation des Informations- und Kommunikations (IuK)-Systems und Aspekte der Datensicherheit; Unternehmensstrategie und strategische Informationssysteme
  • Der Begriff und die Bedeutung von Innovationen, insbesondere Innovationschancen, -risiken und prozesse
  • Die Bedeutung des Marketing, seine Aufgaben, die Abgrenzung von B2B- und B2C-Marketing
  • Aspekte der Marketingforschung (Marktportfolio, Szenario-Technik) sowie Aspekte der strategischen und der operativen Planung und Aspekte der Preispolitik
  • Die grundlegenden Organisationsstrukturen in Unternehmen und einige Organisationsformen
  • Grundzüge des Personalmanagements
  • Die Bedeutung der Planung in Unternehmen und die wesentlichen Schritte eines Planungsprozesses
  • Die wesentlichen Bestandteile einer Entscheidungssituation sowie Methoden für Entscheidungsprobleme unter mehrfacher Zielsetzung, unter Ungewissheit sowie unter Risiko
  • Grundlegende Methoden der Finanzmathematik
  • Die Grundlagen der Buchhaltung, der Bilanzierung und der Kostenrechnung
  • Die Bedeutung des Controlling im Unternehmen und ausgewählte Methoden des Controlling
  • Die wesentlichen Aspekte von Entrepreneurship-Projekten

Neben der Vorlesung, die die Fachinhalte vermittelt, erarbeiten die Studierenden selbstständig in Gruppen einen Business-Plan für ein Gründungsprojekt. Dafür wird auch das wissenschaftliche Arbeiten und Schreiben gezielt unterstützt.

Literatur

Bamberg, G., Coenenberg, A.: Betriebswirtschaftliche Entscheidungslehre, 14. Aufl., München 2008

Eisenführ, F., Weber, M.: Rationales Entscheiden, 4. Aufl., Berlin et al. 2003

Heinhold, M.: Buchführung in Fallbeispielen, 10. Aufl., Stuttgart 2006.

Kruschwitz, L.: Finanzmathematik. 3. Auflage, München 2001.

Pellens, B., Fülbier, R. U., Gassen, J., Sellhorn, T.: Internationale Rechnungslegung, 7. Aufl., Stuttgart 2008.

Schweitzer, M.: Planung und Steuerung, in: Bea/Friedl/Schweitzer: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, Bd. 2: Führung, 9. Aufl., Stuttgart 2005.

Weber, J., Schäffer, U. : Einführung in das Controlling, 12. Auflage, Stuttgart 2008.

Weber, J./Weißenberger, B.: Einführung in das Rechnungswesen, 7. Auflage, Stuttgart 2006. 


Modul M0734: Elektrotechnisches Projektpraktikum

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrotechnisches Projektpraktikum (L0640) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 8 6
Modulverantwortlicher Prof. Christian Becker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Elektrotechnik I, Elektrotechnik II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können einen Überblick über die fachlichen Details von elektrotechnischen Projekten geben und können ihre Zusammenhänge erklären. Sie können relevante Problemstellungen in fachlicher Sprache beschreiben und kommunizieren. Sie können den typischen Ablauf bei der Lösung praxisnaher Probleme schildern und Ergebnisse präsentieren.


Fertigkeiten

Die Studierenden können ihr Grundlagenwissen aus der Elektrotechnik in die Lösung praktischer Aufgabenstellung transferieren. Sie erkennen und überwinden typische Probleme bei der Umsetzung elektrotechnischer Projekte. Sie können für nicht-standardisierte Fragestellungen Lösungskonzepte erarbeiten, vergleichen und auswählen.  


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen, fachlich gemischten Gruppen gemeinsam Lösungen für elektrotechnische Probleme entwickeln und diese einzeln oder in Gruppen vor Fachpersonen präsentieren und erläutern. Sie können alternative Lösungswege einer elektrotechnischen Aufgabenstellung eigenständig oder in Gruppen entwickeln sowie Vor- bzw. Nachteile diskutieren.  


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage anhand von zur Verfügung gestellten Unterlagen elektrotechnische Fragestellungen selbstständig zu lösen. Sie sind fähig, eigene Wissenslücken anhand vorgegebener Quellen zu schließen sowie Fachthemen eigenständig zu erarbeiten. Sie sind ferner in der Lage vorgegebene Aufgabenstellungen sinnvoll zu erweitern und diese sodann mit selbst zu definierenden Konzepten/Ansätzen pragmatisch zu lösen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 68, Präsenzstudium 112
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang abhängig von der Aufgabenstellung + Vortrag
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0640: Elektrotechnisches Projektpraktikum
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 8
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 68, Präsenzstudium 112
Dozenten Prof. Christian Becker, Dozenten des SD E
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Es werden Projekte aus dem ganzen Anwendungsbereich der Elektrotechnik bearbeitet. Dabei werden typischerweise Prototypen von Funktionseinheiten oder ganzen Systemen gebaut. Beispiele sind: Radargeräte, Sensornetzwerke, Amateurfunkgeräte, leistungselektronische Umrichter, diskrete Rechner, Kraftmikroskope. Die Projekte werden jedes Jahr neu konzipiert.

Literatur

Alle zur Durchführung der Projekte sinnvollen Quellen (Skripte, Fachbücher, Manuals, Datenblätter, Internetseiten). / All sources that are useful for completion of the projects (lecture notes, textbooks, manuals, data sheets, internet pages).




Fachmodule der Vertiefung Energie- und Umwelttechnik

Die zuverlässige, umweltschonende und nachhaltige Versorgung mit Energie stellt eine der wesentlichsten Anforderungen der modernen Gesellschaft dar. Darüber hinaus ist eine effiziente Energieversorgung unverzichtbar, um die wirtschaftliche Zukunft des Landes zu sichern.

Mit der exponentiellen Zunahme der Erdbevölkerung, den weltweit steigenden Lebensansprüchen und dem damit verbundenen stetig wachsenden Bedarf an Rohstoffen, Flächen und Energie ist der nachhaltige Umgang mit den natürlichen Ressourcen, inklusive der Verringerung von Emissionen und der Vermeidung von Umweltauswirkungen, unabdingbar geworden. Ein Beispiel von zunehmender Bedeutung ist die Verringerung der für den Treibhauseffekt verantwortlichen CO2-Emissionen. Dazu werden Möglichkeiten zur Energieeinsparung verfolgt und vermehrt regenerative Energien eingesetzt. Bei einer weitergehenden Nutzung von fossilen Brennstoffen wird die CO2-Emissionsminderung durch die Steigerung der Wirkungsgrade und auch durch Abtrennung des bei der Nutzung entstehenden CO2 und seiner unterirdischen Lagerung verfolgt. Gerade letztere Verfahren machen ein enges Zusammenwirken von Energietechnik und Umwelttechnik notwendig.

Die Vertiefung Energie- und Umwelttechnik des Studiengangs Allgemeine Ingenieurswissenschaften wurde etabliert angesichts zweier Entwicklungen: zum einen der zunehmenden Bedeutung des Umweltschutzes in Form der CO2-Abtrennung in der Großkraftwerkstechnik und zum anderen der zunehmenden Stromerzeugung aus Regenerativen Energien. Diese beiden neuen Hauptstoßrichtungen bei der Stromerzeugung werden insbesondere in der Studiengangsvertiefung verfolgt. Sowohl für die CO2-Abtrennungstechnologien als auch für andere Umweltschutz-Technologien, wie z. B. Luftreinhaltung, Zusatzqualifikationen in Chemie werden ermittelt. Die konventionelle und die regenerative Stromerzeugung werden im Studiengang zwar detailliert aber generalistisch behandelt.

In der Vertiefung Energie- und Umwelttechnik des Studiengangs Allgemeine Ingenieurswissenschaften wird ein breites und fundiertes interdisziplinäres Grundlagenwissen in den Bereichen Energietechnik und Umwelttechnik vermittelt. Ergänzend zu den Kenntnissen und grundlegenden Methoden des Ingenieurswesens in der Kernqualifikation (Mathematik, Mechanik, Thermodynamik, Strömungsmechanik, Physik, Chemie, Elektrotechnik, Informatik, Werkstoffwissenschaften und Konstruktionslehre) werden zusätzliche Grundkenntnisse in der Energietechnik, der Umweltbewertung, der Umwelttechnik und der Partikeltechnologie sowie in nichttechnischen Fächern erworben, womit sich die Kompetenzen für das Beherrschen der Unterstützungsprozesse in der Systementwicklung erhöhen. Das Bachelorstudium bereitet auf der Kompetenzebene auch auf ein Masterstudium und letztlich auf die Promotion vor, sodass durch den Bachelor auch Berufsqualifikationen für einen möglichen künftigen Forschungsberuf gewidmet werden.

Modul M0730: Technische Informatik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Informatik (L0321) Vorlesung 3 4
Technische Informatik (L0324) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Heiko Falk
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Elektrotechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Dieses Modul vermittelt Grundkenntnisse der Funktionsweise von Rechensystemen. Abgedeckt werden die Ebenen von der Assemblerprogrammierung bis zur Gatterebene. Das Modul behandelt folgende Inhalte:

  • Einführung
  • Kombinatorische Logik: Gatter, Boolesche Algebra, Schaltfunktionen, Synthese von Schaltungen, Schaltnetze
  • Sequentielle Logik: Flip-Flops, Schaltwerke, systematischer Schaltwerkentwurf
  • Technologische Grundlagen
  • Rechnerarithmetik: Ganzzahlige Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur: Programmiermodelle, MIPS-Einzelzyklusmaschine, Pipelining
  • Speicher-Hardware: Speicherhierarchien, SRAM, DRAM, Caches
  • Ein-/Ausgabe: I/O aus Sicht der CPU, Prinzipien der Datenübergabe, Point-to-Point Verbindungen, Busse
Fertigkeiten

Die Studierenden fassen ein Rechensystem aus der Perspektive des Architekten auf, d.h. sie erkennen die interne Struktur und den physischen Aufbau von Rechensystemen. Die Studierenden können analysieren, wie hochspezifische und individuelle Rechner aus einer Sammlung gängiger Einzelkompenenten zusammengesetzt werden. Sie sind in der Lage, die unterschiedlichen Abstraktionsebenen heutiger Rechensysteme - von Gattern und Schaltungen bis hin zu Prozessoren - zu unterscheiden und zu erklären.

Nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die Wechselwirkungen zwischen einem physischen Rechensystem und der darauf ausgeführten Software beurteilen zu können. Insbesondere sollen sie die Konsequenzen der Ausführung von Software in den hardwarenahen Schichten von der Assemblersprache bis zu Gattern erkennen können. Sie sollen so in die Lage versetzt werden, Auswirkungen unterer Schichten auf die Leistung des Gesamtsystems abzuschätzen und geeignete Optionen vorzuschlagen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, ähnliche Aufgaben alleine oder in einer Gruppe zu bearbeiten und die Resultate geeignet zu präsentieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, sich Teilbereiche des Fachgebietes anhand von Fachliteratur selbständig zu erarbeiten, das erworbene Wissen zusammenzufassen, zu präsentieren und es mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten, Inhalte der Vorlesung und Übungen
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Informatik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Mechatronik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Biomechanik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Flugzeug-Systemtechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Materialien in den Ingenieurwissenschaften: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Theoretischer Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Produktentwicklung und Produktion: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung II. Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0321: Technische Informatik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung
  • Kombinatorische Logik
  • Sequentielle Logik
  • Technologische Grundlagen
  • Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik
  • Grundlagen der Rechnerarchitektur
  • Speicher-Hardware
  • Ein-/Ausgabe
Literatur
  • A. Clements. The Principles of Computer Hardware. 3. Auflage, Oxford University Press, 2000.
  • A. Tanenbaum, J. Goodman. Computerarchitektur. Pearson, 2001.
  • D. Patterson, J. Hennessy. Rechnerorganisation und -entwurf. Elsevier, 2005.
Lehrveranstaltung L0324: Technische Informatik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heiko Falk
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0933: Grundlagen der Werkstoffwissenschaften

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Werkstoffwissenschaft I (L1085) Vorlesung 2 2
Grundlagen der Werkstoffwissenschaft II (Keramische Hochleistungswerkstoffe, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe) (L0506) Vorlesung 2 2
Physikalische und Chemische Grundlagen der Werkstoffwissenschaften (L1095) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Jörg Weißmüller
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Physik, Chemie und Mathematik der gymnasialen Oberstufe.

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studenten verfügen über grundlegende Kenntnisse zu Metallen, Keramiken und Polymeren und können diese verständlich wiedergeben. Grundlegende Kenntnisse betreffen dabei insbesondere die Fragen nach atomarem Aufbau, Gefüge, Phasendiagrammen, Phasenumwandlungen, Korrosion und mechanischen Eigenschaften. Die Studenten kennen die wichtigsten Aspekte der Methodik bei der Untersuchung von Werkstoffen und können methodische Zugänge zu gegebene Eigenschaften benennen.


Fertigkeiten

Die Studenten sind in der Lage, Materialphänomene auf die zu Grunde liegenden physikalisch-chemischen Naturgesetze zurückführen. Mit Materialphänomenen sind hier mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, Duktilität und Steifigkeit gemeint, sowie chemische Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit und Phasenumwandlungen wie Erstarrung, Ausscheidung, oder Schmelzen. Die Studenten können die Beziehung zwischen den Verarbeitungsbedingungen und dem Gefüge erklären und sie können die Auswirkungen des Gefüges auf das Materialverhalten darstellen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

-

Selbstständigkeit

-

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Schiffbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Logistik und Mobilität: Vertiefung Ingenieurwissenschaft: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1085: Grundlagen der Werkstoffwissenschaft I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jörg Weißmüller
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlegende Kenntnisse zu Metallen: Atomarer Aufbau, Gefüge, Phasen diagramme, Phasenumwandlungen, Mechanische Prüfung, Mechanische Eigenschaften, Konstruktionswerkstoffe

In der Vorlesung werden Funk-Abstimmungsgeräte („Clicker“) eingesetzt, um die Studierenden aktiv an der Vorlesung teilhaben zu lassen. Außerdem können die Studierenden mit Hilfe von Anschauungsmaterial (Bauteile, Formen usw.) die theoretischen Vorlesungsinhalte unmittelbar nachvollziehen.

Literatur

Vorlesungsskript

W.D. Callister: Materials Science and Engineering - An Introduction. 5th ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, 2000, ISBN 0-471-32013-7


Lehrveranstaltung L0506: Grundlagen der Werkstoffwissenschaft II (Keramische Hochleistungswerkstoffe, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler, Prof. Gerold Schneider
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Grundlegende Kenntnisse zu Keramiken, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen: Herstellung, Verarbeitung, Struktur und Eigenschaften

Vermittlung von grundlegenden Kenntnissen und Methoden; Grundkenntnisse zum Aufbau und Eigenschaften von Keramiken, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen; Vermittlung von Methodik bei der Untersuchung von Werkstoffen.

Literatur

Vorlesungsskript

W.D. Callister: Materials Science and Engineering -An Introduction-5th ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, 2000, ISBN 0-471-32013-7

Lehrveranstaltung L1095: Physikalische und Chemische Grundlagen der Werkstoffwissenschaften
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Stefan Müller
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Motivation: „Atome im Maschinenbau?“
  • Grundbegriffe: Kraft und Energie
  • Die elektromagnetische Wechselwirkung
  • „Detour“: Mathematische Grundlagen (komplexe e-Funktion etc.)
  • Das Atom: Bohrsches Atommodell
  • Chemische Bindung
  • Das Vielteilchenproblem: Lösungsansätze und Strategien
  • Beschreibung von Nahordnungsphänomene mittels statistischer Thermodynamik
  • Elastizitätstheorie auf atomarer Basis
  • Konsequenzen des atomaren Verhaltens auf makroskopische Eigenschaften: Diskussion von Beispielen (Metalllegierungen, Halbleiter, Hybridsysteme)
Literatur

Für den Elektromagnetismus:

  • Bergmann-Schäfer: „Lehrbuch der Experimentalphysik“, Band 2: „Elektromagnetismus“, de Gruyter

Für die Atomphysik:

  • Haken, Wolf: „Atom- und Quantenphysik“, Springer

Für die Materialphysik und Elastizität:

  • Hornbogen, Warlimont: „Metallkunde“, Springer


Modul M0598: Konstruktionslehre Gestalten

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Gestalten von Bauteilen und 3D-CAD (L0268) Vorlesung 2 1
Konstruktionsprojekt I (L0695) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 2
Konstruktionsprojekt II (L0592) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 2
Teamprojekt Konstruktionsmethodik (L0267) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 1
Modulverantwortlicher Prof. Dieter Krause
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mechanik
  • Grundlagen der Konstruktionslehre
  • Grundlagen der Werkstoffwissenschaft
  • Grundoperationen der Fertigungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • Gestaltungsrichtlinien von Maschinenteilen zum beanspruchungsgerechten, werkstoffgerechten und fertigungsgerechten Konstruieren zu erläutern,
  • Grundlagen von 3D-CAD wiederzugeben,
  • Grundlagen des methodischen Konstruierens zu erklären.
Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • Prinzipskizzen, technischen Zeichnungen und Dokumentationen auch im 3D-CAD selbstständiges zu erstellen,
  • Bauteile selbstständig auf Basis von Konstruktionsrichtlinien zu gestalten,
  • verwendete Komponenten zu dimensionieren (berechnen),
  • methodisch zu konstruieren und dadurch zielgerichtet konstruktive Aufgabenstellungen zu lösen,
  • Kreativitätstechniken im Team anzuwenden.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage

  • in Gruppen Lösungen zu entwickeln, zu bewerten, Entscheidungen zu treffen und zu dokumentieren,
  • den Einsatz von wissenschaftlichen Methoden zu moderieren,
  • Lösungen und Technische Zeichnungen innerhalb von Gruppen zu präsentieren und zu diskutieren,
  • eigene Ergebnisse in der Testatgruppe zu reflektieren.
Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage

  • ihren Lernstand auf Basis der aktivierenden Methoden (u.a. mit Clickern) einzuschätzen,
  • konstruktive Aufgabenstellungen systematisch zu lösen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 40, Präsenzstudium 140
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung Teamprojekt Konstruktionsmethodik
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung Konstruktionsprojekt 1
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung Konstruktionsprojekt 2
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung 3D-CAD-Praktikum
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Schiffbau: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0268: Gestalten von Bauteilen und 3D-CAD
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlagen der 3D-CAD Technik
  • Praktikum zur Anwendung eines 3D-CAD Systems
    • Einführung in Bedienung des Systems
    • Skizzieren und Bauteilerstellung
    • Erzeugen von Baugruppen
    • Ableiten von technischen Zeichnungen
Literatur
  • CAx für Ingenieure eine praxisbezogene Einführung; Vajna, S., Weber, C., Bley, H., Zeman, K.; Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Handbuch Konstruktion; Rieg, F., Steinhilper, R.; Hanser; aktuelle Auflage.
  • Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau; Grote, K.-H., Feldhusen, J.(Hrsg.); Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele, Darstellende Geometrie, Hoischen, H; Hesser, W; Cornelsen, aktuelle Auflage.
  • Maschinenelemente, Band I-III; Niemann, G., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Maschinen- und Konstruktionselemente; Steinhilper, W., Röper, R., Springer Verlag, aktuelle Auflage.
  • Konstruktionslehre, Pahl, G.; Beitz, W., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Maschinenelemente 1-2; Schlecht, B., Pearson Verlag, aktuelle Auflage.
  • Maschinenelemente - Gestaltung, Berechnung, Anwendung; Haberhauer, H., Bodenstein, F., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Roloff/Matek Maschinenelemente; Wittel, H., Muhs, D., Jannasch, D., Voßiek, J., Springer Vieweg, aktuelle Auflage.
Lehrveranstaltung L0695: Konstruktionsprojekt I
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 18, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Thorsten Schüppstuhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Erstellen einer technischen Dokumentation eines vorhandenen mechanischen Modells
  • Vertiefung folgender Aspekte des Technischen Zeichnens:
    • Darstellung technischer Gegenstände und Normteile
      (Wälzlager, Dichtungen, Welle-Nabe-Verbindungen, lösbare Verbindungen, Federn, Achsen und Wellen)
    • Schnittansichten
    • Maßeintragung
    • Toleranzen und Oberflächenangaben
    • Erstellen einer Stückliste


Literatur
  1. Hoischen, H.; Hesser, W.: Technisches Zeichnen. Grundlagen, Normen, Beispiele, darstellende Geometrie, 33. Auflage. Berlin 2011.
  2. Labisch, S.; Weber, C.: Technisches Zeichnen. Selbstständig lernen und effektiv üben, 4. Auflage. Wiesbaden 2008.
  3. Fischer, U.: Tabellenbuch Metall, 43. Auflage. Haan-Gruiten 2005.


Lehrveranstaltung L0592: Konstruktionsprojekt II
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 18, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Wolfgang Hintze
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Erstellen von Lösungsvarianten (Prinzipskizzen) für die Einzel- und Gesamtfunktionen
  • Überschlägige Dimensionierung von Wellen
  • Auslegung von Wälzlagern, Schraubenverbindungen, Schweißnähten
  • Anfertigen technischer Zeichnungen (Zusammenbauzeichnungen u. Fertigungszeichnungen)
Literatur

Dubbel, Taschenbuch für Maschinenbau, Beitz, W., Küttner, K.-H, Springer-Verlag.

Maschinenelemente, Band I - III, Niemann, G., Springer-Verlag.

Maschinen- und Konstruktionselemente, Steinhilper, W., Röper, R., Springer-Verlag.

Einführung in die DIN-Normen, Klein, M., Teubner-Verlag.

Konstruktionslehre, Pahl, G., Beitz, W., Springer-Verlag.

Lehrveranstaltung L0267: Teamprojekt Konstruktionsmethodik
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung in die Grundlagen des methodischen Konstruierens
  • Konstruktionsmethodische Teamarbeit zur Lösungsfindung
    • Erstellen von Anforderungslisten
    • Problemformulierung
    • Erstellen von Funktionsstrukturen
    • Lösungsfindung
    • Bewertung der gefundenen Konzepte
    • Dokumentation des Vorgehens und der Konzepte in Präsentationsfolien
Literatur
  • Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau; Grote, K.-H., Feldhusen, J.(Hrsg.); Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Maschinenelemente, Band I-III; Niemann, G., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Maschinen- und Konstruktionselemente; Steinhilper, W., Röper, R., Springer Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Einführung in die DIN-Normen; Klein, M., Teubner-Verlag.
  •  Konstruktionslehre, Pahl, G.; Beitz, W., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Maschinenelemente 1-2; Schlecht, B., Pearson Verlag, aktuelle Auflage.
  •  Maschinenelemente - Gestaltung, Berechnung, Anwendung; Haberhauer, H., Bodenstein, F., Springer-Verlag, aktuelle Auflage.
  • Roloff/Matek Maschinenelemente; Wittel, H., Muhs, D., Jannasch, D., Voßiek, J., Springer Vieweg, aktuelle Auflage.
  • Sowie weitere Bücher zu speziellen Themen

Modul M0536: Grundlagen der Strömungsmechanik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Strömungsmechanik (L0091) Vorlesung 2 4
Strömungsmechanik für die Verfahrenstechnik (L0092) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematik I+II+III
  • Technische Mechanik I+II
  • Technische Thermodynamik I+II
  • Arbeiten mit Kräftebilanzen
  • Vereinfachen und Lösen von partiellen Differentialgleichungen
  • Integralrechnung


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:

  • die Unterschiede verschiedener Strömungsformen erklären,
  • einen Überblick über die verschiedenen Anwenudngen des Reynold'schen Transporttheorems in der Verfahrenstechnik geben,
  • die Vereinfachungen der Kontinuitäts- und Navier-Stokes-Gleichungen unter Einbeziehung der physikalischen Randbedingungen erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage

  • Inkompressible Strömungen physikalisch zu beschreiben und mathematisch zu modellieren
  • Unter Nutzung von Vereinfachungen die Grundgleichungen der Strömungsmechanik so weit zu reduzieren, dass eine quantitative Lösung z.B. durch Integration möglich ist.
  • In einer technischen Aufgabenstellung zu beurteilen, welche theoretischen Modelle zur Beschreibung der auftretenden Strömungsphänomene anzuwenden sind.
  • Das erlernte Wissen auf verschiedene ingenieurwissenschaftlich relevante Strömungsformen anzuwenden
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden

  • sind in der Lage, selbstständig in einer interdisziplinären Kleingruppe Lösungsansätze und Probleme im Bereich der Strömungsmechanik zu diskutieren und
  • können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse innerhalb der Gruppe in geeigneter Weise präsentieren (z.B. während Kleintruppenübungen) sowie
  • sind in der Lage, Lösungen zu Übungsaufgaben, die sie eigenständig erarbeitet haben, mündlich zu erläutern und zu präsentieren und auch selbst weitergehende Fragen zu entwickeln und zu stellen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden


  • sind in der Lage, selbstständig weitführende Literatur zum Thema zu beschaffen sich Wissen daraus zu erschließen,
  • sind in der Lage, selbstständig Aufgaben zum Thema zu lösen und anhand des gegebenen Feedbacks ihren Lernstand einzuschätzen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 5 % Midterm
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0091: Grundlagen der Strömungsmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Stoffgrößen und physikalische Eigenschaften
  • Hydrostatik
  • Integrale Bilanzen - Stromfadentheorie
  • Integrale Bilanzen - Erhaltungssätze
  • Differentielle Bilanzen - Navier Stokes Gleichungen
  • Wirbelfreie Strömungen - Potenzialströmungen
  • Umströmung von Körpern - Ähnlichkeitstheorie
  • Turbulente Strömungen
  • Kompressible Strömungen
  • Rohrhydraulik
  • Turbomaschinen

Literatur
  1. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  2. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  3. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994
  4. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006
  5. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008
  6. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  7. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009
  8. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007
  9. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008
  10. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006
  11. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.
  12. White, F.: Fluid Mechanics, Mcgraw-Hill, ISBN-10: 0071311211, ISBN-13: 978-0071311212, 2011
Lehrveranstaltung L0092: Strömungsmechanik für die Verfahrenstechnik
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

In der Hörsaalübung werden die Inhalte der Vorlesung weiter vertieft und in die praktische Anwendung überführt. Dies geschieht anhand von Beispielsaufgaben aus der Praxis, die den Studierenden nach der Vorlesung zum Download bereitgestellt werden. Die Studierenden sollen diese Aufgaben mit Hilfe des Vorlesungsstoffes eigenständig oder in Gruppen lösen. Die Lösung wird dann mit Studierenden unter wissenschaftlicher Anleitung diskutiert, wobei Aufgabenteile an der Tafel präsentiert werden. Am Ende der Hörsaalübung wird die Aufgabe an der Tafel korrekt vorgerechnet. Parallel zur Hörsaalübung finden Tutorien statt, bei denen die Studierenden in Kleingruppen Klausuraufgaben unter Zeitvorgabe rechnen und die Lösung anschließend diskutieren


Literatur
  1. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  2. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  3. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994
  4. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006
  5. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008
  6. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  7. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009
  8. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007
  9. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008
  10. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006
  11. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.
  12. White, F.: Fluid Mechanics, Mcgraw-Hill, ISBN-10: 0071311211, ISBN-13: 978-0071311212, 2011

Modul M0610: Elektrische Maschinen und Antriebe

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrische Maschinen und Antriebe (L0293) Vorlesung 3 4
Elektrische Maschinen und Antriebe (L0294) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Kern
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse Mathematik, insbesondere komplexe Zahlen, Integrale, Differenziale

Grundlage der Elektrotechnik und Mechanik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können die grundlegenden Zusammenhänge bei elektrischen und magnetischen Feldern skizzieren und erläutern. Sie können die Funktion der Grundtypen elektrischer Maschinen beschreiben und die zugehörigen Gleichungen und Kennlinien darstellen. Für praktisch vorkommende Antriebskonfigurationen können sie die wesentlichen Parameter für die Energieeffizienz des Gesamtsystems von der Versorgung bis zur Arbeitsmaschine erläutern.

Fertigkeiten

Studierende sind fähig, zweidimensionale elektrische  Felder und magnetische Felder insbesondere in Eisenkreisen mit Luftspalt zu berechnen. Sie wenden dabei die üblichen Methoden des Elektromaschinenbaus an.

Sie können das Betriebsverhalten elektrischer Maschinen aus gegebenen Grunddaten analysieren und ausgewählte Größen und Kennlinien daraus zu berechnen. Dabei wenden sie die üblichen Ersatzschaltbilder und grafische Verfahren an.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz keine
Selbstständigkeit

Studierende sind fähig, eigenständig anwendungsnahe elektrische und magnetische Felder zu berechnen. Sie können eigenständig das Betriebsverhalten elektrischer Maschinen aus deren Grunddaten zu analysieren und ausgewählte Größen und Kennlinien daraus zu berechnen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Wahlpflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau: Wahlpflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Logistik und Mobilität: Vertiefung Ingenieurwissenschaft: Wahlpflicht
Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechatronik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0293: Elektrische Maschinen und Antriebe
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Thorsten Kern
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Elektrisches Feld: Coulomb´sches Gesetz, Potenzial, Kondensator, Kraft und Energie, Kapazitiven Antriebe

Magnetisches Feld: Kraft, Fluss, Durchflutungssatz, Feld an Grenzflächen, elektrisches Ersatzschaltbild, Hysterese, Induktion, Transformator, Magnetische Antriebe

Synchronmaschine: Funktionsprinzip, Aufbau, Verhalten bei Leerlauf und Kurzschluss, Ersatzschaltbild und Zeigerdiagramm, Schrittantriebe

Gleichstrommaschinen: Funktionsprinzip, Aufbau, Drehmomenterzeugung, Betriebskennlinien, Kommutierung, Wendepole und Kompensationswicklung,

Asynchronmaschine: Funktionsprinzip, Aufbau, Ersatzschaltbild und Kreisdiagramm, Betriebskennlinien, Auslegung des Läufers,

Drehzahlvariable Antrieb mit Frequenzumrichtern, Sonderbauformen elektrischer Maschinen

Literatur

Hermann Linse, Roland Fischer: "Elektrotechnik für Maschinenbauer", Vieweg-Verlag; Signatur der Bibliothek der TUHH: ETB 313

Ralf Kories, Heinz Schmitt-Walter: "Taschenbuch der Elektrotechnik"; Verlag Harri Deutsch; Signatur der Bibliothek der TUHH: ETB 122

"Grundlagen der Elektrotechnik" - anderer Autoren

Fachbücher "Elektrische Maschinen"

Lehrveranstaltung L0294: Elektrische Maschinen und Antriebe
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thorsten Kern, Dennis Kähler
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0618: Regenerative Energiesysteme und Energiewirtschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrizitätswirtschaft (L0316) Vorlesung 1 1
Energiesysteme und Energiewirtschaft (L0315) Vorlesung 2 2
Regenerative Energien (L0313) Vorlesung 2 2
Regenerative Energien (L1434) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden einen Überblick über Charakteristiken von Energiesysteme und deren Wirtschaftlichkeitsbetrachtung geben. Dabei können sie die darin auftretenden Fragestellungen erläutern. Des Weiteren können sie Kenntnisse zur Stromerzeugung, Stromverteilung und Stromhandel unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte in diesem Zusammenhang erläutern. Die Studierenden können diese auf viele Energiesysteme anwendbaren Kenntnisse besonders detailliert für erneuerbare Energiesysteme erläutern und kritisch Stellung dazu beziehen. Ferner können sie die Umweltauswirkungen durch die Nutzung von Regenerativen Energiesystemen erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage Methodiken zur detaillierten Bestimmung von Energienachfrage oder Energieerzeugung auf verschiedene Arten von Energiesystemen anzuwenden. Des Weiteren können sie Energiesysteme technisch, ökologisch und wirtschaftlich bewerten und unter bestimmten gegebenen Voraussetzungen auch auslegen. Die dafür nötigen Berechnungsvorschriften können sie fachspezifisch, vor allem durch nicht standardisierte Lösungen eines Problems, auswählen.

Die Studierenden sind in der Lage Fragestellungen aus dem Fachgebiet und Ansätze zu dessen Bearbeitung mündlich zu erläutern und in den jeweiligen Zusammenhang einzuordnen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage, geeignete technische Alternativen zu untersuchen und letztlich auch anhand technischer, ökonomischer und ökologischer Kriterien - und damit unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten zu bewerten, um so einen wirksamen Beitrag zu einer nachhaltigeren und zukunftsfähigeren Energieversorgung leisten zu können.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über das Fachgebiet erschließen, Wissen aneignen und auf neue Fragestellungen transformieren. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden schriftliche Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Wahlpflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Maschinenbau, Schwerpunkt Energietechnik: Wahlpflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0316: Elektrizitätswirtschaft
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt, Prof. Andreas Wiese
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Elektrische Energie im Energiesystem
  • Nachfrage und Nutzung elektrischer Energie (Haushalte, Industrie, "neue" Nachfrager (u.a. e-Mobilität))
  • Stromerzeugung
    • Stromerzeugungstechniken aus fossilen Energieträgern und ihre Erzeugungscharakteristik
    • KWK-Technologien und ihre Erzeugungscharakteristik
    • Stromerzeugungstechniken aus erneuerbarer Energien und ihre   Erzeugungscharakteristik 
  • Stromverteilung
    • "Klassische" Verteilung elektrischer Energie
    • Herausforderungen fluktuierender dezentraler Stromerzeugung 
  • Stromhandel (Strommarkt, Strombörse, Emissionshandel)
  • Fernwärmewirtschaft 
  • Rechtliche und administrative Aspekte
    • Energiewirtschaftsgesetz
    • Förderinstrumente für erneuerbare Energien 
    • KWK-Gesetz
  • Kosten- und Wirtschaftlichkeitsrechnung
Literatur

Folien der Vorlesung

Lehrveranstaltung L0315: Energiesysteme und Energiewirtschaft
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Energie: Entwicklung und Bedeutung
  • Grundlagen und Grundbegriffe
  • Energienachfrage und deren Entwicklung (Wärme, Strom, Kraftstoffe)
  • Energievorräte und -quellen
  • Kosten- und Wirtschaftlichkeitsrechnung
  • End-/Nutzenergie aus Mineralöl, Erdgas, Kohle, Uran, Sonstige
  • Rechtliche, administrative und organisatorische Aspekte von Energiesystemen
  • Energiesysteme als permanente Optimierungsaufgabe
Literatur
  • Kopien der Folien
Lehrveranstaltung L0313: Regenerative Energien
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einleitung
  • Sonnenenergie zur Wärme- und Stromerzeugung
  • Windenergie zur Stromerzeugung
  • Wasserkraft zur Stromerzeugung
  • Meeresenergie zur Stromerzeugung
  • Geothermische Energie zur Wärme- und Stromerzeugung
Literatur
  • Kaltschmitt, M.; Streicher, W.; Wiese, A. (Hrsg.): Erneuerbare Energien - System­technik, Wirtschaft­lichkeit, Umweltaspekte; Springer, Berlin, Heidelberg, 2006, 4. Auflage
  • Kaltschmitt, M.; Streicher, W.; Wiese, A. (Hrsg.): Renewable Energy - Technology, Economics and Environment; Springer, Berlin, Heidelberg,2007
Lehrveranstaltung L1434: Regenerative Energien
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Studierenden bearbeiten Aufgaben im Bereich der erneuerbaren Energien. Ihre Lösungsansätze präsentieren sie in der Übungsgruppe und diskutieren mit den Mitstudierenden und dem Lehrpersonal im Anschluss darüber.

Mögliche Themen der Aufgaben sind:

  • Solarthermische Wärmeerzeugung
  • Konzentration Solarthermie
  • Photovoltaik 
  • Windenergie
  • Wasserkraft
  • Wärmepumpe
  • Tiefe Geothermie
Literatur
  • Kaltschmitt, M.; Streicher, W.; Wiese, A. (Hrsg.): Erneuerbare Energien - System­technik, Wirtschaft­lichkeit, Umweltaspekte; Springer, Berlin, Heidelberg, 2006, 4. Auflage
  • Kaltschmitt, M.; Streicher, W.; Wiese, A. (Hrsg.): Renewable Energy - Technology, Economics and Environment; Springer, Berlin, Heidelberg,2007

Modul M0538: Wärme- und Stoffübertragung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Wärme- und Stoffübertragung (L0101) Vorlesung 2 2
Wärme- und Stoffübertragung (L0102) Gruppenübung 1 2
Wärme- und Stoffübertragung (L1868) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Irina Smirnova
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse: Technische Thermodynamik


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden können die Energieübertragung in Form von Wärme in verfahrenstechnischen Apparaten (z.B. Wärmeübertrager oder chemische Reaktoren) und alltäglichen Problemstellungen erklären sowie qualitativ und quantitativ bestimmen.
  • Dabei können sie verschiedene Arten der Wärmeübertragung unterscheiden und beschreiben, nämlich Wärmeleitung, Wärmeübergang, Wärmedurchgang und Wärmestrahlung.
  • Die Studierenden können die physikalischen Grundlagen des Stofftransportes detailliert erklären und mit Hilfe geeigneter Theorien qualitativ und quantitativ beschreiben.
  • Die Studierenden sind in der Lage, die Analogien zwischen Wärme- und Stoffübertragungsprozessen darzustellen und auch komplexe gekoppelte Prozesse detailliert zu beschreiben.



Fertigkeiten
  • Unter Anwendung des erlangten Wissens können die Studierenden den Bilanzraum für ein gegebenes Transportproblem sinnvoll auswählen und die dazugehörigen Energie- und Stoffströme entsprechend bilanzieren.
  • Sie können die spezifischen Wärmeübergangsprobleme (z.B. Beheizung chemischer Reaktoren oder Temperaturveränderungen in strömenden Fluiden) lösen und die dazugehörigen Wärmeströme berechnen.
  • Die Studierenden können die Skalierung der technischen Prozesse und Apparate mit Hilfe dimensionsloser Kennzahlen bewerkstelligen.
  • Sie können Stoffübergang in Form von Konvektion und Diffusion sowie Stoffdurchgang unterscheiden und zur Beschreibung und Auslegung von Stoffübertragern (z.B. Extraktions- oder Rektifikationskolonnen) nutzen.
  • In diesem Zusammenhang können die Studierenden Grundtypen von Wärme- und Stoffübertragern anhand ihrer  Vor- und Nachteile für einen spezifischen Anwendungsfall auswählen und auslegen.
  • Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Stoffdaten und Korrelationen zwischen dimensionslosen Kennzahlen für spezielle Anwendungsfälle selbstständig aus geeigneten Quellen zu beschaffen.
  • Darüber hinaus  können sie sowohl stationäre als auch instationäre Vorgänge in verfahrenstechnischen Apparaten berechnen.
Die Studierenden sind in der Lage, ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen zu verknüpfen und dieses gebündelt zur Lösung konkreter technischer Probleme einzusetzen. Hierzu zählen insbesondere die Lehrveranstaltungen Strömungsmechanik, Chemische Verfahrenstechnik und Thermodynamik.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

  • Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifischen Aufgaben bearbeiten und die gemeinsamen Ergebnisse in den Tutorien mündlich präsentieren



Selbstständigkeit
  • Die Studierenden sind in der Lage die notwendigen Informationen aus geeigneten Literaturquellen selbstständig zu beschaffen und deren Qualität zu beurteilen.
  • Die Studierenden können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (Clicker-System, klausurnahe Aufgaben) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 minuten; Theorie und Rechenaufgaben (schriftlich)
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energie- und Umwelttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Verfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0101: Wärme- und Stoffübertragung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt


  1. Wärmeübertragung
    1. Einführung, Eindimensionale Wärmeleitung
    2. Konvektiver Wärmeübergang, Wärmedurchgang
    3. Wärmeübertrager
    4. Mehrdimensionale Wärmeleitung
    5. Instationäre Wärmeleitung
    6. Wärmestrahlung
  2. Stoffübertragung
    1. Einseitige Diffusion, Äquimolare Gegenstromdiffusion
    2. Grenzschichttheorie, Instationäre Stoffübertragung
    3. Wärme- und Stoffübertragung Einzelpartikel/Festbett
    4. Kopplung Stoffübertragung mit chemischen Reaktionen

Für die Verbesserung der Anschaulichkeit in der Vorlesung wurden für die Studierenden Videos ausgesucht, die in die Vorlesungen eingebunden waren. Zur Gestaltung der Selbstlernzeit wurden semesterbegleitenden Aufgaben entwickelt, mit denen die Studierenden sich während des Semesters vertieft auf den Lehrinhalt vorbereiten.

Literatur
  1. H.D. Baehr und K. Stephan: Wärme- und Stoffübertragung, Springer
  2. VDI-Wärmeatlas



Lehrveranstaltung L0102: Wärme- und Stoffübertragung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1868: Wärme- und Stoffübertragung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Irina Smirnova
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0546: Thermische Grundoperationen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Thermische Grundoperationen (L0118) Vorlesung 2 2
Thermische Grundoperationen (L0119) Gruppenübung 2 2
Thermische Grundoperationen (L0141) Hörsaalübung 1 1
Thermische Grundoperationen (L1159) Laborpraktikum 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Irina Smirnova
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Empfohlene Vorkenntnisse: Thermodynamik III


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden können verschiedene Arten von Trennprozessen fluider Gemische unterscheiden und beschreiben, zum Beispiel Rektifikation, Extraktion und Adsorption.
  • Sie sind in der Lage den Verlauf der Konzentrationen in Trennprozessen zu beschreiben und zu erklären, den Energiebedarf von Trennprozessen abzuschätzen und Möglichkeiten zu benennen, wie bei Trennprozessen Energie eingespart werden kann.
  • Die Studierenden kennen Methoden zur trenntechnischen Auslegung von Trennapparaten.


Fertigkeiten
  • Unter Anwendung des erlangten Wissens können die Studierenden den Bilanzraum für ein gegebenes Trennverfahren sinnvoll auswählen und die dazugehörigen Energie- und Stoffströme entsprechend bilanzieren.
  • Die Studierenden können verschiedene grafische Methoden zur Auslegung eines Trennverfahrens anwenden und mit diesen beispielsweise die benötigte Stufenanzahl des Trennprozesses bestimmen.
  • Die Studierenden können Grundtypen von thermischen Trennverfahren anhand ihr